Наполнители механизм усиления

Один из наиболее вероятных механизмов усиления полимеров при введении наполнителей заключается в возникновении адсорбционной связи между полимером и поверхностью частиц наполнителя с последующим развитием пространственной структуры, включающей частицы активного наполнителя [c.182]

Двухфазная структура каучуковой системы со сферическими включениями твердых частиц смолы близка по своему строению каучукам, наполненным неорганическими наполнителями, и имеет много общего с ними по механизму усиления. [c.73]

Такое свойство малых добавок термореактивных смол, вероятно, объясняется спецификой механизма усиления вулканизатов. термореактивными смолами, отличающегося от механизма усиления обычными активными наполнителями. [c.126]

Влияние структурных параметров наполнителя на механические свойства рези представляется в первом приближении ясным. Что касается связи неравновесных (вязкоупругих) свойств наполненных эластомеров с усиливающим действием наполнителя, а также представлений о молекулярном механизме усиления, то эти вопросы требуют как более детального теоретического рассмотрения, так и дальнейших экспериментальных исследований. [c.146]

Механизм усиления термо- и реактопластов дисперсными и волок нистыми наполнителями................ [c.5]

О механизме усиления полимерными наполнителями [c.5]

Наиболее подробно роль взаимодействия в механизме усиления рассматривалась для наполненных резин [15, 4581- Установлено, что как физическое, так и химическое взаимодействие полимера с поверхностью частиц наполнителя играет важную роль в усилении. Однако вопрос о вкладе каждого механизма в усиление различных систем еще не может считаться решенным. Краусс [459] подробно рассмотрел, различные аспекты взаимодействия между эластомерами и усиливающими наполнителями, в частности вопрос о влиянии химических свойств поверхности сажевых частиц на усиление каучуков. Он установил, что характер взаимодействия сажи [c.251]

МЕХАНИЗМ УСИЛЕНИЯ ДИСПЕРСНЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ ПОЛИМЕРОВ В ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ [c.265]

МЕХАНИЗМ УСИЛЕНИЯ ТЕРМО- И РЕАКТОПЛАСТОВ ДИСПЕРСНЫМИ И ВОЛОКНИСТЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ [c.272]

Существует и другая точка зрения на механизм усиления пластмасс [318, 320, 321, 325, 550]. Она сводится к тому, что основное значение в усилении придается силам трения на границе раздела полимер — наполнитель, которые определяют возможность их совместной работы. Эти силы возникают в результате усадки полимера при его отверждении. В этом случае решающим фактором являются упругость и напряженное состояние отвержденного связующего в слоях, контактирующих с поверхностью стеклянных волокон, а не адгезия связующего к наполнителю [551]. Мы считаем эту точку зрения мало убедительной, так как она не может объяснить роли поверхностной обработки наполнителя, механических [c.276]

О МЕХАНИЗМЕ УСИЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ [c.277]

Затронутый здесь вопрос о свойствах наполненных систем и их зависимости от характера взаимодействия полимера с наполнителем будет рассмотрен в гл. X. В заключение отметим, что в адгезионных системах вопросы адсорбции полимеров приобретают дополнительный аспект, поскольку адсорбция одновременно происходит на двух поверхностях. С этим эффектом приходится сталкиваться также при рассмотрении механизма усиления, когда расстояние между частицами наполнителя мало, и макромолекулы, точнее агрегаты макромолекул, контактируют одновременно с двумя частицами [185]. В работе [186] рассмотрены [c.27]

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]

Представления об ориентационной кристаллизации на частицах наполнителя могут быть полезны и при изучении механизма усиления эластомеров наполнителями. Дальнейшие исследования должны выявить, как влияет наполнение на другие параметры, описывающие кристаллизацию. В первом приближении можно считать установленным, что при введении наполнителя и 7 не изменяются, как и следовало ожидать, учитывая независимость Тх и и от напряжения. [c.143]

Липатов Ю. С. Некоторые физико-химические аспекты механизма усиления пластических масс наполнителями. — В кн. Модификация свойств полимеров и полимерных материалов. Киев, 1965, с. 56—63. [c.173]

