Полимер-полимерные композици

Если граничные напряжения принять за однородное гидростатическое давление, то можно легко показать, что условия, записанные в виде уравнения (3.13), в комбинации с уравнениями, получаемыми при использовании обычных граничных условий при г = а и г=1, непосредственно приводят к выражениям для объемных деформаций и объемных напряжений, аналогичным уравнениям Кернера. Получаемое при этом выражение для Кс аналогично уравнению (3.11). Однако для G такой простой эквивалентности не наблюдается. Получаемое при этом очень сложное выражение недавно было дано в более простой форме Смитом [26]. Зависимость G от состава композиции в этом случае выражена значительно более резко, чем в уравнении Кернера, и более точно согласуется с экспериментальными данными для полимерных композиций, содержащих жесткие частицы наполнителя [30]. По-видимому, уравнение Ван-дер-Поля неприменимо к описанию динамических механических свойств полимер-полимерных композиций, хотя оно успешно использовалось для расчета модуля [c.156]

Динамические механические свойства гетерогенных полимер-полимерных композиций в решающей степени определяются свойствами непрерывной фазы. При стеклообразной непрерывной фазе наблюдается заметное изменение модуля упругости при Tg полимера дисперсной фазы, однако при температуре выше этой 7с форма кривой температурной зависимости модуля мало изменяется с увеличением количества дисперсной фазы. Тангенс угла механических потерь таких композиций проходит через резко выраженный максимум в области Тс дисперсной фазы, а в других условиях практически не зависит от количества дисперсной фазы. Аналогичные эффекты наблюдаются и в случае непрерывной эластичной фазы. При низкой концентрации дисперсной стеклообразной фазы наблюдается небольшое качественное различие в зависимостях динамического модуля упругости от состава для статистических сополимеров и гетерогенных полимер-полимерных смесей. Однако при этом формы кривых температурной зависимости динамического модуля упругости и особенно тангенса угла механических потерь различаются значительно сильнее. [c.162]

Влияние жестких включений в эластичной фазе на вязкоупругие свойства полимер-полимерных композиций на основе акриловых полимеров анализировалось с использованием уравнений [c.167]

Зависимости модуля упругости от температуры очень чувствительны к таким структурным параметрам полимеров, как молекулярная масса, частота узлов трехмерной сетки в сшитых полимерах, степень кристалличности, состав и структура сополимеров, тип и количество пластификаторов, морфология полимер — полимерных композиций. [c.42]

Поскольку двухфазные полимер-полимерные композиции будут рассмотрены подробно в гл. 7 после теоретического анализа гетерогенных композиций, этот раздел закончим списком важнейших работ по динамическим механическим свойствам смесей полимеров, блок- и привитых сополимеров (см. табл, на стр. 131). [c.132]

Ударная прочность полимер-полимерных композиций [c.188]

Часто наблюдается хорошая корреляция между ударной прочностью и динамическими механическими потерями в ударопрочных полимер-полимерных композициях [249, 251, 257, 259, 260, 272]. Ударная прочность обычно возрастает с повышением пика механических потерь, соответствующего эластичной фазе [257, 259, 260]. Наилучшая корреляция наблюдается для ряда одинаковых материалов, хотя морфология эластичной фазы, метод получения образцов, адгезия и другие факторы могут до некоторой степени влиять на эту корреляцию. Наибольшее влияние на величину пика механических потерь и на соответствующее падение модуля упругости оказывает содержание эластичной фазы. При этом важно не количество введенного эластомера, а общее количество эластичной фазы (эластомера с распределенным в нем жестким полимером), которое определяет величину пика механических потерь. [c.189]

Используемые в промышленности полимерные материалы в большинстве своем являются композиционными, хотя часто они и не рассматриваются как таковые. Примерами могут служить полимер-полимерные композиции типа АБС-пластиков, пенопласты, наполненные поливинилхлоридные композиции, используемые в производстве плиток для полов или для электроизоляции, наполненные каучуки, термореактивные смолы, содержащие различные типы наполнителей, и т. п. Существует много причин, обусловливающих преимущества гетерогенных полимерных композиций по сравнению с гомогенными полимерами. Важнейшими среди них можно назвать следующие 1) повышенная жесткость, прочность и стабильность размеров 2) повышенная работа разрушения и ударная прочность 3) повышенная теплостойкость 4) повышенные механические потери 5) пониженная газо- и паропроницаемость 6) регулируемые электрические свойства 7) пониженная стоимость. [c.221]

