ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Модельные системы эластомер — наполнитель из "Полимерные смеси и композиты" В разд. 4.4 было показано, что термоэластопласты ведут себя аналогично самоусиливающимся системам. Выше в этой главе мы рассмотрели эластомеры, усиленные углеродной сажей и кремнеземом. В каждом из этих материалов эластомерная матрица прочно связана с наполнителем химическими связями и/или прочными физическими связями. Было высказано предположение, что значительное усиление может быть достигнуто независимо от прочности связи каучука с наполнителем, если частицы наполнителя достаточно малы. [c.274] Мортон и др. [648, 649] и Краус и др. [499] проверили это предположение, введя полистирольный латекс в непрерывную матрицу бутадиен-стирольного эластомера. Эта система отличается высокой степенью несовместимости (см. разд. 2.5 и 3.2.1), между ее компонентами возможно образование только лопдоповских сил притяжения. В этих работах исследовано также влияние степени наполнения, кроме того, Мортон и др. исследовали влияние размера частиц наполнителя и прочности их связывания с матрицей. Наиболее важные результаты были получены при использовании полистирольных латексов с размером частиц 400—500 А. Краус и др. исследовали модули потерь и накопления, в то время как Мортон и др. исследовали предельные прочностные свойства . [c.274] Рис 10.21. Модули упругости образцов бутадиен-стирольного вулканизата, усиленного полистирольным латексом при содержании полистирола 0% (/), 11,7% (2), 23,7% (5), 34,0% (4), 45,9% (5) и 100% (б) [499]. [c.275] Как и в случае ненаполненных вулканизатов, прочность при растяжении усиленных материалов зависит от скорости деформации и температуры и подчиняется принципу температурно-вре менной суперпозиции. На рис. 10.22 показана зависимость прочности при растяжении от времени до разрушения для непаполпеп-ных вулканизатов и нескольких усиленных композиций. Если обе фазы находятся в стеклообразном состоянии (крайние левые участки кривых), то усиления образцов пе происходит. В области же высокоэластичности прочность может быть увеличена в 10 раз при введении 25% полистирола. Возвращаясь к рис. 10.21, мы видим, что возрастание прочности при растяжении почти точно соответствует увеличению модуля в области плато высокоэластичности для соответствующих композиций, что подтверждает изложенную выше термодинамическую теорию, так как может быть получено аналогичное отношение А До. Используя теорию Смита об огибающей разрывов [843], Мортон и др. нашли, что кривые для нескольких вулканизатов налагаются (рис. 10.23). Из огибающих разрывов, изображенных на рис. 10.23, нельзя сделать вывода об усилении, как из рис. 10.22. Мортон и др. обнаружили также, что более мелкий наполнитель обеспечивает большую прочность при растяжении при любых температуре и скорости деформации. Основной вывод, сделанный Мортоном и др., состоит в том, что действие усиливающих наполнителей сводится к увеличению вязкости матрицы (см. также гл. 12). [c.275] Д—БСК — 15% ПС 0-25% ПС V-15% СБ-10 А. И. . Т-данные, полученные прн 25 °С и скорости растяжения 50.8 см/мин. [c.276] О —БСК 0 — 15% ПС Д—25% ПС ф, , А—данные, полученные при 25 °С и скорости растяжений 50,8 си/мин. [c.276] Из обоих этих исследований следует основной вывод о том, что для простого усиления не требуются ни первичные химические связи, ни прочные вторичные физические. Следует ожидать, что эти выводы разочаруют тех исследователей, которые придерживаются мнения о необходимости сильного взаимодействия с наполнителем, хотя последнее действительно играет важную роль. [c.277] Вернуться к основной статье