ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние наполнителей на морфологию и структуру наполненных кристаллизующихся полимеров из "Физико-химические основы наполнения полимеров" При исследовании наполненных минеральными наполнителями кристаллических полимеров методами световой и электронной микроскопии было установлено, что наполнители оказывают большое влияние на размеры и морфологию сферолитов [383]. Однако существует определенный предел концентрации наполнителей, выше которого их влияние на размеры сферолитов незначительно. Степень влияния наполнителя на размеры сферолитов зависит не только от его природы, но и от размеров и формы частиц. Влияние частиц наполнителя на надмолекулярное структурообразование увеличивается при модификации поверхности наполнителя, повышающей его сродство к полимеру. [c.161] Наполнители разной природы могут по-разному распределяться в среде полимера и влиять на его структуру. Так, частицы высокодисперсного наполнителя могут быть центрами сферолита, а также вытесняться при кристаллизации в межсферолитные неупорядоченные области и располагаться в основном по границам раздела сферолитов, в местах дефектов. Частицы низкодисперсных наполнителей, размер которых велик по сравнению с диаметром ядра сферолита, не могут быть центрами сферолитов. В этом случае влияние на зародышеобразование оказывает поверхность частиц. В том случае, когда частицы наполнителя имеют анизодиаметрическую форму, в зависимости от соотношения между их длиной и размером сферолитов может образовываться несколько морфологических типов сфэролитных структур-от парных сферолитных сростков до протяженных сферолитных цепей. Высоконаполненные кристаллизующиеся полимеры обладают разрыхленной сферолитной структурой и содержат агрегаты из частиц наполнителя. [c.161] Наполнитель влияет также на характер распределения сферолитов по размерам. Малые добавки наполнителей приводят к распределению сферолитов, зависящему от формы и размеров частиц наполнителя. При наличии в полимере анизодиаметричных структур распределение неоднородно и характеризуется двумя максимумами. При одном и том же среднем размере сферолитов характер их распределения по размерам может быть различен. Вместе наполнители в больших и малых концентрациях по-разному влияют на надмолекулярное структурообразование. [c.161] Наполнитель влияет также на плотность упаковки надмолекулярных структур. Плотность упаковки сферолитов в наполненном полимере больше, если наполнитель способствует структурообразованию. В противном случае вокруг его частиц возникает дефектная структура с рыхлой упаковкой. [c.162] Таким образом, наполнитель влияет на структуру и морфологию кристаллического полимера на самых различных уровнях его организации, приводит к изменениям в размерах, форме, типе распределения надмолекулярных структур. С учетом этого можно ввести качественное понятие о структурной активности наполнителя, понимая под ним способность оказывать влияние на структуру полимера [408]. [c.162] При рассмотрении влияния наполнителей на свойства кристаллизующихся полимеров следует учитывать также тот факт, что наполнитель может влиять преимущественно на неупорядоченную (аморфную) часть полимера, либо на кристаллическую, а также изменять соотношение между упорядоченными и неупорядоченными областями. Поэтому изменение свойств кристаллических полимеров при введении наполнителей будет определяться изменениями, происходящими в аморфной фазе. В наполненном кристаллизующемся полимере наполнитель может способствовать переводу кристаллической фазы в более равновесное, а аморфной—в менее равновесное состояние. Поскольку наполнитель имеет тенденцию скапливаться именно в менее упорядоченных областях [409], действие наполнителя на свойства кристаллизующегося полимера, связгнное с его влиянием на аморфную часть, может быть достигнуто при гораздо меньших концентрациях наполнителя, чем в случае его введения в аморфный полимер. Это же может явиться одной из причин роста прочностных характеристик наполненных кристаллических полимеров при малых концентрациях наполнителя. [c.162] Полученные экспериментальные данные дали возможность сформулировать представления о межструктурном наполнении [383, 409]. В основу этих представлений было взято положение о том, что длина проходных цепей, связывающих различные надмолекулярные структуры, колеблется от сотен ангстремов до нескольких микрометров. Это означает, что частицы наполнителя, имеющие размер до 1 мкм, могут полностью располагаться в меж-структурных пространствах. Действительно, в проведенных расчетах было показано, что дисперсные наполнители концентрируются в неупорядоченных областях кристаллизующихся полимеров (преимущественно в межсферолитных областях) по границам сферолитов. Используя представления о межструктурном наполнении можно объяснить влияние малых добавок наполнителей на физические и механические свойства наполненных полимеров. При концентрировании наполнителя (преимущественно в межаруктурных областях) может также изменяться конформационный набор проходных цепей, влияя тем самым на их молекулярную подвижность и деформационные свойства. [c.162] Вернуться к основной статье