Деформирование и разрушение полимер-полимерных композиций, состоящих из жесткой матрицы и диспергированных в ней эластичных частиц, обсуждено в гл. 5. Эффект введения в жесткий полимер эластичных частиц часто противоположен эффекту введения жесткого наполнителя. При этом ударная прочность и относительное удлинение при разрыве резко возрастают, а модуль упругости и разрушающее напряжение при растяжении несколько уменьшаются. Если при введении частиц эластичной фазы появляется предел текучести, дальнейшее увеличение концентрации каучука вызывает снижение его [99, 100] при резком уменьшении разрушающего напряжения при растяжении [101 ]. При постоянной концентрации эластичных частиц предел текучести снижается с повышением температуры [102]. Этого следовало ожидать, так как при повышении температуры возрастает подвижность полимерных цепей и требуется меньшее напряжение для проявления пластичности даже для немодифицированного полимера. [c.241]

Помимо концентрации эластичной фазы заметное влияние на свойства полимер-полимерных композиций и других подобных двухфазных систем оказывает их морфология [38, 103, 104]. Морфология двухфазных композиций определяется не только размером и формой частиц дисперсной фазы, но и структурой этих частиц, которые в свою очередь могут быть гетерогенными и содержать включения жесткой фазы. Такие композиции могут быть нормальными или обращенными дисперсиями или образуют взаимопроникающие структуры в области инверсии фаз. Структура и свойства композиции часто сильно зависят от метода и условий получения, например при механическом смешении. Свойства пленок, полученных из растворов в разных растворителях, резко различаются вследствие различия в степени разделения фаз и даже обращения фаз [34, 35, 105—108]. Большое значение имеет также характер межфазной зоны. [c.241]

Эти композиции исследованы очень мало главным образом из-за сложности их получения. К этим композициям относятся 1) пенопласты с открытыми порами и наполнителем 2) проволочные маты после спекания и пропитки полимерным связующим 3) полимер-полимерные композиции в области инверсии фаз. [c.288]

Наполненные пены исследованы в работе [120], а пропитанные маты—в работе [121]. Важным фактором, определяющим механические свойства пропитанных матов, является расстояние между точками соединения проволоки, которое в некотором смысле аналогично длине полимерных цепей между узлами сетки, в решающей степени определяющей упругость эластомеров. Большое число полимер-полимерных композиций с взаимопроникающей структурой исследовано в работах [122—128]. Такие композиции получали механическим смешением двух полимеров или Набуханием вулканизованного каучука в мономере с последующей его полимеризацией. Обе фазы при этом являются непрерывными. [c.288]

Полимер-полимерные композиции 82, 83 [c.308]

Бабаевский П. Г. Полимер-полимерные композиции// Термопласты конструкционного назначения/ Под ред. Е. Б. Тростянской.— М. Химия, 1975.— С. 141-186. [c.429]

ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ [c.141]

Для изучения характера распределения компонентов и их взаимодействия в полимерных композициях используют оптические методы и электронную микроскопию и определяют температурные переходы [4, 8, 23—32]. Наиболее эффективными являются методы исследования температурных переходов, особенно динамические методы [24, 25, 27, 28]. Рис. 1У.2 и 1У.З иллюстрируют широкие возможности этих методов в исследовании полимер-полимерных композиций. Сопоставление свойств композиций со свойствами [c.147]

Создание полимер-полимерных композиций, получаемых совмещением термопластичных полимеров в вязкотекучем состоянии (сплавов термопластичных полимеров), резко расширяет ассортимент термопластов конструкционного назначения с регулируемым [c.148]

Полимер-полимерные композиции 141 сл. [c.236]

Устранение указанных недостатков и расширение сырьевой базы (полимеров) оказалось возможным путем создания полимерных композиций. [c.230]

Характерными свойствами высокополимерных соединений являются следующие молекулярный вес не менее 5—10 тыс. (в зависимости от химического состава), строение, представляющее собой многократное повторение определенных основных структурных элементов, так называемых элементарных звеньев. Полимеры или композиции на их основе, которые обладают потребительскими свойствами, называются полимерными материалами. [c.3]

