Композиционные (гетерофазные) материалы

Не претендуя на полноту предложенной нами классификации, отметим, что она дает достаточно правильное представление о том, что надо относить к полимерным композиционным материалам. Этот принцип классификации основывается прежде всего на размерном параметре вводимых в полимерную матрицу компонентов дисперсные частицы, анизотропные материалы (волокна и ткани) и полимерные частицы в смесях. Хотя теоретически структуры вводимых в полимер веществ следует характеризовать большим числом параметров (форма, размер, распределение по размерам, ориентация, состав и т.п.), наиболее легко определяемым и поддающимся классификации является средний размер частицы дисперсной фазы. При этом понятие "фаза используется как описательное, а не термодинамическое определение структурно-однородной части материала, поскольку вводимые в полимер дисперсные и волокнистые наполнители сами по себе могут быть гетерофазны-ми системами. [c.10]

Прочностные свойства резко возрастают за счет образования пространственной сетки из частнц дисперсной фазы. Чем анизо-метричнее форма частнц, тем при меньшей их концентрации образуется пространственная структура. Особенно эффективны в этом отношении волокнистые наполнители, широко используемые в качестве армирующего компонента. Основную часть механических нагрузок на такой материал принимает на себя пространственная сетка из наполнителя, матрица передает эти нагрузки от частицы к частице, и если она мягче наполнителя, то служит кроме того, в качестве амортизатора. Прочностные, упругие и другие механические свойства пространственной сетки, безусловно, зависят от природы наполнителя, дисперсности и формы его частиц. Например, минеральные наполнители увеличивают жесткость материала, рост дисперсности волокон приводит к увеличению упругой деформации. Каучукоподобные наполнители придают материалу эластичность, ударную прочность. Большое значение для долгосрочной службы композиционных материалов имеет снятие внутренних напряжений, способствующих преждевременному разрушению материала. Если в бетонах внутренние наиряжения понижают с помощью вибрации прн твердении или добавлением ПАВ, то у металлов это достигается введением специальных модификаторов (обычно поверхностно-активных), в том числе гетерофазных включений. [c.393]

Современные теории пластификации, свидетельствующие о том, что пластифицированный полимер обладает гелеподобной структурой и пластификатор снижает взаимодействие цепей в местах контакта и/или зацеплений, не исключают возможности возникновения включений пластификатора неопределенно малых размеров, диспергированных в полимерной матрице. Тем не менее автор считает, что обычные пластифицированные полимеры такие как ПВХ, не следует относить к макро- или микрокомпозиционным материалам. Однако существуют другие смеси полимеров и жидкостей, которые могут быть без сомнения отнесены к композиционным материалам. Так, сетчатые полимеры, получаемые поликонденсацией, например отверждаемые фенолоформальдегидные смолы могут содержать тонкодиспергированные частицы воды, сохраняющиеся в течение нескольких лет. В случае литых изделий из фенолофор-мальдегидных ненаиолненных смол предпринимались большие усилия для сохранения и стабилизации такой гетерофазной структуры, при которой материал не растрескивался при испарении воды. Около 10 лет назад в промышленных масштабах с большим успехом начали использовать водонаполненные полиэфирные смолы (патент США 3,256.219). Воду диспергировали [22 в смоле в виде сферических частиц диаметром 2—5 мкм с концентрацией, достигающей 90%. Такие материалы использовали для замены гипса и древесины, а также в качестве теплозащитных абляционных покрытий. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология