Система полимер—наполнитель

Для каждой системы полимер — наполнитель в отношении проницаемости имеются две характерные концентрации наполнителя. Одна из них отвечает минимальной величине проницаемости, другая резкому повышению проницаемости. Концентрацию наполнителя, выше которой наблюдается быстрое повышение прони- [c.186]

Изложенные результаты показывают, что гетерогенность оказывает значительное влияние на механизм инициирования и кинетику полимеризации. Почти во всех случаях полимеризация в граничных слоях протекает с большей скоростью, чем в объеме. Это связано с адсорбционным взаимодействием с поверхностью и изменением условий роста и обрыва цепи . При поликонденсации кроме этих общих факторов существенную роль играет селективная сорбция компонентов на границе раздела. Все это позволяет считать, что для достижения оптимальных свойств полимерного наполненного материала к каждой системе полимер — наполнитель должны быть подобраны условия отверждения. [c.62]

Механизм усиления полимеров порошкообразными наполнителями — явление чрезвычайно сложное и многогранное. В нашу задачу не входит всесторонний анализ во многом еш е нерешенных проблем усиления, тем более что этому посвящены специальные монографии и сборники [1—3]. Нам необходимо рассмотреть вопросы, важные для установления связи между эффектом усиления и адгезией полимера к частицам наполнителя. Это даст возможность подходить к анализу системы полимер — наполнитель с тех же позиций, что и к любым системам адгезив — субстрат, т. е, учитывать химическую природу соединяемых материалов, наличие функциональных групп и их взаимодействие, пользоваться различными приемами модификации поверхности для повышения адгезии, применять основные положения молекулярной теории адгезии [4, с. 231, 261, 285]. [c.341]

При исследовании адгезии в системе полимер — наполнитель последний выбирается таким образом, чтобы он не мог набухать. Для того, чтобы перенести этот метод на полимерные смеси, необходимо обеспечить условие минимального набухания второго компонента, который можно будет рассматривать как слабо набухающую частицу. [c.115]

Рабочее давление в пластикаторах и мельницах, как правило, меньше 10 Мн/м (10 кгс/см ), и константы скорости элементарных реакций радикалов не сильно отличаются от значений, характерных для ненапряженного материала. При пластикации и измельчении различных макромолекулярных систем осуществлены синтезы многих блоксополимеров (напр., каучука или целлюлозы с мономерами винилового ряда), привитых сополимеров (системы полимер — наполнитель), механохимич. полимеризация и др. [c.121]

Нами, в частности, исследовалось влияние радиации на подобные системы. В результате действия на полимеры ионизирующих излучений в них протекают одновременно процессы сшивания и деструкции, окисления, образования двойных свяЗей и др. Соотношение между скоростями процессов определяется не только природой полимера, но и составом материала, поэтому для объяснения суммарных процессов, протекающих под действием радиации в системах полимер — наполнитель, интересно было проследить за влиянием природы металлических наполнителей на процесс радиолиза полимера. [c.355]

Влияние наполнителей на газопроницаемость наполненных композиций очень сложное. Так, введение в полимеры порошкообразных наполнителей в количествах до 5—10% вызывает заметное снижение коэффициента газопроницаемости. При дальнейшем увеличении содержания наполнителя до 20—30% (объемн.) значение Р продолжает уменьшаться, но значительно слабее. При высоком содержании наполнителя (40—50%) проницаемость резко возрастает. Такой экстремальный характер проницаемости связан Со сложностью механизма переноса газа в гетерогенной системе, какой является система полимер — наполнитель. В гетерогенных системах основной фазой, определяющей перенос газа через материал, является непрерывная фаза системы, в данном случае — фаза полимера, молекулы которого адсорбируются на поверхности наполнителя, образуя более плотно упакованные структуры, обладающие меньшей газопроницаемостью. Чем больше концентрация наполнителя, тем большее количество полимера переходит в уплотненное состояние, и газопроницаемость уменьшается. При высоком содержании наполнителя в полимерной фазе, очевидно, появляются разрывы, т. е. нарушается ее непрерывность. В высоконаполнен-ном полимере образуются сквозные капилляры, обеспечивающие фазовый перенос газа диффузионная проницаемость заменяется молекулярным или вязкостным течением газа [1]. [c.531]

В том случае, когда полимер смачивает наполнитель, хорошо распределен в нем или заранее ориентирован (слоистые пластики), прочность композиции по мере увеличения количества вводимого наполнителя повышается до определенного максимального предела, после чего она начинает уменьшаться. Это явление обусловлено происходящей ориентацией полярных групп полимера на границе раздела фаз в системе полимер — наполнитель . Согласно такому представлению максимум прочности будет достигнут, когда слой клея будет бимолекулярным и его макромолекулы будут полностью ориентированы своими полярными частями к наполнителю (максимум наполнения). Усиливающееся действие наполнителя тем больше, чем меньше силы когезии в полимере, препятствующие тонкому распределению наполнителя [4]. Однако технически трудно равномерно распределить огромный объем наполнителя в малом объеме связующего, поэтому степень наполнения практически ниже идеальной. Увеличение количества наполнителя выше максимальной ведет к потере прочности композиции, так как появляется много частиц наполнителя, вовсе не смоченных полимером. [c.61]

