Деформация полимера в присутствии наполнителя

Установлено сильное замедление скорости роста надреза в присутствии активного наполнителя. Коэффициент усиления при оптимальном содержании технического углерода (45 масс, ч.) достигает 20—40 в пределах деформаций растяжения до 250% независимо от величины деформации (рис. 4.7). Авторы объясняют эффект в рамках одной из теорий усиления резин в отсутствие растворителя в присутствии технического углерода происходит более интенсивное выравнивание напряжений путем скольжения фрагментов молекул полимера по поверхности частиц. [c.127]

Остановимся на анализе изменения условий деформирования полимера в присутствии наполнителя. Высокомодульный наполнитель при деформации наполненного, образца практически не дано [c.140]

Исследование деформации наполненных полимеров при разных температурах показало [276], что начальные скорости, определен- ные по углу зависимости деформации от времен при постоянной температуре, ниже, чем для полимера без наполнителя. Из зависимостей логарифма начальной скорости деформации от температуры были найдены значения кажущейся энергни активации процесса. Эти значения уменьшаются в присутствии наполнителя, что соответствует ослаблению зависимости времени релаксации наполненного полимера от температуры. [c.153]

Механизм, реализующийся в условиях, когда полимеры в присутствии наполнителя способны к большим деформациям перед разрывом и усиление осуществляется за счет их ориентационного упрочнения. Такое усиление дает большой эффект. В полимерах с нерегулярной сеткой оно может проявляться только при одновременном наличии прочных и лабильных связей наполнитель— полимер. [c.73]

Приведенные данные для различных типов аморфных полимеров и такого активного наполнителя, как углеродная сажа (см. рис. 3.19), свидетельствуют о том, что усиливающее действие наполнителя проявляется только тогда, когда разрушение происходит при заметном развитии ориентационных процессов, которые в присутствии наполнителя интенсифицируются [75]. При таком механизме усиливающего действия наполнитель оказывается неэффективным либо в отсутствие или при затруднении ориентационных процессов, например при хрупком разрушении полимера, либо в том случае, когда он находится в высокоэластическом состоянии. Однако разрушение происходит при малых деформациях и ускоряется внешней активной средой, концентраторами напряжения или сложнонапряженным состоянием. [c.118]

Остановимся на анализе изменения условий деформирования полимера в присутствии наполнителя. В первую очередь следует отметить, что высокомодульный наполнитель при деформации наполненного образца практически не деформируется, поскольку его модуль в тысячи раз больше, чем у связующего. Поэтому деформация наполненного образца происходит только за счет деформации связующего. Наличие достаточно большого числа частиц недеформируемого [c.183]

Сравнением положения спектральных кривых установлено, что при увеличении амплитуды деформации спектр заметно смещается в область малых времен. Это означает, что при наличии кварцевого наполнителя спектральные кривые должны были бы сместиться влево, причем величина смещения должна была бы возрастать по мере возрастания концентрации наполнителя. Из рис. 6.11, однако, видно, что такого смещения не происходит. Более того, с повышением концеитрации наполнителя спектры смещаются вправо, расширяется и изменяется наклон линейного участка спектральных кривых. Это дает основание предположить, что с увеличением доли наполнителя возрастает роль поверхности наполнителя, уменьшающей сегментальную подвижность связующего и, следовательно, сдвигающей спектры в сторону больших времен. Эти эффекты влияния поверхности не только компенсируют ожидаемые сдвиги кривых влево вследствие несжимаемости наполнителя, но и сдвигают спектральные кривые вправо. Особенно заметны смещения в области больших времен релаксации. Таким образом, эксперименты с кварцевым наполнителем показали, что смещение кривых спектральной функции Я в наполненных высокомодульным наполнителем полимерах является результатом воздействия, по крайней мере, двух причин, одна из которых —изменение условий деформирования в присутствии частиц наполнителя (спектр сдвигается влево), а другая —влияние поверхности наполнителя на свойства и структуру полимерной матрицы (смещение спектров вправо). [c.184]

