Język Polski
English
Data publikacji
: 2022-09-19
Warstwa wierzchnia a tarcie elastomerów
Abstrakt
Metodami mikroskopii sił atomowych (AFM), mikroindentacji, spektroskopii fotoelektronowej (XPS), mikroanalizy chemicznej oraz mikrotribologii zbadano skład chemiczny fizycznej warstwy wierzchniej (głębokość g < 5 nm) oraz właściwości mechaniczne technicznej warstwy wierzchniej (g = 2-6 urn) wulkanizatów c/s-l,4-poliizoprenu (IR) o zbliżonej gęstości usieciowania (tabela 1) różniących się stopniem siarczkowości węzłów sieci przestrzennej (tabela 2). Zwrócono uwagę na zjawisko migracji malocząsteczkowych substancji wchodzących w skład zespołu sieciującego oraz produktów ubocznych wulkanizacji na powierzchnię próbek. Niektóre z tych substancji, np. stearynian cynku, tworzą warstwę zewnętrzną, która działa jak swego rodzaju smar (rys. 1). Siła tarcia wulkanizatów poddanych ekstrakcji wzrasta kilkakrotnie w porównaniu z siłą tarcia tych samych próbek badanych przed ekstrakcją. Stwierdzono istnienie powierzchniowego gradientu twardości, który nie jest spowodowany nadmiarem substancji sieciujących, migrujących na powierzchnię. Najprawdopodobniej stanowi on przejaw "dojrzewania" sieci przestrzennej, polegającego na przegrupowaniu wiązań polisiarczkowych z utworzeniem większej liczby mostków monosiarczkowych. Nie można również wykluczyć wpływu słabej przewodności cieplnej elastomerów, odpowiedzialnej za gradient temperatury wulkanizacji. Wzrost swobodnej energii powierzchniowej, będący skutkiem większej polarności wulkanizatów o węzłach polisiarczkowych, wraz ze wzrostem stratności mechanicznej technicznej warstwy wierzchniej [mierzonej jako stosunek twardości do modułu Younga (H/E)] tłumaczą wyniki badań tribologicznych w mikroskali (rys. 4). Tarcie wulkanizatów rośnie wraz ze wzrostem stopnia siarczkowości węzłów sieci (rys. 5).
Szczegóły
Wskaźniki
Autorzy
Zasady cytowania
Bieliński, D. (2022). Warstwa wierzchnia a tarcie elastomerów. Polimery, 46(10), 684-691. Pobrano z http://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/2121