Исследование степени гидрофобизации дисперсных силикатов. Порошкообразные минералы вследствие сильно развитой поверхности и ее гидрофильности хорошо сорбируют влагу из воздуха. Это ограничивает возможности их применения в качестве наполнителей для полимеров. Влага в наполнителях затрудняет переработку полимеров и уменьшает адгезию в системе полимер—наполнитель, что отрицательно сказывается на механических, электрических и других свойствах напол- [c.115]

Известно, что усиливающие свойства наполнителя могут быть увеличены в результате модифицирования наполнителя ориентированными слоями поверхностно-активных веществ (ПАВ). При этом наблюдается усиление молекулярных связей полимера с поверхностью наполнителя и значительное упрочнение системы полимер — наполнитель [1]. [c.26]

Другой важный аспект усиления — смачиваемость, т. е. способность полимера покрывать частицы наполнителя в процессе смешения, тепловой обработки или вулканизации резиновых смесей. Смачиваемость является мерой совместимости наполнителя и полимера и сильно влияет на свойства вулканизатов. Явления смачиваемости в системах полимер — наполнитель можно наблюдать в тонких растянутых образцах резины при помощи либо световой микроскопии, либо микрорадиографии. [c.169]

Действительно, переход макромолекул в граничные слои должен облегчаться с понижением интенсивности межмолекулярного взаимодействия и возрастанием энергии взаимодействия системы полимер — наполнитель, т.е. с увеличением отношения Возрастание V с увеличением о можно объяснить тем, что с повышением жесткости полимерных цепей затрудняется их упаковка в граничных слоях, вследствие чего расстояние, на котором исчезает различие между граничными областями и объемной фазой полимера, также должно возрастать. [c.112]

В системах полимер—наполнитель частицы дисперсной фазы могут быть и в жидком, и в газообразном состоянии (последним соответствуют жесткие или эластичные вспененные материалы) [254]. ]Иы рассматриваем здесь системы с твердыми кристаллическими либо стеклообразными частицами. [c.182]

В заданной системе полимер-наполнитель также иногда возможно увеличение модуля упругости с помощью нескольких циклов термообработки во время смешения и с использованием ускорителя химической реакции или без него такие виды обработки изменяют взаимодействие полимер-наполнитель. [c.130]

При использовании порошкообразных наполнителей исследователям и технологам приходится решать ряд сложных задач, таких, как определение оптимального размера частиц, концентрации наполнителя, желательного вида структуры системы полимер — наполнитель (или, чаще, полимерная композиция — наполнитель). В последнем случае следует определить, какой тип структуры (более или менее равномерное распределение частиц в объеме полимерной матрицы, образование цепочечных структур, состоящих из частиц наполнителей, или же, например, формирование из цепочечных структур трехмерной сетки и т. п.) наиболее целесообразен для достижения заданного комплекса свойств изделий. Было показано [22, 23], что оптимальные реологические, физико-механические и эксплуатационные свойства наполненных пластмасс наблюдаются при образовании цепочечных структур, состоящих из частиц наполнителя. Однако такие структуры формируются самопроизвольно только при определенном соотношении энергий взаимодействия в системах наполнитель — наполнитель, наполнитель —полимер и полимер — полимер. В некоторых случаях удается Принудительно сформировать цепочечные структуры за счет воздействия на неотвержденную композицию внешнего магнитного или электрического поля [24, с. 135]. [c.42]

Введение наполнителей существенно изменяет общую картину диффузии в полимерах. Микрогетероген-ная структура наполненных полимеров способствует появлению различных механизмов диффузии в отдельных участках системы полимер — наполнитель, что позволяет рассматривать полученные экспериментальные значения О лишь как эффективное значение коэффициентов диффузии. Данные о влиянии наполнителей на коэффициенты диффузии азота в некоторых эластомерах приведены в табл. 20. Изменение коэффициентов диффузии [c.192]

Механизм межфазного взаимодействия в системах полимер — наполнитель весьма сложен и полностью не выяснен, хотя в последнее время эту проблему интенсивно исстедуют [3, 4. 59] на примере линейных кристаллических и в меньшей мере аморфных полимеров. В случае эпоксидных полимеров исследование взаимодействия полимер-наполнитель осложняется тем, что, во-первых, подобные материалы образуются в результате отверждения низкомолекулярных олигомеров в присутствии наполнителя, т. е. наполнитель может влиять не только на надмолекулярную, но и на молекулярную структуру полимера, а также на процесс отверждения олигомерного связуюш.его, вступая в химические реакции, с реакционноспособными группами эпоксидных олигомеров отвердителей. Во-вторых, поскольку процесс образования эпоксидного полимера из олигомера и отвердителя происходит в присутствии наполнителя, трудно разделить влияние технологических факторов и поверхностные эффекты. Кроме того, образующиеся прн отверждении сильно-сшитые системы неплавки и нерастворимы, что также сильно затрудняет их исследование. [c.84]

При анализе данных (аналогично концепции Крауса для адгезхш в системе полимер — наполнитель) будем рассматривать две зоны, а именно, зону А (1 ыс-нолибутадиен в хлорированном бутилкаучуке) и зону В (хлорированный бутилкаучук в г ыс-полибутадиене). Результаты соответствующих расчетов приведены в табл. 2. Процентное увеличение объема для гомогенных фаз и смесей пересчитывали [c.119]

Можно ожидать, что наблюдаемые значения проницаемости также отклоняются от предсказанных на основе простой двухкомпонентной модели, состоящей из непроницаемого, невзаимодействующего наполнителя, заключенного в проницаемую полимерную матрицу (см. разд. 12.1.3.1). Если существует промежуточная фаза, то она может быть более проницаемой, чем матрица, как это наблюдается в некоторых пигментированных пленках лакокрасочных покрытий [305, 621], или менее проницаемой, как в некоторых системах полимер — наполнитель, к обсуждению которых мы переходим. [c.379]

Эти химические процессы, протекающие на границе раздела, оказывают влияние на все физико-химические свойства полимеров, в том числе на их термическую и термоокислительную стабильность. Из изложенного следует, что химия поверхности наполнителей является одним из основных факторов, влияющих не только на их химическую, но и структурную, кинетическую и термодинамическую активность. Как показывает анализ структурной, кинетической, термодинамической и химической активности дисперсных наполнителей, это влияние не может быть всегда однозначно охарактеризовано даже для одной сравнительно простой системы полимер-наполнитель. Эта неоднозначность объективно связана с физическими и химическими характеристиками наполнителя и многофакторностью его влияния на свойства и структуру полимера на различных уровнях, а также свойств самого полимера на процессы взаимодействия с наполнителем. [c.103]

Помимо рассмотренного пути усиления эластомеров в них может иметь место и другой, менее эффективный путь, не связанный с развитием больших деформаций. Это — влияние наполнителя на структуру материала [95]. При образовании граничного слоя повышенной плотности, что может реализоваться в эластомерах [20] из-за большой гибкости их молекул, должно наблюдаться упрочнение аморфных эластомеров. Существование такого псевдозастеклованного слоя, обнаруживаемого по отсутствию аддитивности коэффициентов линейного расширения в системе полимер — наполнитель, предполагается на полистироле и асбесте в СКМС-30 [96]. На резинах, содержащих технический углерод, до 30%, как известно [97], такая аддитивность наблюдается введение технического углерода не влияет на резин, что позволяет предположить отсутствие заметного изменения механических свойств приграничных слоев полимера. С этим коррелируется отсутствие активности у некоторых типов технического углерода в резинах при малых деформациях. В кристаллизующихся эластомерах наполнители, промотируя кристаллизацию при малых деформациях (чего можно ожидать [98, с. 138 86]), также могут вызывать упрочнение в этих условиях. Вероятность проявления усиливающего действия наполнителей. в полимерах, находящихся В высокоэластическом состоянии, при их разрушении в условиях малых деформаций больше, чем для хрупкого состояния, так как в первом случае концентраторы напряжений играют значительно меньшую роль. Таким образом, отсутствие упрочняющего действия ряда активных наполнителей в эластомерах при малых деформациях или даже разупрочнение должно проявляться не всегда. [c.72]

РегОз > Т10г > СггОз. Причем при повышении температуры от 250 до 270°С стабилизирующее действие уменьшается. Практически при 270°С в течение длительного времени (около 800 ч) сохраняют свое стабилизирующее действие только цинковые белила. Важно иметь в виду, что ингибирующий эффект пигментов и наполнителей может быть связан не только со снижением проницаемости покрытия, но и с химическими превращениями, которые могут происходить в системе полимер — наполнитель при температурах выше 250 "С. [c.259]

Физико-механические свойства полисилоксановых эластомеров, в особенноетй такие, как сопротивление разрыву, относительное удлинение, твердость и другие, во многом зависят от взаимодействия компонентов в системе полимер — наполнитель [542]. Однако несмотря на большое число исследований, посвященных влиянию наполнителя, в частности наиболее часто используемой тонкодисперсной кремневой кислоты, на физико-механические свойства силоксановых резин и ряд практически важных достижений в этой области, многое в данной проблеме остается неясным. [c.42]

Экспериментальные данные показьшают, что с ростом ф расчетные значения изотермических тепловых эффектов АЩ < О монотонно понижаются до определенного значения при определенном ф и далее остаются практически неизменными. Это означает, что теплота взаимодействия системы полимер-наполнитель AHpf=AHi АЩ достигает предельного значения, которое, очевидно, отвечает насыщению на межфазной границе благодаря максимально возможному числу контактов сегментов цепей с активными участками поверхности наполнения. При этом для системы ПС - аэросил можно определить долю фенильных групп полистирола, адсорбционно связанных с наполнителем, если принять энергию взаимодействия фенильных групп полистирола с силанольными группами аэросила равной энергии взаимодействия последних с бензолом (Д -теплота смачивания аэросила бензолом) [c.125]