На главную

Статья по теме: Поверхность наполнителя

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Удельная поверхность наполнителя, так же как размер его частиц, определяет число контактов полимер—наполнитель, тогда как адгезия каучуковой фазы к поверхности наполнителя ответственна за прочность этих контактов. Поэтому прочность резин обычно растет по мере увеличения удельной поверхности наполнителя и уменьшения размера его частиц. •[3, С.132]

Таким образом, поверхность наполнителя является тем местом, где преимущественно возникает и растет полимерная фаза. Именно в этом и заключается организующая, структурообразующая роль частиц в наполненных растворах полимеров. Природа поверхности наполнителя имеет при этом важное значение. Гидрофобиза-ция поверхности, с одной стороны, благодаря снижению ее активности в отношении зародышеобразующего действия препятствует кристаллизационному структурообразованию, т. е. ослабляет кристаллизационную структуру, и, с другой стороны, (благодаря уменьшению контактного взаимодействия между гидрофобной поверхностью и полимером ослабляет коагуляционную структуру системы [528]. При выделении из пересыщенного раствора аморфного полимера [529] прочность структуры также может зависеть от образования дисперсной полимерной фазы, скрепляющей частицы наполнителя, как это было показано на примере полистирола и поли-эфируретана. Однако в этом случае эффекты упрочнения сильно зависят от смачивания полимерной фазой частиц наполнителя.[5, С.264]

Сильно развитая поверхность наполнителя на начальной стадии реакции может приводить к возрастанию скорости обрыва реакционных цепей на поверхности, в результате чего густота сетки уменьшается, и сетка становится более дефектной. Очевидно, поверхность наполнителя играет роль своеобразного ингибитора при формировании трехмерной сетки. Действительно, введение ингибитора при полимеризации в начале формирования сетки (при нарастании вязкости системы) привело к увеличению степени набухания полученного в отсутствие наполнителя трехмерного полимера при той же глубине превращения. Следовательно, ингибитор вследствие предотвращения реакции роста и сшивания также приводит к возникновению дефектной трехмерной структуры.[4, С.177]

В других системах поверхность наполнителя, например стеклянного волокна, может вызывать гидролиз связующего (в частности, ненасыщенных полиэфиров), что также влияет на протекание реакции и свойства отвержденной системы. Наполнитель может поглощать выделяющуюся при поликонденсации влагу, присутствие которой в граничном слое понижает степень отверждения этого слоя [117].[5, С.62]

Таким образом, на ряде примеров установлено, что поверхность наполнителя влияет на морфологию аморфных полимеров в поверхностных слоях. Однако поскольку в настоящее время еще нет возможности связать количественно морфологию с механическими свойствами даже для ненаполненных полимеров, то тем более не установлена связь для композиционных материалов, и исследования в этой области только начаты.[5, С.52]

Можно ПОПУСТИТЬ, что потем же поичиням ягпегяты MOWKVTI или пп\г. гие надмолекулярные структуры будут менее плотноупакованными. Чем больше поверхность наполнителя, тем больше ограничивается подвижность цепей уже в ходе формирования поверхностного слоя, и тем рыхлее упаковка в нем макромолекул. После завершения процесса формирования материала, когда агрегаты и молекулы, более рыхлоупакованные, связаны с поверхностью, основное влияние на свойства имеет уже ограничение подвижности молекул, входящих в поверхностный слой.[4, С.164]

Дисперсность наполнителей характеризуется размерами частиц и величиной удельной поверхности. Удельной поверхностью наполнителя называется суммарная поверхность всех частиц в 1 г наполнителя. По мере уменьшения размера частиц значительно увеличивается удельная поверхность наполнителя.[1, С.126]

На усиление каучука влияют следующие свойства наполнителя: степень дисперсности, форма его частиц и природа частиц. На примере саж было установлено, что с повышением дисперсности в значительной степени увеличивается активность наполнителя. Чем больше удельная поверхность наполнителя, тем больше и поверхность соприкосновения его с каучуком.[1, С.169]

Один из способов получения армированных и наполненных полимеровпроведение полимеризации или поликонденсации в присутствии волокнистого или дисперсного-чнаполнителя с сильно развитой поверхностью. В ходе формирования трехмерной сетки полимера процесс полимеризации в присутствии наполнителя протекает иначе, чем при отсутствии границы раздела. Наличие сильно развитой поверхности наполнителя на начальной стадии реакции может приводить к.возрастанию скорости обрыва реакционных цепей на поверхности наполнителя, в результате чего густота сетки уменьшается и сетка становится более дефектной [102]. Очевидно, что поверхность наполнителя в этом случае играет роль своеобразного ингибитора при формировании сетки. На более глубоких стадиях, по-видимому, действует уже другой механизм, также приводящий к росту дефектности. Вследствие адсорбции растущих цепей полимера на поверхности наполнителя происходит значительное уменьшение их подвижности, отражающееся как на скорости роста, так и на скорости обрыва. Все эти факторы способствуют возникновению более дефектной структуры [103].[5, С.53]

Однако до сих пор еще мало исследованы процессы структурообразования при полимеризации в присутствии наполнителей, т. е. одновременное влияние поверхности раздела на протекание процессов полимеризации и структурообразования. Между тем эта проблема особенно важна при получении армированных и наполненных полимеров, где процессы полимеризации и структурообразования протекают на границе раздела с твердой поверхностью. В ряде проведенных нами исследований [23, 240, 259] было изучено влияние твердой поверхности на процессы структурообразования при формировании полимерного материала из раствора или расплава и показано, что поверхность наполнителя оказывает существенное влияние на протекание этих процессов и свойства полимеров в граничных слоях.[4, С.175]

Она также может служить мерой прочности связи наполнителя с каучуком. Отсюда видно, что прочность связи наполнителя с каучуком, выраженная величиной 1рг, тем больше, чем меньше величина поверхностного натяжения (поверхностной энергии) о„_к, т. е. тем больше, чем больше каучукофилен наполнитель и чем легче он смачивается каучуком. Отсюда следует, что: 1) всякая обработка поверхности частиц веществом, делающим эту поверхность более каучукофильной (например, введение стеариновой кислоты), повышает активность наполнителя, т. е. увеличивает прочность связи каучука с наполнителем; 2) наибольшее усиление достигается при смачивании каучуком всех частиц наполнителя (при отсутствии агломерации частиц наполнителя): в этом случае удельная поверхность наполнителя в каучуке St будет достигать своего наибольшего значения.[1, С.171]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белозеров Н.В. Технология резины, 1967, 660 с.
2. Вострокнутов Е.Г. Переработка каучуков и резиновых смесей, 1980, 281 с.
3. Кармин Б.К. Химия и технология высокомолекулярных соединений Том 6, 1975, 172 с.
4. Липатов Ю.С. Адсорбция полимеров, 1972, 196 с.
5. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
6. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров, 1974, 408 с.
7. Красновский В.Н. Химия и технология переработки эластомеров, 1989, 140 с.
8. Бажант В.N. Силивоны, 1950, 710 с.

На главную