Cтраница 1
Морфология смесей определяется реологическими свойствами компонентов, особенно значениями вязкости сдвига. При увеличении содержания каучукопо-добного мономера значения модуля растяжения и прочности при растяжении смесей уменьшаются, а предельное удлинение возрастает. [1]
Результаты исследования морфологии смесей несовместимых полимеров показывают, что однородность надмолекулярной структуры, наблюдаемая электронно-микроскоп: ически, еще не доказывает совместимость на надмолекулярном уровне, а является только результатом слабого оптического контраста. Выявление отдельных морфологических структур в таких системах возможно путем их перевода в ориентированное состояние. Разделение на две четко выраженные фазы в этом случае определенно указывает на отсутствие совместных надмолекулярных структур. Однако даже при морфологической несовместимости на границах раздела возникает переходный слой. Образование переходного слоя является характерным признаком морфологически несовместимых полимеров. [2]
Методы изучения гомогенности и морфологии смесей полимеров включают изучение процессов стеклования, оптическую, флуЫ ресцентную, атомно-силовую и электронную микроскопию, малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов и ядерный магнит - ный резонанс. [3]
Поскольку свойства композиции определяются несовместимостью компонентов, то на примере изучения морфологии двухкомпонент-ных смесей была предпринята попытка обосновать морфологический критерий совместимости, принимая за него отсутствие четкого оптического контраста между структурными ( на надмолекулярном ур. Таким методом были изучены смеси полиэтилена низкой плотности и блок-сополимера стирола с бутадиеновым каучуком, содержащим 30 % стирола, а также ПЭНП и ПЭВН с полиамидом и полистиролом. [4]
Измерение температуры стеклования - один из наиболее широко используемых методов определения общей гомогенности эла-стомерных смесей, однако он не дает информации о морфологии смесей. Гетерогенные смеси четко проявляют отдельные пики Тс для индивидуальных компонентов. Наличие одного пика Тс указывает на повышенную гомогенность ( меньшие домены), но не означает обязательной совместимости. Так, невулканизованные смеси БСК-СКД характеризуются отдельными пиками Тс для каждого из каучуков как в присутствии наполнителя, так и без него, однако вулканизаты имеют одну среднюю температуру стеклования, которая ближе к Тс СКД. Считается, что это связано с действием поперечных связей ( затрудненность молекулярных движений), а не с изменением реальной морфологии смеси. В случае смесей меньшей гомогенности, например НК-СКД, полимерные домены достаточно велики, и поэтому индивидуальные температуры стеклования проявляются независимо от степени вулканизации. [5]
Для понимания механизма взаимодействия каучука с битумом и связанного с ним проявления свойств каучука важным: является знание микроструктуры этих систем. Данные по морфологии битумполимерных смесей представлены зарубежными работами и немногочисленны. [6]
При исследовании физико-химических свойств смесей и комио-зиций с полимерными наполнителями особенное внимание уделяется прямым наблюдениям структуры. Исследование методом электронной микроскопии морфологии смесей СКС-30-ПС и полиизопрен - полиизобутилен, полученных из растворов в общем растворителе, показало [429], что в системе образуются частицы дисперсной фазы одного из компонентов, распространенные в среде другого, причем в зависимости от соотношения компонентов может наблюдаться инверсия фаз. Соотношение компонентов в смеси влияет также на морфологию системы, изменяя не только размер, но и форму частиц дисперсной фазы. Отжиг пленок приводит к увеличению размера частиц дисперсной фазы, состоящих из агрегированных частиц одного из компонентов. [7]
Важнейшее положение о том, что способ и условия приготовления смеси влияют на ее морфологию, которая, в свою очередь, определяет физические и механические свойства смеси, особенно подчеркнуто в настоящей главе. Первая часть главы посвящена синтезу и морфологии смесей и привитых сополимеров, а в последующих разделах рассмотрены их физические и механические свойства. В заключение рассмотрены некоторые из современных теорий упрочнения, а также оптические свойства и разрушение смесей и привитых сополимеров. [8]
Рассмотрим сначала влияние совместимости на примере смесей ПВХ / СКН. Точка при 0 % акрилонитрила естественно соответствует смеси ПВХ / ПБ, компоненты которой несовместимы и, следовательно, плохо смешиваются. О морфологии смесей см. в разд. С увеличением содержания акркГлонитрила прочность смесей на удар возрастает, фазовые границы становятся менее четкими и наблюдается некоторое улучшение совместимости компонентов. При еще более высоком содержании акрилонитрила совместимость увеличивается до такой степени, что ударная прочность понижается. Таким образом, композиции с ограниченной совместимостью ( содержание АН в ПБ в пределах 10 - 20 %) характеризуются максимальным упрочнением. Приведенные данные подтверждают точку зрения, согласно которой в полимерных смесях ограниченная молекулярная совместимость повышает ударную прочность. При слабом межфазном взаимодействии тенденция к кавитации на границе раздела фаз, по-видимому, преобладает над растрескиванием матрицы, и тогда следует ожидать уменьшения энергии разрушения. [9]
Довольно трудно сказать, в какой степени хорошее согласие с опытом связано с частичной совместимостью компонентов. В пользу этого предположения свидетельствует наличие предсказываемого моделью некоторого сдвига максимума потерь в том же направлении, как и в случае систем с частичной совместимостью компонентов. Причина расхождения теоретических и экспериментальных данных, по-видимому, обусловлена невозможностью описать сложную морфологию смеси с помощью единого параметра, входящего в теоретическую модель. [10]
Измерение температуры стеклования - один из наиболее широко используемых методов определения общей гомогенности эла-стомерных смесей, однако он не дает информации о морфологии смесей. Гетерогенные смеси четко проявляют отдельные пики Тс для индивидуальных компонентов. Наличие одного пика Тс указывает на повышенную гомогенность ( меньшие домены), но не означает обязательной совместимости. Так, невулканизованные смеси БСК-СКД характеризуются отдельными пиками Тс для каждого из каучуков как в присутствии наполнителя, так и без него, однако вулканизаты имеют одну среднюю температуру стеклования, которая ближе к Тс СКД. Считается, что это связано с действием поперечных связей ( затрудненность молекулярных движений), а не с изменением реальной морфологии смеси. В случае смесей меньшей гомогенности, например НК-СКД, полимерные домены достаточно велики, и поэтому индивидуальные температуры стеклования проявляются независимо от степени вулканизации. [11]