Стеклянные волокна имеют очень низкую стоимость и их измельчение для использования в полимерных композициях с короткими волокнами незначительно удорожает стоимость стеклопластиков, хотя при этом несколько снижается эффективность их усиливающего действия. Возможно даже снижение стоимости некоторых изделий из термопластов, таких как полиамиды при наполнении их стеклянными волокнами, хотя этот выигрыш в стоимости материала может понизиться за счет возрастания стоимости его переработки. С другой стороны, введение дорогих нитевидных кристаллов, таких, как кристаллы карбида кремния или оксида алюминия, целесообразно только при резко выраженном усиливающем эффекте. Так как монокристаллы обладают длиной больше критической, на практике обычно наблюдается высокая эффективность усиления ими полимеров, а вследствие малого диаметра и высокой прочности они значительно меньше повреждаются в процессах переработки. Кроме того, из-за чрезвычайно высокой прочности монокристаллы резко повышают прочность наполненных композиций при сравнительно низких объемных долях. Однако, несмотря на эти достоинства, высокая стоимость производства высококачественных монокристаллов требуемой прочности, длины и диаметра, а также дополнительные трудности получения полимерных композиций с ориентированными монокристаллами затрудняет их конкуренцию с обычными стеклопластиками. [c.98]

Влияние фазовой морфологии гетерогенных композиций и структуры частиц дисперсной фазы. Применение уравнений типа (3.4) и (3.5) для расчета предельных значений модулей реальных гетерогенных композиций является весьма приблизительным, учитывающим только модули фаз и их объемные доли. Применение уравнений (3,8) и (3.9) также требует знания только модулей фаз и их объемных долей, поскольку все остальные показатели свойств фаз входят в уравнения в обобщенном виде. Применение уравнений (3.11) и (3.12) требует уже хотя бы некоторой информации о морфологии фаз. При равномерном диспергировании твердых частиц в аморфной гомогенной матрице фазовая морфология композиции определяется очень просто (рис. 3.11, а). Однако в полимер-полимерных гетерогенных композициях могут [c.164]

Полимер-полимерные гетерогенные композиции обычно имеют очень сложный состав фаз и сложную фазовую морфологию. Например, блок-сополимеры, как правило, образуют большое число различных морфологических форм в зависимости от соотношения компонентов и условий формования или отливки образцов из растворов. В таких материалах, а также в так называемых взаимопроникающих полимерных сетках, зачастую невозможно установить компонента, образующего матрицу. Некоторые положительные результаты расчета модулей вязкоупругости таких ком- [c.167]

При изучении и прогнозировании горючести полимерных композиционных материалов необходимо прежде всего знать, как ведут себя при горении отдельные компоненты, входящие в их состав. Каждый компонент, входящий в состав композиции, является ли он полимером, органическим или неорганическим веществом, вносит определенный вклад в горючесть композиции в целом. Хотя присутствие негорючих компонентов может оказывать заметное влияние на горючесть полимерных композиций, однако решающее влияние иа характер процесса горения и скорость потери массы при горении композиционного материала оказывает природа и количество полимера. [c.321]

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]

Анализ зависимости вязкоупругих свойств полимерных гетерогенных композиций от их состава и фазовой морфологии касался в первую очередь изохронных вязкоупругих функций. Аналогичные представления могут быть развиты для изотермических вязкоупругих функций, однако экспериментально полный комплекс вязкоупругих свойств значительно легче получить в изохронных условиях в широком температурном интервале, чем в изотермических условиях в широком интервале (в логарифмической шкале) частоты или времени. Данные, получаемые изохронными способами, вполне достаточны для анализа влияния состава и морфологип полимер-полимерных композиций с простой структурой дисперсной фазы на их вязкоупругие свойства. Однако взаимный пересчет вязкоупругих функций, сравнение экспериментальных данных с теоретическими и выявление таких вторичных эффектов как совместимость компонентов на границе раздела фаз требуют использования параметров вязкоупругих свойств как функций времени или частоты. Так как обычно любой экспериментальный способ определения вязкоупругих свойств охватывает ограниченный интервал временной шкалы, нахождение спосо- [c.173]

Подобные явления наблнЗдаются и в ударопрочных полимер-полимерных композициях, в которых эластичная фаза диспергирована в стеклообразной матрице. Небольшое количество диспергированной эластичной фазы способно превратить хрупкий полимер в пластичный с проявлением предела текучести и высокого относительного удлинения при разрыве. Предложено большое число теорий, объясняющих механизм увеличения работы разрушения и ударной прочности таких двухфазных композиций. Обзор этих теорий дан в работе [147]. Авторы работ [227, 228] полагали, что роль эластичных частиц в гетерогенной композиции состоит в объемном расширении матрицы вокруг них под действием усадочных напряжений, что понижает Т . матрицы. Следовательно, матрица вокруг эластичных частиц под действием напряжений может переходить в высокоэластическое состояние. По теории свободного объема стеклования полимеров снижение при растяжении, сопровождающемся изменением объема на величину АУ/Уд, равно [229] [c.181]

