Cтраница 4
![]() |
Свойства исходных и обработанных образцов ПВХ. [46] |
Из термомеханических кривых фракций следует, что Тр пористых зерен на 10 ниже, чем зерен с замкнутыми порами. Это подтверждает сделанное выше предположение о большой скорости набухания крупнопористых зерен. Видно также, что набухание пористых зерен начинается при температуре ниже Тс. Переход в области Гр имеет более размытый характер, чем для фракции зерен с низкой пористостью. Монолитизация зерен с высокой пористостью начинается также при более низкой температуре, чем зерен с низкой пористостью. [47]
Этот факт позволяет допустить второй вариант механизма образования структурных капсул, который может реализоваться одновременно с первым. При внесении в термостат полимерной пленки, содержащей в объеме микрополости, заполненные жидкостью и имеющие связь с атмосферой, первоначально разогревается до температуры высокоэластического состояния поверхностный слой незначительной толщины. Жидкость, находящаяся в поверхностных микродефектах, при расстекловывании полимера растворяется в поверхностном слое. Объем поверхностного слоя вследствие набуха-ния увеличивается, давление набухания плотно смыкает эластичные стенки микрокапилляров и нарушает связь внутренних полостей с атмосферой. К моменту, когда температура жидкости и давление внутри микрополостей, расположенных в объеме пленки, поднимутся до точки кипения, выход жидкости за пределы полимерной матрицы будет перекрыт эластичным поверхностным слоем. Монолитизация поверхностного слоя пленки при термообработке подтверждена экспериментально. В качестве независимого доказательства достоверности изложенного выше механизма структурного капсулирования можно также рассматривать факт отсутствия структурных капсул в пленках, термообрабатываемых в изометрических условиях, но при малой скорости нагрева ( менее 2 С / мин), когда локальная монолитизация поверхностного слоя не может реализоваться. [48]
Этот факт позволяет допустить второй вариант механизма образования структурных капсул, который может реализоваться одновременно с первым. При внесении в термостат полимерной пленки, содержащей в объеме микрополости, заполненные жидкостью и имеющие связь с атмосферой, первоначально разогревается до температуры высокоэластического состояния поверхностный слой незначительной толщины. Жидкость, находящаяся в поверхностных микродефектах, при расстекловывании полимера растворяется в поверхностном слое. Объем поверхностного слоя вследствие набуха-ния увеличивается, давление набухания плотно смыкает эластичные стенки микрокапилляров и нарушает связь внутренних полостей с атмосферой. К моменту, когда температура жидкости и давление внутри микрополостей, расположенных в объеме пленки, поднимутся до точки кипения, выход жидкости за пределы полимерной матрицы будет перекрыт эластичным поверхностным слоем. Монолитизация поверхностного слоя пленки при термообработке подтверждена экспериментально. В качестве независимого доказательства достоверности изложенного выше механизма структурного капсулирования можно также рассматривать факт отсутствия структурных капсул в пленках, термообрабатываемых в изометрических условиях, но при малой скорости нагрева ( менее 2 С / мин), когда локальная монолитизация поверхностного слоя не может реализоваться. [49]
![]() |
Схема смешения на вальцах. [50] |
Смешение на вальцах в настоящее время применяется в производстве особо жестких резиновых смесей, изготовление которых невозможно в закрытых смесителях, при выпуске мелких партий резиновых смесей и в лабораторных условиях. Отличительной особенностью процесса является необходимость иметь запас монолитного материала на переднем валке и в зазоре. Смешение проводится по схеме, представленной на рис. 2.9, и начинается с роспуска каучука - вальцевания до его. Затем на валки загружаются материалы мелкими порциями с целью предотвращения полного рас-крошивания, потери монолитности каучука или резиновой смеси в момент, загрузки. Последующая обработка приводит к уплотнению, смачиванию технического углерода и порошкообразных ингредиентов до монолитиза-ции смеси и ввода еще одной порции материалов. Компоненты смеси в основном внедряются в слое запаса смеси, прилегающем к заднему, быстровращающемуся валку, и частично попадают на поверхность валков, создавая местные очаги проскальзывания смеси, поглощаемые соседними слоями смеси. Если же материалов много или они ( как, например, жидкие мяг-чители и пластификаторы) имеют малую вязкость при возможности резкого увеличения поверхности, то наблюдается полное проскальзывание, смешение замедляется или даже прекращается. При этом смесь крошится валками на мелкие куски, проскакивающие через зазор и плохо поддающиеся впоследствии монолитизации. Поэтому этап уплотнения и смачивания ингредиентов крайне сложен в практическом исполнении, требует большого внимания и физического труда. [51]
Матрицами ( связующими) при намотке волокном служат в основном композиции эпоксидных и полиэфирных смол и полимеров сложных виниловых эфиров. Фенопласты, кремнийорганические полимеры и полиимиды иногда применяются для изделий, работающих при высоких температурах, и электроизоляционных деталей. Эти три реактопласта трудно перерабатываются при обычных условиях намотки волокном и требуют создания внутреннего избыточного давления при отверждении для удаления продуктов реакции и остаточных растворителей. В настоящее время изучается возможность использования в качестве связующего термопластов. Наиболее перспективным является полисульфон, который имеет сравнительно высокие прочностные свойства и теплостойкость при повышенных температурах. Очевидные и весьма важные преимущества термопластов заключаются в том, что им не нужен цикл отверждения и нет проблем, связанных с жизнеспособностью и стабильностью при хранении. Прежде чем применение термопластов для этих целей станет реальностью, должна быть разработана технология покрытия волокна этими смолами и монолитизации компонента на оправке. [52]
В полимере монолитного типа пластификатор распределяется в основном в пространстве между зернами, поэтому при равной концентрации пластификатора площадь контакта полимера с пластификатором меньше, чем в пористом ПВХ. Далее при нагревании диффузии практически не наблюдается до температуры, близкой к Тс. В области температуры, близкой к Тс, вследствие увеличения подвижности макроцепей молекулы пластификатора диффундируют в полимер, причем по мере повышения температуры скорость диффузии пластификатора растет и соответственно ускоряется увеличение объема набухших зерен. На определенной стадии давление набухания разрушает, по-видимому, оболочку на поверхности зерен. Это приводит к резкому увеличению скорости набухания. Процесс набухания завершается превращением зерен в гелеобразные частицы. Благодаря высокой подвижности макромолекул пластифицированного полимера, при высокой температуре создаются благоприятные условия для диффузии макромолекул. Этот процесс завершается плавлением геля, что приводит к полной монолитизации зерен. [53]