Резинийн молекул архитектурыг нээх нь: бүтэц, өмчийн харилцаа

Каучукийн гайхалтай шинж чанарууд, түүний дотор өндөр уян хатан чанар, уян хатан чанар нь түүний нарийн төвөгтэй молекулын бүтцээс хамаардаг. Эдгээр бүтцийн шинж чанаруудыг ойлгох нь тодорхой гүйцэтгэлийн шаардлагад нийцүүлэн резинэн найрлагыг тохируулахад маш чухал юм. Резинэн материалаас олдсон үндсэн бүтцийн хэв маяг нь шугаман, салаалсан, хөндлөн холбоос бүхий тохиргоог агуулдаг.

I. Каучукийн янз бүрийн бүтцийн хэлбэрүүд юу вэ?

A. Шугаман бүтэц

Шугаман бүтэц нь вулканжаагүй резин дэх давамгайлсан хэлбэрийг илэрхийлдэг. Полимер гинж нь онцгой өндөр молекул жинтэй тул гадны хүч байхгүй үед тэдгээр нь санамсаргүй ороомог, орооцолдсон конформаци хэлбэрээр оршдог. Гадны хүч хэрэглэх үед орооцолдох зэрэг нь өөрчлөгдөж, гинжийг сунгаж, тэгшлэхэд хүргэдэг. Хэрэглэсэн хүчийг арилгасны дараа гинж нь анхны ороомог төлөв рүүгээ буцаж ирдэг. Энэ үзэгдэл нь резинэн материалд ажиглагдсан өндөр уян хатан байдлын үндэс суурь болдог.

B. Салбар сүлжээ

Салбар бүтэц нь үндсэн полимер нурууны дагуух хажуугийн гинжийг нэгтгэсний улмаас үүсдэг бөгөөд энэ нь 'гель' гэж нэрлэгддэг гель хэлбэртэй домэйн үүсэхэд хүргэдэг. Эдгээр гель байх нь ерөнхийдөө резинэн нэгдлүүдийн боловсруулалт болон эцсийн гүйцэтгэлд сөргөөр нөлөөлдөг. Холих (зажлах) үед нэгдлийн найрлага нь гельний хэсгүүдэд нэвтрэхэд хүндрэлтэй байж, улмаар бэхлэлт, хөндлөн холбоосын дутагдалтай орон нутгийн хэсгүүдэд хүргэдэг. Эдгээр жигд бус байдал нь эцсийн бүтээгдэхүүний сул тал болж чаддаг.

C. Crosslinked Networks

Шугаман полимер гинж нь атомууд эсвэл атомын бүлгүүдийн хооронд үүссэн ковалент эсвэл ионы холбоогоор харилцан холбогдож, гурван хэмжээст сүлжээний архитектурыг бий болгосноор хөндлөн холбоос үүсдэг. Вулканжуулах үйл явц ахих тусам хөндлөн холбоосын хэмжээ нэмэгддэг. Хөндлөн холбоосын нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр гинжний сегментүүдийн чөлөөт хөдөлгөөн багасч, уян хатан чанар, суналтын бууралтад хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ суналтын бат бэх, уян хатан чанар, хатуулаг зэрэг сайжирч байна. Цаашилбал, шахалтын багц болон уусгагчийн хаван багасдаг.

II. Резинэн бүтэц нь гүйцэтгэлд хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Резинийн молекулын бүтэц нь түүний материалын шинж чанарт ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.

A. Бэхжүүлэх нөлөө

Нүүрстөрөгчийн хар гэх мэт дүүргэгчийг бэхжүүлэх нөлөө нь резинийн бүтэц, ялангуяа суналтын болон уралтын бат бөх чанараас ихээхэн хамаардаг. Ерөнхий чиг хандлага бол өндөр бүтэцтэй нүүрстөрөгчийн хар материалууд нь ижил хэмжээтэй хэсгүүдийн талст бус каучукуудад илүү их арматурыг харуулдаг бөгөөд энэ нь суналтын болон урагдах бат бэхийн утгыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

B. Цахилгаан дамжуулах чанарт үзүүлэх нөлөө

Резинэн матрицын бүтэц нь түүний цахилгаан дамжуулах чанарыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Салаалсан бүтэц нь резинэн доторх харилцан уялдаатай дамжуулагч замуудыг бий болгож, цахилгаан дамжуулах чанарыг сайжруулдаг.

C. Crosslinking

Полимер гинжийг хооронд нь холбох нь резинэн сүлжээний уян хатан байдал, механик тогтвортой байдлыг хангахад хувь нэмэр оруулдаг. Хөндлөн холбосон резин нь гадны хүчний нөлөөн дор хэв гажилтанд өртөх үед анхны хэлбэрээ хурдан сэргээж, физик-механик шинж чанар, химийн эсэргүүцлийг сайжруулдаг.