Таким образом, способ и условия совмещения компонентов и фиксирования псевдоравновесных состояний полимер-полимерных композиций часто в большей мере обусловливают характер распределения компонентов и их взаимодействие между собой, чем термодинамическая совместимость полимеров. В процессе получения полимер-полимерных композиций очень мала вероятность достижения равновесного состояния. Обычно совмещение заканчивается [c.146]

Как известно, современные реактивные самолеты имеют звуковую и сверхзвуковую скорость. При полетах с такой скоростью металлические детали нагреваются,, окисляются и поверхности их подвергаются коррозии. В этом случае применение пластических масс имеет особое значение. Научная мысль в настоящее время работает над созданием полимерной композиции на базе органонеорганических и органических полимеров, выдерживаю щих температуру свыше ЮООХ. [c.24]

Изменяя строение молекул вещества, уменьшая или увеличивая длину молекулярной цепи, можно получить бесконечное количество веществ с разнообразными свойствами. Это дает возможность модифицировать полимер и получить несчетное количество новых материалов — композиционных полимеров, которые сочетают в себе комплекс весьма ценных физико-механических свойств. При создании полимерных композиций весьма важно получить однородную смесь, что положительно действует на их свойства. Например, введение в полимер пластификатора (низкомолекулярного вещества) улучшает пе-рерабатываемость полимеров и комплекс их свойств. [c.64]

Нильсен Л. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. М. Химия, 1978. 309 с. [c.248]

К группе герметиков специального назначения относятся компаунды — полимерные композиции на основе различных полимеров или мономеров, предназначенные для заливки или пропитки токопроводящих схем и деталей с целью их изоляции в электро- и радиоаппаратуре. Компаунды не содержат растворителей. Они мотуг быть термореактивными (на основе эпоксидных, полиэфирных и других смол) и термопластичными (на основе битумов, воскообразных диэлектриков и термопластичных полимеров — полистирола, полиизобутилена и др.). Наибольшей нагревостойкостью обладают эпоксидные й кремнийорганические компаунды. [c.387]

ГО, НО достаточно мощного лука наиболее подходила для стрельбы с колесниц или для конницы. Имеются сведения [4], что монгольские луки изготавливались из большого количества различных материалов, в том числе из сухожилий животных, древесины и шелка, соединенных с помощью клея. Аналогично, стволы дамасских пушек и японские церемониальные мечи изготавливались из композиционных материалов. Природный лак, при очистке которого получают шеллак, использовался в Индии и Китае в течение нескольких тысячелетий (об этом упоминается в Веде, написанной около 1000 лет до н. э.). Этот лак животного происхождения (продукт жизнедеятельности насекомых) представляет собой сложную полимерную композицию, содержащую наряду с прочими компонентами простые и сложные полиэфиры. В Индии этот лак использовали для заполнения рукояток мечей и для изготовления точильных камней смешением его с мелким песком. Последний пример является прообразом современных шлифовальных кругов на полимерной связке. В 500-х годах до н. э. греки делали триремы (суда с тремя рядами весел), кили которых были значительно длиннее любого ствола дерева. Без сомнения, отдельные части такого судна представляли собой композиционные конструкции . Между 500 г. до н. э. и 500 г. н. э. практически не появилось никаких новых типов материалов, хотя были достигнуты большие успехи в вопросах конструирования. Другими словами, человек в это время стремился улучшить технику и экономику использования имеющихся материалов, но не искал пути и возможности их комбинирования — в противоположность современному развитию полимерного материаловедения. В настоящее время промышленность редко доводит производство новых полимеров до масштабов ПВХ или ПЭНП и значительно больше производит новые композиции на основе известных полимеров (например, вспененный ПВХ). Поэтому многие изобретения древности не могли быть реализованы из-за отсутствия требуемых материалов. Типичным примером является изобретение грека Ктесибиуса, произведшего революцию в артиллерии. Точно также бесчисленное количество насосов, рычагов, воротов, двигателей легендарного Архимеда без сомнения были бы значительно более эффективными, если бы изготавливались из более подходящих материалов. По-видимому, величайшими новаторами и перенимателями чужих идей в древности были римляне. Фактически большинство грандиозных общественных зданий [c.15]