При обсуждении влияния полимеризационной активации наполнителей на усиление наполненных пластиков [7, 250, 254] рассматривается несколько возможных механизмов 1) уменьшение скачка модуля упругости на границе раздела наполнитель-матрица 2) образование в материале структурной пространственной сетки наполнителя 3) изменение характера трещинообразования и распространения трещин в образце. [c.173]

На кривых затухания с повышением содержания сажи максимум не сдвигается, но снижается его абсолютная высота. Как уже известно из других исследований, с повышением содержания сажи при температурах выше 0° гистерезис увеличивается, а ниже этой температуры—понижается. Модуль сдвига с наполнением возрастает, но не линейно. Результаты исследований усиливающего действия различных наполнителей каучука показали, что именно эти методы особенно пригодны для детального изучения механизма усиления. Оба приведенных рисунка являются примером для объяснения результатов динамических исследований механизма усиления и зависимости -модуля от температуры при свободных торзионных колебаниях. [c.55]

Механизм усиления каучука сажей (как и другими наполнителями) изучен недостаточно. Четко установлено лишь, что усиливающая способность сажи зависит от величины ее частиц. Чем меньше средний диаметр частиц сажи, а следовательно, чем больше их удельная поверхность, тем большим усиливающим действием они обладают. [c.12]

Основная цель введения в резину активных наполнителей — эффект усиления, т. е. улучшение физико-механических свойств резиновых смесей и резин [1, 2]. Механизм усиления до сих пор является предметом широких исследований, результаты которых зачастую противоречивы, что объясняется чрезвычайной сложностью исследуемой системы. [c.235]

Детализируя эти представления, следует выделить два механизма усиления, в основе которых лежит активное взаимодействие и, следовательно, хорошая адгезия между наполнителем и полимером [c.72]

Сборник знакомит читателя с представлениями о молекулярном механизме усиления эластомеров наполнителями, так или иначе объясняющими наблюдаемое на практике резкое улучшение физико-механических свойств резиновых смесей и вулканизатов в результате введения усиливающих материалов (главы 1—5 и 8). Как отмечает редактор английского издания, эти представления не всегда совпадают, а иногда прямо противоречат друг другу, что вполне объяснимо, так как единой общепризнанной теории усиления пока не существует. [c.13]

Большинство теорий усиления рассматривают только химическое или адсорбционное взаимодействие каучука с наполнителем, физическим же свойствам сажевой структуры уделяется мало внимания в то же время увеличение модуля из-за наличия такой структуры постулируется как возможный механизм усиления. [c.98]

Для известных наиболее эффективных усиливающих наполнителей, тонкодисперсных саж и двуокиси кремния наличке сильного взаимодействия доказано, хотя и ке прямыми опытами. В настоящей главе будут рассмотрены наиболее веские доводы в пользу различных типов возможных связей между наполнителями и эластомерами, причем вопрос о том, каким образом такие взаимодействия проявляются в механизме усиления, обсуждаться не будет. Эта проблема будет рассмотрена в других главах данной книги. [c.116]

В течение более 30 лет автор монографии развивает и пытается экспериментально подтвердить концепцию, согласно которой определяющую роль в свойствах ПКМ играют межфазные и поверхностные явления на границе раздела полимер-твердое тело. С нашей точки зрения, все последующее развитие физической химии наполненных полимеров подтверждает обоснованность этой концепции. Данная монография посвящена преимущественно анализу поверхностных и межфазных явлений в наполненных полимерных материалах и вкладу этих явлений в физико-механические свойства. Преимущество такого подхода, по нашему мнению, заключается в том, что общее физико-химическое описание применимо ко всем известным типам ПКМ - с дисперсными минеральными наполнителями, минеральными и органическими волокнистыми наполнителями, в которых в качестве матрицы используются и эластомеры, и термопласты, и реактопласты. Несмотря на то, что в разных случаях детали механизма усиления могут различаться, физико-химические принципы усиления, вытекающие из анализа межфазных явлений, справедливы во всех случаях. [c.5]

Из приведенных закономерностей следует, что механизм усиления полиэфирных покрытий наполнителями и армирующими материалами определяется не образованием тонких ориентированных слоев вблизи частиц наполнителей и волокон с особым комплексом свойств, а обусловлен, вероятно, формированием в покрытиях при оптимальном взаимодействии на границе раздела компонентов однородной упорядоченной структуры с равномерным распределением химических связей в трехмерной сетке. [c.182]

