Файл: Восстановительный ремонт шин..pdf

жения (12), полученного для зависимости коэффициента полноты соприкосновения от значения дублирующего усилия и продолжи­ тельности его действия.

Выражение (12) может быть значительно упрощено, если принять некоторые допущения, которые несколько снижают точность и сужи­ вают область применимости указанного соотношения, но позволяют

в течение которого напряжение при постоянной деформации уменьшается в е раз).

п = 1 (что отвечает наиболее частому практическому случаю, когда микронеровности имеют форму полусфер или призм) для конечной стадии пластического контакта, когда t +> Ъх, получим следующую простую зависимость сопротивления отрыву (Л) от характеристик микрорельефа и условий контакта:

123

т. е. сопротивление отрыву зависит только от упругих свойств смеси и не связано с продолжительностью контакта.

л

1 — вулканизат с шероховатой поверхностью;

2 — вулканизат с гладкой поверхностью, j

В переходной области по мере развития течения необходимо, по-видимому, учитывать зависимость адгезии и от вязкой, и от упругой составляющих:

(19)

На рис. IV. 10 показана зависимость сопротивления расслаи­ ванию от давления при дублировании, рассчитанная по уравнению {17), и соответствующая экспериментальная кривая.

Из рассмотрения зависимостей (16) и (19) можно сделать неко­ торые практически важные выводы. При времени t адгезия данной резиновой смеси тем больше, чем больше значение Фг (степень раз­ вития микрорельефа вулканизованного слоя) и N. Она тем меньше, чем больше Н (глубина микрорельефа) и р (вязкость резиновой смеси). Адгезия в зависимости от N и t возрастает вначале резко, а затем замедленно, постепенно как бы насыщаясь (показатель сте­ пени при t и N меньше единицы).

При малых р (повышение температуры) за определенное время t

124

высокие давления (100—200 кгс/см2). В этом случае при вулкани­ зации давление может быть несколько ниже, чем обычно.

кривая.

Наконец, чем больше Фг (коэффициент при степенной функции), тем более резко выражается зависимость А от Л\ t, у и р (влияние шероховки), и наоборот, при Sr малом (гладкие поверхности) эта зависимость вырождается (рис. IV.9, кривая 2).

125

(давление адгезии) в десятки и сотни раз ниже максимальной, тео­ ретически возможной.

В зависимости от химической природы и свойств соединяемых материалов механизм возникновения, характер и величина адге­ зионного взаимодействия могут быть различными. Эти различия подробно рассмотрены в ряде детально разработанных теорий ад­ гезии .

Статическое поверхностное взаимодействие двух материалов раз­ личной природы обычно описывают термодинамическими соотно­ шениями.

Термодинамика адгезии. Всякая поверхность раздела отличается от вещества в массе избытком энергии.

Можно представить свободную удельную поверхностную энер­ гию как силу, действующую по касательной к поверхности и стре­ мящуюся ее уменьшить. Соответственно поверхностное натяжение имеет два выражения — энергетическое и силовое.

Капля адгезива (например, клея), нанесенная на поверхность

фаз (угол ср) называют краевым углом или углом смачивания. При полном смачивании ф = 0, при отсутствии всякого смачивания Ф — 180 °С; когда смачивание неполное, 180° > ф > 0 ° .

Смачивание можно трактовать как процесс самопроизвольного уменьшения энергии системы, состоящей из трех фаз (адгезив, субстрат, газообразная среда). Полное смачивание возможно лишь при условии

Из соотношения (20) видно, что для хорошего смачивания необ­ ходимо, чтобы, например, клей имел значение стж — малое по срав­ нению с ат резинового слоя. Обычно клеи — растворы каучука в углеводородах — имеют поверхностное натяжение порядка 15— 20 дин/см, а каучуки в твердой фазе — 25—40 дин/см, т. е. значе­ ния довольно близкие. Из этого следует, что для лучшего смачива­ ния целесообразно понижать поверхностное натяжение клея, например добавлением небольших количеств этилового спирта. Осо­ бенно плохо смачиваются обычным клеем бутилкаучук и этиленпропиленовый каучук (от — 27—28 дин/см), значительно лучше — бутадиен-стирольный каучук (ат — 33—35 дин/см).

Если cos ф = 1 (полное растекание), применяя уравнение к двум слоям одной и той же жидкости, т. е. жидкости в объеме, получим

126