Согласно данным Соголовой (см. гл. П), присутствие химически неактивных наполнителей и некоторых пластификаторов, а также большие деформации не изменяют кристаллическую структуру полимера, обнаруживаемую рентгенографически, но существенно изменяют надмолекулярные структуры и влияют на механические свойства полимеров. Одной из важных причин изменения механических свойств является разрушение одних надмолекулярных структур и образование других в результате больших деформаций. Свойства кристаллических полимеров можно варьировать в широких пределах, изменяя различными приемами их надмолекулярную структуру при сохранении химического строения. Так, надмолекулярные структуры весьма чувствительны к тепловой и механической обработке полимера. [c.132]

При горячем прессовании связующее ПБ проходит стадию текучести и концентрируется в местах контакта частиц наполнителя, а при 150—170 °С в присутствии катализатора (уротропин) полимери-зуется, необратимо переходя в резит и теряя способность плавиться. Так как наполнителем является графит с температурой обработки 2200—2600 °С, то изменения объема заготовок при термической обработке обусловлены физико-химическими изменениями мостиков фенолоформальдегидной смолы между частицами графита (см. рис. 20). В связи с этим основная роль в изменении объема материалов при их термической обработке принадлежит превращениям связующего и реализации накопленных упругих напряжений, так как другие виды деформации (хрупкая и пластическая) являются необратимыми. [c.109]

При растяжении системы, содержащей твердый относительно неупругий, связанный каучук, включенный в более мягкую среду, последняя будет деформироваться больше, чем если бы весь эластомер (связанный и несвязанный) деформировался одинаково. Таким образом, при данной величине общей деформации удлинение более мягкой среды будет больше, чем в ненаполненной смеси или в образце с более низким содержанием связанного каучука Хорошо известно, что в присутствии сажи уменьшается удлинение, при котором происходит кристаллизация натурального каучука. Очевидно, наличие связанного каучука. может в. иять как на эле.ментарные прочностные свойства резины, так и на ее модуль. Однако детального объяснения влияния взаимодействий, приводящих к образованию связанного каучука, на прочностные свойства резины, пока еще нет. Несомненно лишь, что важным фактором, определяющим прочностные свойства резин, является наличие связей полимер — наполнитель. [c.276]

Эффект релаксационной природы — облегчение повторной деформации (эффект Патрикеева — Муллин-за) из-за перестройки сетки вулканизата в результате скольжения и неаффинного смещения отдельных элементов цепей полимера под влиянием напряжения и замедленности возвращения сетки к исходному состоянию после снятия напряжения. Как считают, этот процесс практически не зависит от присутствия наполнителя [29—31]. [c.48]

В присутствии активного наполнителя скорость роста надреза сильно уменьшается. Коэффициент усиления при оптимальном содержании технического углерода (45 масс, ч) достигает 20- 40 при деформации растяжения до 250%. Объяснение этого эффекта, даваемое авторами (они считают, что в присутствии технического углерода происходит более интенсивное выравнивание напряжений путем скольжения фрагментов молекул полимера по поверхности частиц), в данном случае недостаточно, так как в йабухшем полимере резко ускоряются релаксационные процессы, вследствие чего напряжение выравнивается и без наполнителя. Скорее, эффект усиления объясняется ослаблением в результате набухания ненаполненного образца. Этот эффект в присутствии наполнителя выражен значительно меньше, так как часть полимера связывается наполнителем, кроме того, набуханию противодействует более густая сетка. Далее, частицы наполнителя с граничным слоем являются стерическими препятствиями росту надреза. [c.155]

Некоторые специфические взаимодействия, приводящие к образованию связанного каучука. Данные, свидетельствующие о протекании одной ьз химьческих реакций, приводящей к образованию связанного каучука, были приведены Уотсоном При пластикации натурального каучука в условиях, благоприятствующих деструкции под действием деформации сдвига, наблюдается быстрое образование сажевого геля процесс подавляется, если пластикацию проводить в присутствии акцепторов свободных радикалов. Результаты Уотсона, несодп енио, убедительны, однако из нг1Х не следует, что сама эта реакция может пр) вести к образованию связи между полимером и наполнителем. Уотсон предположил следующий механизм образования связанного каучука, инициированного действием сдвиговых усилий [c.130]