Усиливающее действие - наполнитель
Cтраница 2
 |
Схема зависимости энергии упругости от количества наполнителя.| Усиливающее действие различных наполнителей для вулканизованного каучука. [16] |
Пределом усиливающего действия наполнителя является достижение теоретической прочности связующего. Эта прочность практически может быть достигнута, если толщина пленок связующего максимально однородна и будет иметь порядок нескольких микрон. [17]
Вероятно, усиливающее действие наполнителя в клеевом слое при сдвиге объясняется образованием ориентированных тонких пленок полимера на поверхности частии наполнителя [2-], В результате этого значительно уменьшается количество дефектов в клеевом слое, что приводит к увеличение) прочности соединения, а также уменьшению влаги проницаемости клеевого слоя. Указанный состав, обладающий повышенной водостойкостью и наименьшим снижением адгезионной прочности клеевых соединений, и был принят для последующих исследований. [18]
Рассматривая проблему усиливающего действия наполнителей в резинах в целом, Маллинз [270] отмечает, что усиление является результатом следующих наиболее важных изменений в резине: повышении жесткости, размягчения вследствие предварительной деформации, увеличения прочности. Повышение прочности достигается в результате увеличения механического гистерезиса и притупления вершин разрастающихся трещин, а также повышения энергии, рассеиваемой в объеме резины, по линии разрыва. Механический гистерезис резин увеличивается также вследствие разрушения агломератов частиц наполнителя, необратимого перемещения частиц наполнителя и их агломератов, изменяющего конфигурацию полимерной сетки. Развитие этих процессов в большой степени зависит от скорости деформации и температуры. [19]
 |
Работа разрыва полимера ( заштрихованная площадь.| Работа А ( заштрихованная площадь разрыва двух полимеров ( 1 и 2 с равными разрывными напряжением и удлинением. [20] |
Такой механизм усиливающего действия наполнителя получает особую наглядность в слоистых пластиках, представляющих слоисто ориентированные волокна, листы или ткани, пропитанные смолами. Наполнитель диспергирует смолу в систему тонких параллельно - ориентированных пленок, прочность которых возрастает пропорционально уменьшению их толщины, что, в свою очередь, определяется эффективной поверхностью наполнителя в единице объема пластмассы. Ориентированное состояние наполнителя и пленок связующего значительно увеличивает прочность благодаря уменьшению возможности развития микротрещин. [21]
Приведенное объяснение усиливающего действия наполнителя особенно наглядно приложимо к слоистым пластикам, где упорядоченный, ориентированный наполнитель диспергирует смолу в систему тонких ориентированных пленок. Двойная ориентация значительно усиливает прочность всей композиции в целом. Усиливающее действие наполнителя проявляется и в локализации развития микротрещин в полимере. Образовавшаяся микро-трещина, развиваясь, может упереться в частицы наполнителя, который является препятствием на пути ее дальнейшего роста. Происходит торможение развития трещин, и композиция в присутствии наполнителя становится прочнее. [22]
 |
Работа разрыва полимера ( заштрихованная площадь.| Работа А ( заштрихованная площадь разрыва двух полимеров ( / и 2 с равными разрывными напряжением и удлинением. [23] |
Такой механизм усиливающего действия наполнителя получает особую наглядность в слоистых пластиках, представляющих слоисто ориентированные волокна, листы или ткани, пропитанные смолами. Наполнитель диспергирует смолу в систему тонких параллельно ориентированных пленок, прочность которых возрастает пропорционально уменьшению их толщины, что, в свою очередь, определяется эффективной поверхностью наполнителя в единице объема пластмассы. Ориентированное состояние наполнителя и пленок связующего значительно увеличивает прочность благодаря уменьшению возможности развития микротрещин. [24]
Хотя механизм усиливающего действия наполнителей в полимерах до сих пор полностью не выяснен [2], структурообразованию отводится одна из основных ролей, определяющая возрастающую прочность материала. [25]
Таким образом, усиливающее действие наполнителя для пека выражается в увеличении прочности в 200 раз, а для резита всего в 5 - 6 раз. [26]
Эффект температурного обращения усиливающего действия наполнителей может проявляться при переходе из стеклообразного состояния в высокоэластическое, а также в стеклообразном состоянии. Чем ниже скорость деформаций, тем ниже температура, при которой становится возможным усиление. [27]
Важнейшим фактором, определяющим усиливающее действие наполнителей в полимерах, является адгезия полимеров к твердым поверхностям. Механизм адгезии рассмотрен во многих работах и сводится к образованию физических ( адсорбционных) и химических связей между поверхностями наполнителя и полимера. Взаимодействие полимера с поверхностью наполнителя определяет характер деформации и разрушения наполненного полимера и многие другие свойства. [28]
В настоящее время механизм усиливающего действия наполнителей в полимерных композициях до конца не выяснен. Однако установлена большая роль в упрочнении полимеров характера и природы взаимодействия между полимером и наполнителем. [29]
В быстро протекающих процессах нагружения усиливающее действие наполнителя не проявляется. Так, было показано [533], что прочность наполненных резин при больших скоростях деформации уменьшается, приближаясь к прочности ненаполнешшх резин. Однако представления о существовании в наполненной резине цепочечной структуры не были подвергнуты количественной обработке, и потому оценить количественно вклад этой структуры в эффект усиления пока не представляется возможным. [30]
Страницы: 1 2 3 4