Как известно, наполнители вводят в полимер для удешевления материала, для придания ему необходимых новых свойств, в том числе окраски (пигменты), но чаще всего — в целях усиления. В последнем случае наполнитель считают не инертным, а активным. Как указывает Липатов [255], для понимания механизма усиления необходимо учитывать все факторы, влияющие на свойства материала химическую природу полимера и наполнителя, тип наполнителя (дисперсный, волокнистый, тканый и др.), фазовое состояние полимера, адгезию полимера к поверхности, условия формирования наполненного полимера из раствора или расплава или условия отверждения жидкого связующего и пр. [c.182]

Огромное практическое значение микрогетеро-генных и грубодисперсных систем общеизвестно различные эмульсии, пены и пенопласты, кремы, всевозможные порошкообразные вещества (цементы, пигменты, наполнители, сажа, инсектофунгиси-ды и др.), волокнистые системы, изоляционные материалы, многие виды искусственной кожи приобретают все большее значение в народном хозяйстве. Такие характерные процессы для микрогетеро-генных систем, как флотация, гравитационное обогащение руд, фильтрация, усиление каучуков и пластмасс, пропитывание пористых систем, гранулирование порошков, получение пленок из дисперсий высокополимеров и эмульгирование, могут быть успешно рассмотрены только в курсе коллоидной химии на основе современных представлений о защитных факторах, агрегативной устойчивости дисперсных систем, механизме усиления, структурообразовании и т. д. [c.4]

Подводя итоги исследований в области изучения механизма усиления и взаимодействия каучуков с термореактивными смолами, следует отметить, что выполненные до настоящего времени исследования не позволяют в полной мере сформулировать единую схему усиления каучуков смолами ввиду многообразия ло-тенциально возможных реакций взаимодействий каучуков и смол. Тем не менее можно отметить, что в большинстве случаев в результате совмещения каучуков с термореактивными смолами создается двухфазная система, в которой в основной массе каучука или модифицированного каучуко-смоляного полимера, полученного в результате химического взаимодействия каучука со смолой, диспергирована вторая фаза смоляных или каучуко-смоляных высокоорганизованных структур, служащая активным наполнителем каучуковой фазы и обеспечивающая усиление.аналогично случаю усиления каучука неорганическими наполнителями. [c.144]

Механизм усиления дисперсными наполнителями полимеров в вы сокоэластическом состоянии.............. [c.5]

Выяснение механизма усиливающего действия наполнителей имеет большое значение для направленного улучшения физикомеханических свойств наполненных материалов. Механизм усиливающего действия наполнителей в пластмассах и резинах различен, поскольку последние в условиях эксплуатации находятся в вы-сокоэластическом состоянии. Следует также иметь в виду, что механизм усиления полимеров нельзя объяснить с какой-либо одной точки зрения. Для его понимания необходимо учитывать все факторы, влияющие на свойства материала химическую природу полимера и наполнителя, тип наполнителя (дисперсный, волокнистый, тканый и пр.), фазовое состояние полимера, адгезию полимера к поверхности, условия формирования наполненного полимера из раствора или распл ава или условия отверждения жидкого связующего, условия вулканизации и т. д. [c.251]

Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что на границе раздела полимер — модифицированньш наполнитель могут образовываться как химические, так и физические (в том числе водородные) связи, однако их роль в процессе усиления окончательно не установлена. На основании представлений о значении адгезионных явлений в механизме усиления можно считать, что здесь существенно образование определенного числа прочных [c.258]

Роль адгезии в усилении эластомеров и трактовка явления усиления как адгезионного эффекта обсуждена Воюцким [540]. Адгезионная теория усиления основана на рассмотрении наполненных резин как совокупности множества микроскопических адгезионных соединений типа эластомер — частица наполнителя. Справедливость этой теории подтверждается наличием линейной зависимости прочности наполненных систем от величины адгезии. При этом разрушение может носить как когезионный, так и адгезионный характер. С точки зрения адгезионной теории усиления повышенная прочность резины, содержащей цепочечные структуры, объясняется не контактом частиц наполнителя друг с другом, а наличием в зазоре, окружающем место контакта, молекул полимера, каждая из которых прочно связана по крайней мере с двумя частицами. Эта точка зрения соответствует представлениям Бики. Адгезионная теория позволяет объяснить как механизм усиления, так и механизм разрушения наполненных резин. [c.271]

