Усиление полимеров порошкообразными наполнителями

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]

Ни один из процессов резиновой промышленности, за исключением вулканизации, не имеет такого значения или такого широкого распространения, как усиление эластомера порошкообразными наполнителями, особенно сажами. Как и в большинстве областей науки о полимерах, последние двадцать лет были чрезвычайно плодотворными и для технологии резины. Эти годы явились свидетелями становления промышленности синтетического каучука, открытия стереорегулярных каучуков, внедрения печных саж из жидкого сырья со строго контролируемыми и разнообразными свойствами и появления усиливающих неорганических наполнителей. Все это способствовало развитию практики усиления от сравнительно простого ремесла до сложной науки, хотя и следует признать, что многое в усилении все еще остается ремеслом. [c.11]

Таким образом, имеются уже не только качественные доказательства влияния адгезии полимера к частицам наполнителя на эффект усиления, но и количественные результаты. Рассмотрим факторы, обусловливающие взаимодействие полимера с порошкообразными наполнителями различной природы. [c.342]

В технологии переработки полимеров для получения материалов с требуемым комплексом свойств идут по пути создания композиционных полимерных материалов (КПМ), в которых свойства конечного продукта достигаются за счет направленного сочетания компонентов. Возможности для этого в полимерах поистине огромны. К композиционным материалам относятся стеклопластики, усиленные эластомеры, ударопрочные пластики, пластмассы, армированные органическими волокнами и наполненные порошкообразными наполнителями, многокомпонентные полимерные смеси, комбинированные материалы, термоэластопласты и полимербетоны. Практическая важность этих материалов обусловлена нелинейностью и синергизмом свойств, которые являются следствием их двухфазной структуры. [c.29]

Третья часть, состоящая из глав 10—12, посвящена исследованию свойств композиций, один из компонентов которых обычно является неполимерным. Рассмотрены два обширных класса композиций материалы, импрегнированные полимерами, такие как древесина и бетоны, а также пластики и эластомеры, усиленные волокнистыми или порошкообразными наполнителями. При рассмотрении любых композиций затрагиваются основные вопросы химии, материаловедения, а также инженерные аспекты их использования. Фазовые включения композиционных материалов, рассматриваемых в третьей части, хорошо сформированы и имеют большие размеры. Решающее влияние на свойства таких композиций оказывает взаимодействие компонентов на границе раздела фаз. [c.12]

Технология полимеров, как и других материалов, уже давно идет по пути создания композиционных материалов, в которых за счет направленного сочетания компонентов стремятся получить требуемый комплекс свойств. Возможности для этого в полимерах поистине огромны. Стеклопластики, усиленные эластомеры, ударопрочные пластики, пластики, армированные неорганическими и органическими волокнами и наполненные порошкообразными наполнителями, многокомпонентные полимерные смеси, термоэластопласты, полимербетоны — вот далеко не полный перечень композиционных полимерных материалов, широко применяемых в различных областях современной техники. Однако несмотря на достаточно широкое использование композиционных полимерных материалов, научно обоснованные принципы создания таких материалов с заданным комплексом свойств все еще отсутствуют. Это особенно относится к материалам, содержащим лишь полимерные компоненты, таким как смеси полимеров, блок- и привитые сополимеры и др. В связи с этим необходимо отметить, что в последние годы чрезвычайно активно проводятся работы, направленные на выяснение физико-химических факторов, обусловливающих совместимость и сегрегацию компонентов и формирование характерной микрогетерогенной структуры и морфологии, особенностей сопряжения микро- и макрофаз и их устойчивости при воздействии температур, механических напряжений и других факторов. Это позволяет надеяться, что такие принципы будут в ближайшее время разработаны. [c.13]

Напротив, в случае неодинаковой полярности полимера и наполнителя, когда полимер не смачивает порошкообразный наполнитель, наблюдается понижение прочностных характеристик полимера. Впрочем, эффект смачивания может быть усилен применением поверхно-стно-активных веществ. [c.59]

Низкий коэффициент трения и химическая инертность политетрафторэтилена привлекли к нему внимание как к материалу,. пригодному для изготовления подшипников, и он с успехом использовался во многих случаях. Однако вследствие слабого сопротивления износу немодифицированного политетрафторэтилерш возможности его применения ограничиваются низкими нагрузками и скоростями скольжения. Можно значительно снизить скорость износа политетрафторэтилена путем его усиления при помощи наполнителей, причем без существенного увеличения трения. Так, например, Скотт и Бy ep установили, что скорость износа политетрафторэтилена, наполненного стеклом, снижается в 100 раз по некоторым другим данным , подходящие наполнители увеличивают его сопротивление износу на 50 000%. Уайт установил исключительно высокое сопротивление износу политетрафторэтилена, содержащего либо порошкообразный молибден, либо стекловолокно и пигмент. Он обна-ружи л также, что композиция из политрифторхлорэтилена и политетрафторэтилена (последнего от 10 до 60 о) напоминает первый по твердости, а второй по трению и характеризуется значительно большим сопротивлением износу, чем каждый из них в отдельности. Композиции из политетрафторэтилена и стекла, асбеста, дисульфида молибдена, графита, бронзы, окиси железа и т. п. отдельно или вместе с другими материалами производятся в промышленном масштабе. Эти композиции содержат обычно 30% и более наполнителей. Недавно ФитцСиммонс и Зисман нашли способ значительно усилить этот полимер путем добавки в него всего 0,4% коллоидной гидроокиси алюминия. [c.325]

В целом размер частиц не является переменной величиной в большинстве уравнений, и, если модуль наполнителя очень высок по сравнению с модулем матрицы, то модули полимера при упрощениях исчезают как явные переменные, при этом остается только зависимость от объемной доли наполнителя. Однако размер, форма и агломерация частиц играют, конечно, олределенную роль в зависимости от того, например, диспергирован ли наполнитель или он образует непрерывную фазу. Как предсказано во многих работах [41, 119, 130, 191, 249, 275, 345, 367, 368, 392, 430, 473, 526, 645, 674, 677, 795, 842, 1000, 956], модуль полимера, содержащего твердый порошкообразный наполнитель, обычно возрастает, даже если наполнитель не взаимодействует с матрицей. Некоторые из упомянутых уравнений могут быть использованы для анализа систем, содержащих частицы несферической формы [41, 1000], и систем, в которых усиление является непрерывным [41, 677]. В общем ламелярные или волокнистые наполнители увеличивают модуль в большей степени, чем сферические [353, 355], [c.311]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология