ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Смеси полимеров из "Основы переработки пластмасс" Помимо смешения полимеров с низкомолекулярными ингредиентами специального рассмотрения заслуживает получение смесей различных полимеров друг с другом и процессы их изготовления. [c.125] Практическое значение смесей полимеров весьма велико. Их использование существенно расширяет возможности добиваться заданного комплекса свойств полимерных материалов. Так, высококачественный электроизоляционный материал можно получить смешением каучука с полиэтиленом. С большим успехом применяют смеси стиролакрилонитрильного и бутадиен-акрило-нитрильного сополимеров — так называемые АБС-пластики. Широкое распространение получили также смеси различных каучуков. Для получения полимерных пленочных материалов широко используют смеси производных целлюлозы. [c.125] Современная техника позволяет диспергировать и смешивать практически любые жидкости, в том числе и такие высоковязкие, как расплавы полимеров. [c.125] При термодинамически неустойчивом состоянии образовавшейся смеси с течением времени будет происходить агрегирование компонентов или расслаивание системы. В том случае, когда более совершенное перемешивание компонентов приводит к получению термодинамически устойчивой системы, компоненты смеси будут постепенно взаимно диффундировать, обусловливая этим изменение характеристик смеси. [c.125] Эксплуатационную устойчивость смесевого материала количественно оценивают временем, в течение которого значения наиболее важных показателей эксплуатационных свойств не выходят за пределы, допустимые по условиям эксплуатации [9]. При прогнозировании эксплуатационной устойчивости пластических масс для ускорения процессов самопроизвольного разделения ингредиентов часто используют нагревание образцов. При нагревании помимо ускорения диффузионных процессов могут происходить фазовые переходы, в частности плавление кристаллов исходных компонентов, их смешение на молекулярном уровне и формирование кристаллов из макромолекул обоих компонентов при последующем охлаждении. Такие переходы можно обнаружить по изменению теплофизических характеристик системы. [c.126] В качестве примера рассмотрим оценку эксплуатационной совместимости смеси ПП с ПЭ в соотношении 70 30 в условиях стерилизации упаковки при кипячении в воде в автоклаве при 120 °С. Одна из наиболее ответственных характеристик — разрушающее напряжение при растяжении —после стерилизации изделия должна быть не менее 15 МПа. [c.127] Нагревая материал до различных температур (в том числе и более высоких, чем по условиям эксплуатации) и определяя время, в течение которого не происходит уменьшение разрушающего напряжения ниже допустимого по условиям эксплуатации значения, получают зависимости 0=/(7 ) и 1д6=/ (1/Т). Эти зависимости графически изображены на рис. 3.4. Зависимость lg0 = f 1/Г) имеет линейный характер. Поэтому ее удобно применять для прогнозирования продолжительности эксплуатационной пригодности материала при любых заданных температурных условиях. Как показали соответствующие исследования, линейный характер зависимости gQ=f 1Т) сохраняется не только для двухкомпонентных, но и для трехкомпонентных систем. [c.127] Для получения материала, эксплуатационные характеристики которого были бы стабильны для различных партий, необходимо, чтобы сырье также не отличалось по своим характерп-стн ам (молекулярно-массовому распределению и др.) от партии к партии. Однако на практике разброс характеристик полимерного сырья столь велик, что это сказывается на эксплуатационных свойствах получаемых изделий. Вследствие этого технологу-переработчику в большинстве случаев приходится прибегать к усреднению колеблющихся характеристик сырья за счет смешения различных партий. В этих случаях определение степени неоднородности смесей, исходя нз характеристик взятых проб, заменяется определением числа и массы партий, подлежащих смешению, исходя из допустимой степени неоднородности смеси. [c.128] В процессе смешения полимеров под влиянием термодинамических и кинетических факторов компоненты могут различным образом распределяться относительно друг друга. Возникающие при этом структуры в существенной мере определяют комплекс свойств композиции в целом. Один из факторов, наиболее активно влияющих на тип структуры смеси, — взаимная растворимость полимеров [79, 80]. [c.128] Эта зависимость хорошо прослеживается на примере полистирола. В области малых молекулярных масс ПС его растворимость оказывается линейной функцией молекулярной массы (в полулогарифмических координатах). Экстраполируя зависимость lg = /(Лi2) к значениям 1 С = 2, получают значение молекулярной массы ПС, при которой он практически неограниченно растворяется, например, в полиизопрене и полиметилме-такрилате. Эти значения составляют соответственно 500 и 1600. [c.128] С учетом параметра взаимодействия полимеров толщина межфазного слоя в зоне контакта ПС—ПБ составляет 30 А, а ПС—ПММА—50 А. Переход сегмента в пограничный слой не сопровождается существенным отклонением конформации граничной макромолекулы от наиболее вероятной. Таким образом, равновесное состояние смеси полимеров обычно представляет собой сосуществование двух макрофаз, на границе раздела которых имеется слой самопроизвольно возникающей смеси сегментов. Так как время релаксации макромолекул составляет обычно несколько лет, то полного разделения принудительно образованной смеси на отдельные фазы практически не происходит. [c.129] Наличие переходного слоя, образующегося в результате взаимодиффузии сегментов, помимо косвенных данных подтверждается также прямыми наблюдениями границы раздела полимеров в электронном микроскопе. [c.129] Механические свойства смесей полимеров определяются следующими основными параметрами [33] показателями механических свойств полимерных компонентов соотношением полимерных компонентов прочностью связи на границе раздела фаз размерами частиц дисперсной фазы и их формой. [c.129] Обнаружено, что для смесей полимеров существенно влияние полимерной среды на. структуру дисперсной фазы. В смеси стеклообразных полимеров и стеклообразного полимера с каучуком, по-видимому, имеет место изменение структуры дисперсной фазы, что проявляется, в свою очередь, в изменении температуры стеклования полимерной фазы. [c.129] Рассмотрим влияние структуры на физико-механические свойства смеси ПП и ПЭ. Установлено, что при соотношении их 1 1 существует непрерывный каркас, образованный в расплаве ПЭ кристаллическим ПП. По-видимому, при кристаллизации смесей ПЭ и ПП последний образует трехмерную структуру, заполненную расплавом ПЭ. [c.129] После кристаллизации ПЭ структура смеси представляет собой два взаимопронизывающих друг друга пространственных образования типа сетка в сетке . Для смеси двух различных ПЭ (низкой и высокой плотности) было обнаружено наличие третьего пика на термограммах плавления, а также смещение пиков плавления самих полимерных компонентов. Это свидетельствует о том, что при оценке свойств смеси полимеров необходимо учитывать возможность изменения свойств каждой фазы в сравнении с показателями исходных полимеров. [c.130] При исследовании характеристик прочности наполненных пластических масс был обнаружен эффект так называемого температурного обращения усиливающего действия порошкообразных полимерных наполнителей. В области температур Т Тс при введении полимеров, имеющих близкие к основному полимеру значения коэффициента термического расширения, наблюдается увеличение прочности материала. При снижении температуры испытания до Т Тс, наоборот, введение полимерных наполнителей сопровождается уменьшением прочности. Эффект температурного обращения усиливающего действия наполнителей связан с резким ослаблением адгезии основного полимера к поверхности частиц наполнителя вследствие концентрации напряжений усадки в зоне контакта основного полимера с наполнителем. Наличие напряжений усадки вокруг частиц наполнителей при Т Тс доказано для модельных систем методом фотоупругости. Кроме того, показано, что значения остаточных напряжений в наполненных системах при Тс Т наполняемого полимера определяются различием в значениях коэффициентов термического расширения полимеров. [c.130] Вернуться к основной статье