Способность наполнителя поглощать энергию деформирования увеличивается с ростом адгезии, поэтому роль последней в механизме усиления очень велика. Чем ближе по параметрам раство-5ИМ0СТИ (т. е. энергии когезии) каучук и полимерный наполнитель 556], тем резче повышается сопротивление раздиру при увеличении содержания наполнителя, что определяется адгезией двух компонентов. Влияние наполнителя на энергию разрушения связывают также с тем, что частицы действуют как центры рассеяния энергии. Вместе с тем при использовании диспергированного полимера в качестве наполнителя повышается вязкость матрицы по аналогии с понижением температуры, что также сказывается на свойствах системы. Однако образование химической связи полимерной среды с наполнителем (например, в сополимере бутадиена со стиролом, где стирольные участки как бы играют роль наполнителя) может оказывать меньшее влияние на прочность при растяжении, чем наличие в бутадиеновом каучуке равного количества полистирола. [c.278]

Описанные изменения свойств полимера на поверхности в результате взаимодействия с ней имеют существенное значение для понимания механизма усиления полимеров, в частности стеклянным волокном, где важную роль играет соотношение модулей упругости наполнителя и отвержденного связующего. Эффекты упрочнения обусловлены- не только высокими механическими показателями армирующего материала, не только изменением условий перераспределения напряжений в системе при деформации, но и изменением микрогетерогенности полимеров в тонких слоях на поверхности наполнителя вследствие ограничения их гибкости и из менения характера упаковки. Отсюда ясно что влияние прочности адгезионной связи наполнйтеля и полимера сказывается не только на условиях перераспределения напряжений в системе, но и на изменении свойств самого полимера. Можно считать, что адгезия, зависящая от свойств полимера, в свою очередь, оказывает влияние на его свойства. Увеличение прочности адгезионной связи приводит к более эффективному повышению жесткости цепей и способствует возрастанию рыхлости упаковки молекул в поверхностном слое. Более рыхлая упаковка молекул способствует релаксации напряжений при деформации. Это может иметь важное значение как фактор, изменяющий условия развития трещин в образце при его [c.281]

Резюмируя изложенное, можно сказать, что в механизме усиления пластических масс существенную роль играют изменение свойств полимеров в тонких слоях на поверхности наполнителя и появление различных видов мнкрогетерогенности. Решающую роль [c.285]

Частицы жесткой гетерофазы, химически связанные с макромолекулами, по мнению авторов [30, 35—37], действуют как частицы усиливающего наполнителя, что и обусловливает основные особенности механических свойств вулкаиизатов. Образование гете-рофазной структуры в резинах с ПНС подтверждается возникновением малоуглового рентгеновского рассеяния. Появление рассеяния рентгеновских лучей, направленных на объект под малыми углами, свидетельствует о присутствии дисперсной гетерофазы с отличной от основной матрицы электронной плотностью. Интенсивность рассеяния растет с увеличением концентрации ПНС. Расчеты показали, что размеры частиц гетерофазы полимеризованного метакрилата магния в вулканизатах бутадиен-стирольного каучука составляют 140—250 А, т. е. близки по величине к размерам частиц усиливающих углеродных саж. Отмечается, однако, что такое совпадение не свидетельствует о сходстве в механизме усиления. Доля сшивок, связанных с частицами полимеризованного метакрилата магния, увеличивается с ростом его концентрации и при 40— 50 масс. ч./ЮО масс. ч. каучука составляет около 90%. Соответственно уменьшается доля сшивок в матрице эластомера, и облегчаются процессы релаксации цепей. При использовании метакрилата натрия происходило образование только линейного гомополимера. Однако при этом, несмотря на возникновение гетерофазы, не наблюдалось существенного упрочнения вулкаиизатов. Предполагается, что в этом случае размер частиц гетерофазы значительно больше, чем у активных наполнителей или частиц полимеризо-ванной магниевой соли. Действительно, при переходе к акриламиду наблюдалось уменьшение размера частиц дисперсной фазы и улучшение физико-механических свойств резин [43]. [c.118]

