ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние наполнителей на механические свойства полимеров из "Физико-химия полимеров 1978" Если Мк.с Мс (цепь кинетически гибкая и сетка достаточно редкая), то изменение частоты сетки практически не сказывается ни на высокоэластической деформации, ни на температуре стеклования полимера. Если же Мс Мк.с, то увеличение частоты сетки (уменьшение Мс) приводит к уменьшению высокоэластической деформации и повышению температуры стеклования. В пределе при наличии очень частой пространственной сетки, например, в эбоните, высокоэластическая деформация невозможна, и материал находится при комнатной температуре в стеклообразном состоянии. [c.204] Изменение прочности с увеличением частоты сетки выражается, как правило, кривой с максимумом (рис. 7.18). Это показано на примере вулканизатов натурального каучука, ряда некристаллизующихся синтетических каучуков, наполненных резин, полиуретанов. Экстремальный характер зависимости прочности от частоты сетки связан с тем, что последняя определяет характер ориентационных и кристаллизационных процессов при деформации полимера. [c.204] Положение максимума по оси абсцисс и его высота (максимальная прочность материала) зависят от природы полимера, его способности к кристаллизации и от температуры плавления соответствующего линейного полимера. Чем более склонен полимер к кристаллизации, чем выше его температура плавления, тем больше высота максимума и тем больше он смещен в область малых частот сетки. В пределе для полимера, легко кристаллизующегося и находящегося при комнатных температурах в кристаллическом состоянии, максимальная прочность наблюдается для образцов линейного полимера. Увеличение частоты сетки приводит к монотонному снижению прочности, что отчетливо видно на примере гуттаперчи. [c.205] Введение наполнителей в полимерный материал для улучшения свойств готовых изделий используется очень давно (особенно при производстве резиновых технических изделий). Наполнители, повышающие механическую прочность, называются активными наполнителями, не повышающие — неактивными. Действие активных наполнителей (сажа, силикагель) особенно сильно сказывается на каучуках СКБ, СКН и др. Прочность резни на их основе при введении наполнителя увеличивается в 10—20 раз. [c.205] Существенные структурные изменения в полимере происходят лишь тогда, когда вводимые твердые частицы достаточно сильно взаимодействуют с ним. При этом обязательным условием является хорошее смачивание наполнителя полимером. Твердый тонкодисперсный наполнитель часто играет роль адсорбента, на поверхности которого адсорбируются молекулы полимера. При этом образуются высокоориентированные адсорбционные слои, способствующие повышению механической прочности полимерного материала. В ряде случаев при взаимодействии полимера и наполнителя образуются химические связи. Размер частиц наполнителя должен находиться в определенном соответствии с размерами структурных образований в полимере. [c.206] В производстве пластических масс также применяются различные порошкообразные и волокнистые наполнители. Материалы, представляющие собой полимеры, наполненные тонкими высокопрочными волокнами, называются армированными пластиками, или армированными полимерами. В качестве волокнистых наполнителей применяют неорганические (стеклянные, борные и др.) и органические волокна. Волокно играет роль армируюи его материала, а полимер — роль так называемого связующего, которое обеспечивает соединение волокон. В качестве связующих применяют маловязкие олигомеры, которые (на холоду или при нагревании) полимеризуются или конденсируются с образованием сетчатых полимеров, обладающих достаточно высоким модулем упругости и сравнительно небольшим удлинением. Таким образом, армированные пластики сочетают высокую прочность волокон с упругими свойствами связующего. [c.206] При получении армированных пластиков большое значение имеет взаимодействие между связующим и волокном, или адгезия. Стеклянное или другое волокно должно идеально смачиваться связующим, что достигается путем специальной обработки волокна. Кроме того, при переработке армированных пластиков возникает проблема усадки. Процессы полимеризации и поликонденсации, которые часто происходят при переработке, всегда сопровождаются уменьшением объема материала, так как более длинные химические связи заменяются более короткими. На каждый моль раскрывающейся двойной связи объем уменьшается примерно на 20 см . Изменение объема связующего приводит к изменению формы изделия и возникновению внутренних напряжений, что сказывается на механических свойствах. Для получения высококачественных изделий необходимо применять связующие, которые имеют наименьшую усадку. [c.206] Вернуться к основной статье