ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вторичные непрерывные и дисперсные фазы (наполнители) из "Промышленные полимерные композиционные материалы " Вторичные непрерывные фазы. В соответствии с классификацией непрерывных фаз композиционных материалов (рис. 1.4) к однонаправленным (1D) вторичным непрерывным фазам относят непрерывные нити и волокна. Аналогично, к листовым или слоистым (2D) вторичным непрерывным фазам относят наполнители слоистых пластиков, например бумагу. Примером объемной или пространственной (3D) вторичной непрерывной фазы может служить пористая бронза, получаемая спеканием порошка бронзы и используемая в производстве полимерных самосмазываюш ихся подшипников. [c.29] Соединенные между собой различные материалы называются слоистыми или многослойными. Полимерные слоистые материалы (слоистые пластики) могут быть получены из слоистого наполнителя, пропитанного полимерным связуюш,им и спрессованного при повышенной температуре [16]. Важнейшими типами слоистых наполнителей (вторичной непрерывной фазы типа 2D) являются различные виды бумаг, тканей, нетканых материалов и матов, металлическая фольга. [c.30] В современной электронной промышленности металлическая фольга является очень важной слоистой основой для производства плат для печатных схем. Наиболее распространена медная фольга, которая после электролитической обработки приклеивается к слоистому материалу на основе полиэфирных, эпоксидных или фенольных смол с помощью отверждающихся эпоксидных, фенольных или бутадиен-акрилонитрильных клеев. Иногда используется константановая или никелевая фольга. [c.32] Примером трехмерной вторичной непрерывной фазы может служить эластичный поропласт, формуемый следующим образом. Лист поропласта пропитывают отверждающимся связующим, например эпоксидной смолой, помещают между двумя листами сухого волокнистого наполнителя и прессуют между плитами или в соответствующей пресс-форме с образованием после отверждения связующего изделия с жесткой наружной оболочкой и внутренней частью, представляющей собой отвержденный полимер в пространственной сетке поропласта. Аналогично получают само-смазывающиеся сухие подшипники [17] пропиткой пористой бронзы политетрафторэтиленом или свинцом (см. гл. 5 и 10). [c.33] Вторичные дисперсные фазы. К ним относятся дисперсные (порошковые) наполнители с размером частиц как меньше 1 мкм (условно отделяющего макрокомпозиционные материалы от микро-композиционных), так и больше 1 мкм. Такими наполнителями обычно служат твердые химически инертные вещества, вводимые в полимеры для улучшения их свойств и/или снижения стоимости. Порошки полимеров, вводимые в другие полимеры, рассматриваются как полимерные смеси. [c.33] Свойства композиционных материалов прежде всего определяются свойствами и соотношением исходных компонентов, а также взаимодействием их на границе раздела и свойствами межфазных слоев. Свойства основных классов наполнителей, в том числе волокнистых, описаны в [10—12] дополнительного списка литературы. Хотя выбор наполнителей, используемых в качестве дисперсной фазы для заданной непрерывной полимерной фазы, ничем не ограничивается, на практике для достижения требуемых эффектов определенные наполнители используют в сочетании с одними полимерами чаще, чем с другими. Так, стекло- или асботкани используют в сочетании с полиэфирными смолами чаще, чем силикатные наполнители, которые в свою очередь чаще используют в сочетании с силоксановыми полимерами (табл. 1.5). Оптимальное количество наполнителя может сильно колебаться для различных композиций — от О до 30 масс. ч. стекловолокон на 100 масс. ч. полистирола и от О до 600 масс. ч. некоторых наполнителей на 100 масс. ч. эпоксидных смол. [c.35] В последние годы иолучены волокна на основе ароматических иолиамидов с прочностью при растяжении до 3,6 гН/м и модулем— 131 гH/м . Так как эти показатели примерно на 20 и 100% превышают соответствующие значения для некоторых типов стеклянных волокон на основе стекла Е, разработку ароматических полиамидных волокон можно считать крупнейшим достижением технологии полимерных волокон. Высокие показатели свойств этих волокон позволяют им конкурировать со стальной проволокой для армирования резин и оплетки кабелей и со стеклянными, углеродными и борными волокнами в других типах композиционных материалов. [c.38] В последнее время большое значение приобретают полимерные смеси (полимер-полимерные композиции). К полимерным смесям обычно относят как физические смеси гомо- или сополимеров различной структуры или сополимеров с одинаковыми звеньями, но различным их соотношением, так и блок- или привитые сополимеры, которые строго говоря не являются смесями. Трудности с классификацией этого класса полимерных композиций возрастают еще больше при попытке подразделить полимерные смеси на гомогенные и гетерогенные. К типичным гомогенным относятся смеси ПВХ с сополимером бутадиена и акрилонитрила, натурального каучука с полибутадиеном и полистирола с сополимером бутадиена и стирола, а к гетерогенным — смеси полистирола с натуральным пли синтетическим каучуками и сополимера стирола и акрилонитрила с нитрильным каучуком ([13, 14] дополнительного списка литературы). Очевидно, что гетерогенные смеси следует рассматривать как композиционные материалы в истинном смысле слова. Однако на микроуровне они обладают обычно очень сложной структурой. Например, блок-сополимер бутадиена и стирола с повышенным содержанием бутадиена имеет в непрерывной матрице иолибутадиена фазу полистирольных блоков с размерами фазовых включений 0,02 мкм. Аналогично в сополимере акрилонитрила, бутадиена и стирола, содержащем привитой и механически замешанный каучук, образуются фазовые включения размером 0,1—0,5 мкм, соответственно не агрегированные и агрегированные, что вносит значительные трудности в классификацию полимерных смесей по их структуре. [c.38] Жидкие наполнители. Жидкости довольно часто вводятся в полимеры для изменения их механических свойств. Однако вопрос о том, считать ли образующиеся при этом материалы композиционными, остается дискуссионным. [c.38] Способ пластификации полимеров широко используется для снижения Тс аморфных полимеров ниже температуры их эксплуатации и резкого повышения их эластичности. Существуют также другие типы пластификации, например внутренняя и высокотемпературная , однако проблема не в механизме пластификации. [c.38] Общепризнано, что истинный пластификатор должен полностью совмещаться с модифицируемым полимером. Поэтому очевидно, что пластификаторы следует исключить из рассмотрения как возможную вторую фазу композиционных материалов, которая по определению должна быть несовместимой с полимерной фазой или химически инертной. На практике пластификаторы подразделяются на три группы — первичные, вторичные и пластификаторы-наполнители , причем две последние группы обладают ограниченной совместимостью с полимерами, а следовательно ограниченной смешиваемостью на молекулярном уровне [20]. [c.39] Масла различной природы, диспергированные з отверждающихся смолах, например эпоксидных, позволяют получать эффективные материалы для самосмазывающихся подшипников. [c.39] В зависимости от того, вводится ли газ в полимер с последующим химическим фиксированием структуры пены или используются различные газообразователи, разлагающиеся с выделением газов или испаряющиеся при кипении (например фреоны) и образующие газовые пузыри, полимерная матрица может быть наполнена различными газами. В пенопластах с открытыми порами присутствие газов практически не сказывается на их свойствах. Теплопроводности газов, используемых в производстве пенопластов, приведены в [15] дополнительного списка литературы. В первом приближении для пенопластов низкой плотности коэффициент теплопроводности можно рассчитать по вкладу каждой фазы пропорционально ее объемной доле. Механические и физические свойства пенопластов варьируются в широких пределах (см. [16] дополнительного списка литературы). [c.41] Вернуться к основной статье