Краус [52, с. 116], например, считает, что в эластомерах свободная энергия адгезии должна быть больше свободной энергии когезии каучука, хотя это, в общем, противоречит весьма вероятному механизму усиления, состоящему в отрыве и скольжении фрагментов полимера по наполнителю при деформировании. Противоречие это снимается, если учесть, что поверхность наполнителя весьма неоднородна химически (т. е. содержит различные химически активные группы, особенно это характерно для технического углерода) и энергетически. На отдельных центрах такой поверхности могут образовываться связи наполнитель — полимер более прочные, -чем когезионные связи в каучуке, на других — менее прочные, способные легко разрушаться при деформировании [53]. Рассмотрим более детально взаимодействие эластомеров с активными наполнителями, приводящее к образованию связанного наполнителем каучука. Для технического углерода количество связанного каучука достигает 40—43% (БСК-ЬСКД— 70 30) [54], 20—30% (БСК, бутилкаучук) [55]. При соосаждении гидроокиси алюминия с латексом СКН-18 и СКН-26 образуется 90% каучукового геля [c.58]

Такое простое объяснение механизма усиления не является, однако, категорическим, так как имеются примеры, когда усиливающее действие наполнителей не возрастает с повышением степени их дисперсности. Здесь, очевидно, сказывается влияние и других факторов, которые иногда могут полностью изменить картину взаимодействия каучука с порошкообразными ингредиентами. К числу таких факторов следует отнестй сманивающую способность каучука по отношению к данному виду ингредиента и форму поверхности его частиц. [c.86]

Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что на границе раздела полимер - модифицированный наполнитель могут образовываться как химические, так и физические (в том числе водородные) связи, однако их роль в процессе усиления ококчательно не установлена. На основании представлений о роли адгезионных явлений в механизме усиления можно считать, что определяющим фактором является образование прочных связей независимо от их природы. Следовательно, проблема заключается не столько в природе, сколько в числе прочных связей, необходимых для достижения оптимальных свойств. При большом числе связей уменьшается подвижность макромолекул в граничном слое, повышаются внутренние напряжения, изменяется структура поверхностного слоя, что может приводить к возникновению дефектных облас гей, являющихся, по мнению Бикермана [153], центрами, на которых начинается разрушение адгезионных соединений. Прочность связи или ее энергетическая характеристика в существующих теориях усиления пока не рассматриваются. [c.85]

Механизм усиления полимеров наполнителями изучен недостаточно и обычно свя1ывается с возникновением прочною ал1 езионного взаимодействия на границе полимер-наполнитель и ориентированным состоянием тонких полимерных пленок на границе раздела фаз. Поэтому дальнейшее изучение влияния наполнителей на процесс пленкообразования, структуру и свойства полиэфирных покрытий имеет большое научное и практическое значение. [c.163]

Обзор по механизмам упрочнения и воздействиям, оказываемым широким набором наполнителей на физические свойства эластомеров, дополненный 47 библиографическими ссылками, был опубликован Смитом [566а]. Салвадор [5666] исследовал эффекты замещения некоторой доли углеродной сажи на кремнезем в природном каучуке. Полное замещение дает более низкие свойства, но при соблюдении соотношения 155102 35С наблюдалось усиление величин относительного разрывного удлинения и раздира, а также термического старения, однако при этом понизились модуль и упругость материала. [c.809]

Релаксационный характер этого механизма прочности наполненных резин проявляется в том, что с повышением температуры (и уменьшением скорости растяжения) вероятность W отрыва цепи от частицы наполнителя при том же напряжении возрастает, а среднее время релаксации процесса десорбции (величина, обратная вероятности W) уменьшается. Если время опыта значительно больше Tj5, то релаксационный механизм действия наполнителя не проявляется и эффект усиления не наблюдается. Если продолжительность испытания намного меньше тц, а это возможно при низких температурах и при высоких скоростях растяжения, то резина разорвется раньше, чем будет реализован механизм десорбции. В этом заключается причина появления максимума на кривой зависимости прочности от скорости растяжения для наполненной резииы СКС-30 (см. рис. 113, кривая 2), а также максимума на кривой температурной зависимости прочности (см. рис. 116). [c.196]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология