Наполненные полимеры

Коэффициент конструктивного качества у стали Ст. 3 составляет 0,5 бетона—0,06 сосны—0,7 а у СВАМ—2,2, дельта-древесины—2,5. Эти прочностные и конструктивные качества наполненных полимеров позволяют применять их в несущих нагрузку конструкциях зданий [7]. [c.26]

Структура поверхности значительно усложняется при применении наполненных полимеров, когда в тончайших слоях происходит существенное изменение надмолекулярных структур, что приводит обычно к повышению износостойкости. Для полимерных материалов характерно также нахождение на поверхности адсорбционных слоев различных веществ, которые оказывают заметное, пока еще малоизученное влияние на процесс трения и износа. [c.265]

Для уменьшения КТР защитных покрытий и заливочных материалов, армирование которых волокнами не всегда возможно, прибегают к наполнению полимеров порошками окислов, чистых металлов, слюды, талька, графита, сажи и др., которые также проявляют эффект армирования, хотя и более слабый, чем волокнистые материалы. Кроме того, если для данного полимера наполнитель является активным, то он может зашивать на свою поверхность активные группы полимерных молекул, увеличивая частоту пространственной сшивки полимера (прочность межмолекулярных связей) и тем самым уменьшая его КТР. Обычно таким образом удается снизить КТР полимера в несколько раз. [c.137]

Полимеры поставляются в виде прутков, листов, пленок и лент, волокон, паст и полуфабрикатов — смол, порошков и гранул — для переработки в изделия и образования пластмасс или наполненных полимеров. [c.232]

Не последнюю роль в формировании свойств наполненных полимеров играет дисперсность наполнителя. Увеличение размера частиц ограничивает число конформаций макромолекул и других структурных образований, что в свою очередь приводит к возникновению более жесткой структуры. [c.74]

Большинство экспериментальных исследований теплофизических характеристик наполненных полимеров [Л. 36, 37, 87, 88] подтверждают положения установленного правила объемного эффекта. Указанные работы имеют идентификацию результатов по вопросу [c.77]

Рис. 6.9. Обобщенная зависимость термического коэффициента объемного расширения наполненных полимеров от фр, составленная по литературным данным (см. рис. 6.8)

Обзор работ по изучению термического расширения наполненных полимеров [c.265]

Таблица 6.7. Значения -ус для трех наполненных полимеров

Поэтому при инверсии фаз, наступающей при фрЛ 0,4—0,5, наполненные полимеры обладают очень низким термическим коэффициентом объемного расширения. [c.271]

Рис. 6.16. Зависимости начального у с от температуры для некоторых наполненных полимеров

Поведение при течении суспензий твердых частиц в жидкостях имеет важное значение для наполненных полимеров по крайней мере по двум причинам большинство методов переработки композиционных материалов включают процессы течения суспензий твердых частиц в жидких связующих или расплавах полимеров большинство теорий расчета модулей упругости композиций основаны на теории вязкости суспензий. [c.222]

Модули упругости наполненных полимеров [c.226]

Рис. 7.12. Расчетные кривые зависимости отношения удлинения при разрыве наполненных полимеров к удлинению ненаполненных (8/ о) от концентрации наполнителя при условии хорошей адгезии между компонентами с образованием при разрушении гладкой (/) и шероховатой (2) поверхности.

Характер разрушения наполненных полимеров может быть изменен поверхностной обработкой наполнителя. При этом изменяется адгезионное взаимодействие полимер—наполнитель и природа границы раздела [59, 74—82]. Ряд аппретов, особенно крем-нийорганических, используемых для поверхностной обработки минеральных наполнителей, способны реагировать с функциональными группами как полимера, так и наполнителя, что резко увеличивает адгезию между ними. Такая обработка наполнителей приводит к возрастанию разрывной прочности наполненных композиций. Особенно резко повышается при обработке поверхности наполнителей прочность композиций после выдержки в воде. Композиции с необработанным наполнителем могут иметь достаточно высокую прочность в сухом состоянии, однако после выдержки в воде их прочность резко падает, вероятнее всего из-за разрушения адгезионной связи при адсорбции воды на границе раздела полимер—наполнитель. Некоторые данные о влиянии кремнийорганических аппретов на механические свойства поли- [c.238]

Жесткие наполнители уменьшают упругую и вязкую компоненты ползучести полимеров при отсутствии отслаивания их от наполнителя. Часто уменьшение относительной податливости при ползучести наполненных полимеров равно обратной величине относительного модуля упругости этой же композиции, определенного из диаграмм напряжение—деформация или динамическими механическими методами [67, 120] [c.243]

Таким образом, если это уравнение применимо, можно сэкономить много времени при оценке ползучести наполненных полимеров, измеряя только модули упругости наполненного и нена-полненного полимеров и ползучесть ненаполненного полимера. Из этого уравнения следует, что наполнитель не изменяет свойства самого полимера, например не изменяет распределение времен запаздывания полимера. На рис. 7.15 приведена кривая ползучести полиэтилена, наполненного каолином, которая хорошо согласуется с уравнением (7 31) [67]. Уравнение (7.31) характеризует вертикальный сдвиг кривой податливости на величину EJE [120]. [c.243]

На основе общего анализа результатов исследования структурнофазовых превращений и связанных с ними изменений триботехнических свойств металлополимерной пары трения можно предложить следую-П1ую физическую модель процеса трения и изнашивания наполненных полимеров на примере ПТФЭ (рис. 4.13). [c.103]

Этот термин представляется нам наиболее точным эквивалентом используемого автором parti ulate omposites если и матрица, и включения состоят из полимеров, то говорят о наполненных полимерах. — ред. [c.63]

Приведенный в гл. 1 обзор представлений о процессах теплопе-реноса в высокомолекулярных веществах показал, что даже для не-наполненных полимеров, которые относятся. к гомогенным системам, эти процессы выглядят достаточно сложными. Совершенно очевидно, что для наполненных полимеров, как гетерогенных систем, процессы теплопереиоса представляются еще более сложными вследствие дополнительных конформаций структурных образований на границе полимер — наполнитель. Одним из первых подтверждений такой точки зрения явились результаты исследований теплопроводности фрикционных материалов 1[Л. 80], анализ которых обнаруживает нарушение правил аддитивности при составлении композиции из дисперсного высокотсплопроводного порошка и полимера. Так, введение в полимер 10% алюминиевого и 25% графитового порошков по массе повышает теплопроводность всего до 0,58 Вт/(м-°С). В то же время по данным [Л. 81] композиция на основе полиэфирного компаунда МБК и 50% малотеплопроводного маршалита по весу имеет теплопроводность порядка 0,77 Вт/(м-°С). Такие же странные на первый взгляд результаты опытных данных наблюдаются и при исследовании теплопроводности компаундов, применяемых для заливки электронного оборудования 1[Л, 82]. Так, эпоксидный компаунд, наполненный до 80% по массе дисперсным алюминием с размером частиц 30 меш, имеет теплопроводность порядка 2,5 Вт/(м-°С), в то время как при введении 90% более высокотеплопроводного медного порошка теплопроводность не превышает 1,6 Bt/(m- ). Причиной таких аномалий является объемный эффект, обусловленный формой и размером частиц наполнителя. Основной смысл объемного эффекта заключается в том, что увеличение теплопроводности через материал частиц наполнителя имеет меньший вклад, чем снижение теплопроводности через полимерные прослойки между частицами. Отсюда суммарная теплопроводность композищии растет интенсивнее при введении большого числа частиц, т. е. при повышении объемной концентрации наполнителя в полимере. [c.75]

Наличие связи между структурой и теплофизическими свойствами наполненных полимеров находит свое подтверждение при рассмотрении влияния на них степени дисперсности наполнителя Л. 88]. Экспериментально установлено, что наполнитель с большим размером частиц и, следовательно, меньшей общей поверхностью взаимодействия с полимером высокоэлектрического состояния снижает скорость роста Ср при увеличении концентрации наполнителя. Такой характер формирования Ср вызван, очевидно, замораживанием процесса непосредственного взаимодействия элементов надмолекулярных образований с поверхностью наполнителя. [c.77]

Разрушение твердого тела включает три стадии — инициирова-ппе субкрптической трещины, ее медленный стабильный рост до критических размеров и, наконец, ее быстрое нестабильное распространение. Необязательно, что при разрушении проявляются все стадии. Например, общепризнано, что при разрушении стекол критические дефекты уже существуют в виде поверхностных трещин,, и кратковременная прочность стекол определяется только третьей стадией. В пластичных металлах, в кото Л)1х трещины инициируются накоплением дислокаций, разрушение проходит через все три стадии. Хрупкие густосетчатые полимеры, такие как отвержденные эпоксидные и полиэфирные смолы, по характеру разрушения ближе к минеральным стеклам, чем к пластичным металлам. Поэтому вероятно, хотя и не на все сто процентов, что их прочность определяется, как и прочность минеральных стекол, напряжением, необходимым для распространения уже существующих дефектов. Размеры этих дефектов можно грубо оценить по уравнению Гриффита. Типичные значения разрушающего напряжения для этих полимеров составляют примерно 100 МН/м , модуля Юнга — 3 гH/м , поверхностной энергии 150 Дж/м Расчеты по уравнению 2.1 дают размеры дефектов порядка 30—40 мкм. В наполненных полимерах существуют три возможных типа этих дефектов — дефекты, присущие структуре матрицы, размером Со, частицы наполнителя размером р и расстояние между частицами а. Если частицы наполнителя по размерам превосходят структурные дефекты матрицы и, особенно, если частицы имеют нерегулярную форму, то они могут стать наиболее опасными дефектами наполненных композиций. Если наибольшие значения Со и р меньше расстояния между частицами, то трещина может расти в матрице, преодолевая только ее поверхностную энергию разрушения, до величины, равной а, а затем трещина должна расти, преодолевая и [c.79]

Это привело к разработке антифрикционных полимерных композиционных материалов для получения подшипников, которые смазываются только 1 раз при сборке и не требуют дальнейшей смазки. Использование полимерных композиционных ]материалов вместо ненаполыенных полимеров обусловлено низким сопротивлением их ползучести. Применением смазок можно повысить ресурс работы подшипников на основе наполненных полимеров даже при жестких условиях эксплуатации, тогда как низкая несущая способность ненаполненных полимеров ограничивает их применение даже при хороших антифрикционных свойствах. Так, подшипники, изготовленные из полиамидов и сополимеров формальдегида и работающие со смазкой, обладают хорошими эксплуатационными свойствами, но вследствие низкого сопротивления ползучести предельно допустимая нагрузка не превышает 2—5 Ш/м . Поэтому при эксплуатации подшипников из ненаполненных полимеров велика опасность аварийной ситуации вследствие их разрушения при ползучести. Высокие коэффициенты термического расширения ограничивают возможности применения подшипников из ненаполненных полимеров при жестких режимах работы. [c.236]

Техника. В технике наполнение полимеров для уменьшения их термического расширения используется очень давно. В настоящее время фенолоформальдегидные и эпоксидные смолы, наполненные минеральными наполнителями, являются одними из самых стабильных по размерам материалами, находящимися в распоряжении инженеров-конструкторов. Получение материалов на основе полиамидов и сополимеров формальдегида, наполненных стеклянными волокнами, позволило расширить ассортимент и области их применения для изготовления изделии высокой точности. Термический коэффициент расширения этих материалов близок к коэффициентам расширения сплавов легких металлов. Материалы на основе наполненных поликарбоната и политетрафторэтилена (ПТФЭ) нашли широкое применение для изготовления деталей муфт, подшипников и кулачков. [c.244]

В последней работе Вэнга и Квея определены эффективные коэффициенты термического расширения наполненных полимеров. Использована модель, подобная модели Хашина для расчета уп- [c.256]

Рис. 6.8. Зависимость термического коэффициента объемного расширения от объемной доли наполнителя для большой группы наполненных полимеров (см. обозначения материалов в тябл. 6.7).

Влияние взаимодействия полимер — наполнитель. Для выявления роли взаимодействия полимер — наполнитель при термическом расширении наполненных полимеров и для исключения эффектов, обусловленных релаксацией напряжений и другими явлениями, рассмотрим в первую очередь тепловое расширение при кратковременном взаимодействии,/ т. е. начальные коэффициенты расширения. Для количественной оценки необходимо ввести коэффициент взаимодействия. В работе [11] был использован коэффициент а, являющийся отношением тангенса угла наклона экспериментальной зависимости ус от фр к тангенсу угла наклона этой же зависимости, рассчитанной с помощью простого правила смеси. В настоящем разделе используется коэффициент взаимодействия Ь, отличный от коэффициента а и более чувствительный к иссле- [c.269]

Влияние формы частиц наполнителя. На тепловое расширение наполненных полимеров большое влияние оказывает также форма члстпц паполннтеля. Так как состав частиц наполнителя является [c.272]

Агломерация частиц наполнителя, очевидно, является также причиной значительного расхождения кривых Л и 5 и кривой / на рис. 6.12. Из рис. 6.15 видно, что для наполненного полиамида величина / /0,5 (KmlKm—в большей степени зависит от 5/У, чем для двух других наполненных полимеров. Иначе говоря, форма частиц наполнителя играет значительно более существенную роль Ч [c.273]

Однако на практике при отсутствии каких-либо экспериментальных данных о новой композиции значение коэффициента Ь можно определить приближенно, опираясь на приведенные выше данные и руководствуясь следующими соображениями. Во-первых, коэффициент Ь в любом случае имеет значение, лежащее между значениями, соответствующими расчетным формулам Кернера и Тернера, причем для сферического наполнителя его значение ближе к значению, соответствующему формуле Кернера, а для чешуек и волокон — Тернера (однонаправленной ориентации волокон соответствует самое низкое его значение). Во-вторых, коэффициент Ь увеличивается с ростом Кт, т. е. при матрице с более высоким объемным модулем упругости получается материал с меньшим термическим расширением. В-третьих, при расчетах величиной Кр можно пренебречь, если Кр Кт. что характерно для большинства случаев наполнения полимеров. В-четвертых, коэффициент Ь уменьшается с повышением температуры. [c.274]

Описанная система оказалась достаточно удобной при серийных измерениях коэффициентов теплопроводности изотропных полимерных материалов, особенно при получении образцов в виде бруска или стержня. Этой методикой можно также пользоваться при определении коэффициентов теплопроводности наполненных полимеров или, в общем случае, композиционных материалов с изотропными свойствами, но эта методика не применима для композиционных материалов с ярко выраженной анизотропией свойств, например однонаправленных волокнистых композиционных материалов. [c.299]

Эксплуатационные качества подшипников улучшаются при армировании и наполнении полимеров и при использовании отверждающихся полимерных материалов. [c.387]

Изучению вопроса о влиянии амплитудных значений напряжений или деформаций на динамические механические свойства не-наполненных полимеров посвящено небольшое число работ. Исследования проводились в основном на примере наполненных каучуков или пластмасс, для которых наблюдаемые эффекты в принципе подобны, но значительно резче выражены, чем для ненаиол-ненных полимеров [74,83—98]. Так как полимеры характеризуются довольно высокими показателями механических потерь, первый эффект, который наблюдается ири увеличении амплитудных значений напряжения или деформации — это повышение температуры образца, особенно ири высоких частотах. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...