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 полимеров — проведение 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]
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.