Прочность адгезионной связи между волокнами и матрицей оказывает решающее влияние на прочность композиций с короткими волокнами. Необходимо добиваться максимальной сдвиговой прочности по границе раздела волокно — полимер. В промышленности стеклопластиков успешно применяются аппреты, способствующие повышению адгезионной прочности стеклянных волокон к полиэфирным и эпоксидным смолам. Физико-химические процессы, протекающие при аппретировании стеклянных волокон, изучены достаточно хорошо [63]. В качестве аппретов обычно используют кремнийорганические соединения, в которых органический радикал совместим с полимерной матрицей. При гидролизе одной или нескольких связей =Si—OR в молекуле аппрете образуются силанольные группы =Si—ОН, способные реагировать с аналогичными группами гидрофильной поверхности стеклянных волокон. Теоретически мел<ду стеклом и полимерной матрицей образуются ковалентные связи. Важнейшей особенностью стеклопластиков с обработанными аппретами стеклянными волокнами является значительно меньшая потеря ими прочности и жесткости при выдержке во влажной среде. Аппреты повышают прочность при изгибе и сдвиге однонаправленных стеклопластиков, однако они оказывают значительно меньший эффект на прочность при растяжении. В полимерных композициях с короткими волокнами использование аппретов целесообразно, если они обеспечивают заметное улучшение их свойств. В полиэфирных и эпоксидных стеклопластиках адгезионная прочность между стеклянным волокном и связующим достаточно высока и без использования аппретов вследствие хорошего смачивания волокон жидкими смолами, однако в термопластах, наполненных волокнами любых типов, значительно труднее добиться хорошего смачивания волокон полимерами и высокой адгезионной прочности между ними. Большое число исследований проведено по нахождению усло-, ВИЙ аппретирования стеклянных волокон, вводимых в термопла- [c.97]

Прямое сравнение расчетов, основанных на уравнениях (3.19) и (3.20) или на эквивалентных механических моделях, с экспериментальными данными показывает, что расчеты дают в прин-цине правильную общую форму зависимостей динамических механических свойств гетерогенных полимерных композиций от их состава, однако эти расчеты требуют учета фазовой морфологии и структуры частиц дисперсной фазы и дают более резкую, чем ожидается, зависимость динамического модуля от состава. Простое сравнение расчетных данных с экспериментальными можно получить, используя эквивалентность механических моделей, изображенных на рис. 3.4, с уравнением (3.19) для некоторых значений параметров моделей, приведенных в уравнении (3.18) [25]. Так, параметры моделей Ф и X, определенные путем подгонки экспериментальных кривых, можно сравнивать со значениями этих параметров, рассчитанными по уравнению (3.18) и известным значениям ф2 и jx. Полученные таким образом параметры находятся в удовлетворительном согласии для эластифицированных каучуками термопластов и очень сильно различаются для эластичных полимеров, содержащих жесткие частицы. На рис. 3.10 представлена корреляция расчетных и экспериментальных параметров по данным работ [20, 22] для ряда ударопрочных полисти-ролов и АБС-пластиков, а также [c.163]

Для полимер-полимерных гетерогенных композиций следует ожидать, что релаксационные механизмы составляющих их фаз будут иметь различные температурные зависимости. Анализ тем-пературно-временной зависимости вязкоупругих свойств таких композиций, проведен Чёглем с сотр. [38, 39, 51, 52], которые пришли к выводу, что простая суперпозиция непригодна для полимер-полимерных гетерогенных композиций коэффициент сдвига йт является функцией времени и форма обобщенной кривой зависит от выбора температуры приведения, т. е. для гетерогенных композиций, состоящих из компонентов с резко различными Тс, эффективное расстояние между областями переходов па обобщенной кривой зависит от выбора температуры приведения. В работе [39] исследовали температурно-временную суперпозицию для блок-сополимеров, а в [52]—для гетерогенных смесей полимеров. [c.174]

Таким образом, описанные выше подходы позволяют сравнивать температурно-временные зависимости вязкоупругих свойств полимер-полимерных гетерогенных композиций и их компонентов. Вид обобщенной кривой для композиции в целом определяется выбором зависимости вязкоупругих свойств от состава композиции, формы и положения обобщенных кривых отдельных компонентов. Сравнение экспериментальных данных для композиции с расчетной обобщенной кривой (непосредственно или через температурный коэффициент сдвига, получаемый сдвигом точек) позволяет выявлять области проявления дополнительных релаксационных механизмов. Наиболее удивительными результатами такого анализа являются обнаружение щирокого плато между областями релаксационных переходов отдельных компонентов, зависимости расстояния между этими переходами (ширины плато) от выбора температуры приведения и связи между температурной зависимостью коэффициентов сдвига композиции в целом с соответствующими зависимостями для коэффициентов сдвига отдельных компонентов. Эти выводы подтверждаются данны - тг--""" денными на рис. 3.19 и 3.20 [52]. На рис. 3.19 пок- -iber-Reinfor ed [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...