🔧На сайте запланированы технические работы
25.12.2025 в промежутке с 18:00 до 21:00 по Московскому времени (GMT+3) на сайте будут проводиться плановые технические работы. Возможны перебои с доступом к сайту. Приносим извинения за временные неудобства. Благодарим за понимание!
🔧Site maintenance is scheduled.
Scheduled maintenance will be performed on the site from 6:00 PM to 9:00 PM Moscow time (GMT+3) on December 25, 2025. Site access may be interrupted. We apologize for the inconvenience. Thank you for your understanding!

 

Theoretical foundations and capabilities of the equilibrium thermomechanical analysis method for quantitative assessment of the structure and properties of cross-linked elastomers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Theoretical and experimental results are presented, on the basis of which it is concluded that the structure of cross-linked elastomers is, for thermodynamic reasons, sets of tangles-globules consisting of chain segments of the same lengths. The deformation of such a system proceeds unaffinically by successive destruction of structural elements with increasingly high elastic modules determined by the growing molecular weights of the chains that make up the structural elements. The above method of "Equilibrium Thermomechanical Analysis" (ETMA) for cross-linked elastomers confirms the existence of the above structures and allows quantifying a number of physicochemical and operational properties that are not determined by other methods depending on the compositions (formulations) of elastomers and their stress-strain equilibrium states.

About the authors

A. A. Sokolovskii

LLC "Mayak-RTI"

Author for correspondence.
Email: sokol_1961@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-5756-6961
Candidate of Technical Sciences, Head. laboratory Moscow region, Dolgoprudny

E. A. Krupkin

Sole proprietor Pokatilo V.V.

Email: krupkin1999@ya.ru
Engineer Moscow region, Dolgoprudny

References

  1. Askadskiy A.A., Khokhlov A.R. Vvedeniye v fiziko-khimiyu polimerov [Introduction to the Physical Chemistry of Polymers]. Moscow, Nauchnyy mir Publ., 2009, 384 p. (In Russ.)
  2. Bartenev G.M., Frenkel' S.Ya. Fizika polimerov [Polymer Physics], Leningrad, Khimiya Publ., 1990, 432 p. (In Russ.)
  3. Sokolovskiy A.A., Vaynshteyn E.F., Ukhova Ye.M., Kuz'minskiy A.S. Stareniye rezin v napryazhonnom sostoyanii [Aging of Rubber in a Stressed State]. Moscow, TSNIITEneftekhim Publ., issue 10, 1988, 85 p. (In Russ.)
  4. Uplotneniya i uplotnitel'naya tekhnika [Seals and Sealing Technology]. Handbook. Ed. Golubev A.I., Kondakov L.A. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1986, 464 p. (In Russ.)
  5. Bartenev G.M. Struktura i relaksatsionnyye svoystva elastomerov [Structure and relaxation properties of elastomers]. Moscow, Khimiya Publ., 1979, 288 p. (In Russ.)
  6. Koleva M.K., Nechayev S.K., Khokhlov A.R. Masshtabnyye soobrazheniya (teoriya skeylinga) v fizike ravnovesnogo nabukhaniya i uprugikh svoystv polimernykh setok [Scale considerations (scaling theory) in the physics of equilibrium swelling and elastic properties of polymer networks]. International Conference of Rubber, Moscow, September 4-8, 1984. Section A "Physics and Chemistry of Rubber". Preprints 3. (In Russ.)
  7. Lipatov Yu.S. Sovremennyye predstavleniya o strukture i svoystvakh napolnennykh vulkanizatov [Modern concepts of the structure and properties of filled vulcanizates]. International Conference of Rubber, Moscow, September 4-8, 1984. Section A "Physics and Chemistry of Rubber". Preprints 2. (In Russ.)
  8. Prigozhin I., Defey R. Khimicheskaya termodinamika [Chemical thermodynamics]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1966, 510 p. (In Russ.)
  9. Sokolova L.V. O nekotorykh osobennostyakh mekhanizma plastifikatsii nepolyarnykh elastomerov [On Some Features of the Plasticization Mechanism of Non-polar Elastomers]. Kauchuk i rezina, 1987, no.2, pp. 25-29. (In Russ.)
  10. Sokolova L.V., Chesnokova O.A., Shershnov V.A. International Conference of Rubber, Moscow, September 4-8, 1984. Section A "Physics and Chemistry of Rubber". A38. (In Russ.)
  11. Sokolova L.V. et al. Kauchuk i rezina, 1986, no.10, pp. 8-11. (In Russ.)
  12. Sokolova L.V., Chesnokova O.A., Nikolayeva O.A., Shershnev V.A. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya, 1985, ser. A, 27, no.2, pp. 892-897. (In Russ.)
  13. Sokolova L.V., Tutorskiy I.A. Kauchuk i rezina, 1985, no.4, pp. 16-19. (In Russ.)
  14. Sokolova L.V., Chesnokova O.A. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya, 1987, ser. A, 29, no.1, pp. 147-152. (In Russ.)
  15. Frenkel' S.Ya., Yel'yashevich G.K. Termodinamika i morfologiya fazovykh perekhodov v polimerakh [Thermodynamics and morphology of phase transitions in polymers]. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya, 1971, vol. XIII, no.2, pp. 493-505. (In Russ.)
  16. Relaksatsionnyye yavleniya v polimerakh [Relaxation phenomena in polymers]: Collection of articles. Ed. by G.M. Bartenev, Yu.V. Zelenev. Leningrad, Khimiya Publ., 1972, 376 p. (In Russ.)
  17. Frenkel' S.Ya., Yel'yashevich G.K. Osnovy relaksatsionnoy termodinamiki [Fundamentals of Relaxation Thermodynamics] In Relaksatsionnyye yavleniya v polimerakh [Relaxation phenomena in polymers]. Leningrad, Khimiya Publ., 1972, pp. 229-234. (In Russ.)
  18. Frenkel' S.YA., Yel'yashevich G.K. Termodinamicheskoye opisaniye vzaimosvyazi struktury i reologicheskikh svoystv kondensirovannykh polimernykh sistem [Thermodynamic Description of the Relationship between the Structure and Rheological Properties of Condensed Polymer Systems] In Relaksatsionnyye yavleniya v polimerakh [Relaxation phenomena in polymers]. Leningrad, Khimiya Publ., 1972, pp. 234-240. (In Russ.)
  19. A.s. 1061048 SSSR, 1983. Sokolovskiy A.A., Vaynshteyn E.F., Dontsov A.A. Sposob termomekhanicheskogo analiza [Thermomechanical Analysis Method].
  20. Sokolovskiy A.A., Vaynshteyn E.F., Dontsov A.A., Peshekhonova O.B. Metod termomekhanicheskogo analiza [Method of thermomechanical analysis]. Kauchuk i rezina, 1987, no.8, pp. 23- 28. (In Russ.)
  21. Sokolovskiy A.A., Gubeladze K.M., Vaynshteyn E.F., Kuz'minskiy A.S. O vzaimosvyazi mezhdu molekulyarnoy podvizhnost'yu i termookislitel'noy stoykost'yu rezin v napryazhonnom sostoyanii [On the relationship between molecular mobility and thermo-oxidative stability of rubbers in a stressed state]. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya, vol. XXX, no.4, 1988, pp. 244-248. (In Russ.)
  22. Vaynshteyn E.F., Sokolovskiy A.A., Ukhova Ye.M., Bandurina V.A. Steklovaniye i polzuchest' deformirovannykh elastomerov kak fazovyye termodinamicheskiye perekhody 2-go roda [Glass transition and creep of deformed elastomers as second-order thermodynamic phase transitions]. Kauchuk i rezina, 1994, no.4, pp. 2-5. (In Russ.)
  23. Vainstein E.F., Sokolovskii A.A., Kuzminskii A.S. The Influence Stress on the Kinetics of Thermal and Thermal Oxidative Processes in Elastomers. Polymer Yearbook, 1992, no.9, pp. 79-100.
  24. Vainstein E.F., Sokolovskii A.A. Thermodynamic Analysis of Cross-linked Polymer Thermoresistence. Polymer Yearbook, 1994, no.11, pp. 49-73.
  25. Sokolovskiy A.A. Struktura i termomekhanicheskiye svoystva real'nykh elastomerov v sostoyanii uslovnogo ravnovesiya [Structure and thermomechanical properties of real elastomers in a state of conditional equilibrium]. Kauchuk i rezina, 2015, no. 1, pp. 26-29 (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».