ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Усиливающие наполнители (определение) из "Усиление эластомеров" Введение тонкодисперсных наполнителей в полимеры на практике применяется для разбавления полимера более дешевым материалом без существенного изменения свойств илн для придания полимеру специальных свойств, например цвета или сопротивления внешним механическим воздействиям (усиление). По Виганду усиление заключается в увеличении энергии, затрачиваемой на разрушение полимера в стандартных условиях, измеряемой величиной площади под кривой напряжение—деформация. При введении усиливающих наполнителей в некристаллизующиеся синтетические полимеры значительно увеличивается предел прочности при растяжении. [c.445] Если величина межфазной поверхности меньше определенного минимума, то усиление практически не происходит. Минимальная межфазная поверхность приблизительно составляет (0,5—2)-105 сж на 1 см смеси, хотя приведенные значения сильно зависят от удельной активности наполнителя. Максимальное усиление бутадиен-стирольного каучука достигается при межфазной поверхности около 4-10 сж 1 (размерность jA j x = слг ). [c.446] Огромная площадь контакта с наполнителем может привести к увеличению кажущейся объемной доли наполнителя в смеси. Подвижность слоя полимера, непосредственно соприкасающегося с твердой фазой, уменьшается или исчезает полностью (под действием адсорбционных сил поверхности частиц наполнителя), причем возможно настолько сильное взаимодействие, что этот слой полимера становится как бы частью твердой фазы. Если смесь содержит 50 ч. сажи с УП = 110 объемная доля наполнителя в смеси С = 0,20 , и уравнение ЭГГ (16.1) дает величину Л1/Мо = 2,06 тогда величина межфазной поверхности, приходящейся на 1 см смеси, будет 4-10 см . Если на каждой частице наполнителя адсорбируется слой полимера толщиной 20 А, это приведет к увеличению объемной доли наполнителя до С = 0,28, а величина Л1/Мо возрастет до 2,81. Существование такого адсорбированного слоя полимера подтверждается явлением связанного каучука в резиновых смесях, которое наблюдается и в сажевых смесях полиэтилена. Легко рассчитать, что в смеси, наполненной 50 ч. сажи с УП = 100 м г и содержащей 20% связанного полимера, каждая частица наполнителя диаметром 300 ммк окружена адсорбированным слоем полимера толщиной 40 А. [c.446] Уравнение (16.1) справедливо только при небольших удлинениях и не дает даже приблизительной величины напряжения при удлинении 300(показатель, часто применяющийся для характеристики вулканизатов). Например, для вулканизатов бутадиен-стирольного каучука, наполненного 50 ч. сажи HAF и ненаполненного, при удлинении 25% отношение уИ/УИр = 2,47, что близко к величине, рассчитанной по формуле (16.1). При удлинении 300% это отношение зна чительно больше (около 10,2). [c.446] Более детально усиление эластомеров рассматривается в других главах этой книги. [c.446] Вернуться к основной статье