Cтраница 3
Как уже отмечалось, диффузия в жидких и твердых телах независимо от их химической природы и фазового состояния осуществляется путем обмена мест между молекулой диффундирующего вещества и молекулами диффузионной среды под влиянием градиента концентрации и кооперативного теплового движения окружающего комплекса молекул. Особенность высокомолекулярных тел как диффузионных сред для большинства анализируемых систем обусловлена прежде всего огромной разницей в размерах макромолекул диффузионной среды и диффундирующих молекул. Очевидно, что в этих системах перемещение мигрирующей молекулы связано с обменом места не с целой макромолекулой, а лишь с ее небольшой частью - звеном, группой звеньев или иной структурной единицей. Скорость процессов структурной перегруппировки связана с сегментальной подвижностью, которая в свою очередь определяется средней долей свободного объема диффузионной среды. Отметим полуколичественный характер теории свободного объема, связанный с тем, что она не позволяет получать абсолютных значений коэффициентов диффузии, а рассматривает лишь их изменение относительно некоторого состояния под влиянием тех или иных факторов. Достоинство этой теории состоит в том, что она позволяет на основе простейших предположений получать аналитические выражения для интерпретации экспериментальных данных, построить стройную схему расчетов диффузионных свойств практически любых по составу, строению и структуре полимерных матриц, резко сократить число систем, подлежащих экспериментальному исследованию. [31]
![]() |
Структура эпоксидных стеклопластиков. [32] |
При концентрации раствора модификатора, равной 0 07 %, теоретически соответствующей мономолекулярному слою аппрета на поверхности стеклянного волокна, размер глобул уменьшается до 15 - 30 нм при сохранении переходного слоя на границе полимер-стеклянное волокно. Это свидетельствует о неравномерном распределении модификатора на поверхности стеклянного волокна и об отсутствии однородного мономолекулярного слоя модификатора. Повышение прочности взаимодействия полимера с модифицированным стеклянным волокном приводит к нарастанию внутренних напряжений и прочности стеклопластиков. Однако при регулярном чередовании на границе полимер - стеклянное волокно активных и неактивных центров нарастание внутренних напряжений незначительно по сравнению с увеличением адгезионной и когезионной прочности образцов. При последующем увеличении концентрации модификатора часть его с поверхности стеклянного волокна перераспределяется в связующем. Оптимальная структура стеклопластика, соответствующая наименьшим внутренним напряжениям в системе и высоким прочностным свойствам, наблюдается при модифицировании стеклянного волокна 1 % - ными растворами модификатора. В этом случае на границе полимер - стеклянное волокно не наблюдаются переходные слои, отличные по структуре от структуры полимерной матрицы, которая состоит из анизодиаметричных структурных элементов. Последующее увеличение концентрации модификатора в системе до 3 % приводит к неравномерному распределению модификатора как на границе полимер - стеклянное волокно, так и в матрице, что сопровождается агрегацией глобул и формированием очень неоднородной структуры. [33]