Термины, связанные с цементом. Наполненных материалов

Главная --> Справочник терминов

Наполненных материалов По сравнению с литьем под давлением компрессионное формование обладает рядом преимуществ. Конструкция форм проще, чем при литье под давлением; количество отходов при формовании наполненных композиций меньше; наполнители практически не разрушаются. Недостатком является меньшая производительность процесса и невозможность отформовать изделия сложной формы.

Таким образом, изменяя содержание наполнителя, характер его распределения в полимере, уровень взаимодействия полимер — наполнитель, контактное сопротивление между частицами, можно в широких пределах варьировать электропроводимость наполненных композиций, превращая диэлектрик в полупроводник или в электропроводящий материал.

При изучении механических потерь пик tg 5 (при Тс) всегда ниже для наполненных смесей, что может быть связано с резким возрастанием динамического модуля эластичности наполненных композиций в области высокоэластичности. Этот эффект определяется типом полимера и наполнителя, характером процесса смешения.

Влияние измельчения компонентов на вспениваемость наполненных композиций 52

Влияние измельчения компонентов на вспениваемость наполненных композиций

Так, при введении в полипропилен силиконовой жидкости вязкость полимера снижается в десятки раз [230]. Текучесть наполненных композиций полиэтилена высокого давления значительно улучшается при введении в них пластификатора [231], а температура плавления понижается [232]. Циклические углеводороды, используемые в качестве пластификатора полиэтилена, придают ему морозостойкость и улучшают перерабатываемое^ при экструзии и каландрировании [233]. Введение фталатных пластификаторов (ДБФ, ДОФ) в полиизобутилен снижает аутогезию композиции, однако установлены оптимальные количества пластификаторов при которых аутогезия практически не изменяется: для ДБФ — это 7 масс, ч., ДОФ — 10 масс. ч. [234].

Предельные концентрации наполнителя в конкретных композиционных материалах определяются свойствами наполнителя и степенью взаимодействия его с матрицей жесткого ПВХ. Поэтому направленное изменение взаимодействия наполнителя с полимерной матрицей позволяет создавать композиционные материалы с определенным комплексом технологических и эксплуатационных свойств. Из множества известных способов изменения взаимодействия матрицы полимера с поверхностью наполнителя наиболее широко применяется модификация поверхности наполнителя за счет использования аппе-ротирующих добавок [25, 159], механохимической активизации наполнителей [26], нанесения полимерных покрытий, химически привитых к поверхности наполнителя [24]. Последний способ получил развитие в нашей стране как метод полимеризационного наполнения термопластов (норпласты) [25, 30, 71]. В норпластах при одинаковой природе полимера и полимерного покрытия на поверхности наполнителя достигается высокая адгезия матрицы полимера к наполнителю. В результате этого, как показано в [17, 20, 27, 31, 41], происходит улучшение технологических и некоторых физико-механических свойств. В частности, при наполнении изменяются реологические свойства расплавов полимеров, от которых в значительной мере зависит выбор способа переработки [42, 43]. Кривые течения наполненных композиций на основе жесткого ПВХ имеют характерный вид, когда течение ограничено снизу пределом текучести ттек, сверху - критическим напряжением ткр, при котором происходит срыв потока (рис. 7.8). Предел текучести и концентрация наполнителя, при которой он проявляется, зависят от взаимодействия наполнителя с матрицей жесткого ПВХ. Вероятно, с увеличением концентрации наполнителя или активации его поверхности ттек увеличивается, что выдвигает особые требования к технологии переработки. В частности, необходимо повышение температуры переработки, которое, однако, приводит к снижению допустимого времени пребывания наполненной композиции при

Полимер при суспензионной полимеризации получается в виде рыхлых гранул диаметром от 1 до 6 мм. Гранулы имеют пористость до 80% и из-за несмачиваемости полимера в основном плавают на поверхности воды. Для получения пригодных к переработке порошков гранулы измельчают в воде и сушат. Обычные марки ПТФЭ представляют собой порошки'с размером частиц 50—500 мкм, насыпной плотностью 0,2—0,8 г/см3 и удельной поверхностью 2—4 м2/г. Производство электроизоляционной пленки, изготовление тонких листов и получение других прецизионных изделий требуют применения более тонких по дисперсности . порошков. Такие порошки позволяют получать изделия с высокими физико-механическими свойствами, малой усадкой, минимальной пористостью, размерной стабильностью и гладкой поверхностью. Они незаменимы для приготовления наполненных композиций ПТФЭ с графитом, стеклом, коксом и другими наполнителями. Порошки с размером частиц 10—50 мкм [16] получают измельчением обычного порошка на струйных- мельницах. Удельная поверхность таких порошков доходит до 5 м2/г.

Богатый ассортимент марок ПТФЭ позволяет в большинстве случаев использовать свободное спекание отформованных заготовок, избегая спекания или (и) охлаждения под давлением. В некоторых случаях для получения изделий с минимальной пористостью, особенно из наполненных композиций, применяют охлаждение изделий под давлением (в прессе). Этот

Изостатическое прессование приобрело особое значение после создания свободносыпучих марок суспензионного ПТФЭ. Эти марки позволяют получать тонкие изделия (до 1 мм) и упрощать трудоемкую операцию заполнения формы порошком. Изостатическое прессование применяется для получения малых и больших сосудов, труб большего диаметра, трубной арматуры и фасонных изделий сложной формы. В конце 1960-х начале 1970-х гг. созданы новые установки для изостатического прессования, которые позволили существенно улучшить этот процесс и повысить его экономические показатели. Для ряда изделий производительность изостатического прессования значительно превышает этот показатель для других способов переработки. Давление прессования для чистого ПТФЭ составляет 28—42 МПа (280—420 кгс/см2) и до 70 МПа (700 кгс/см2) для наполненных композиций [4].

Плунжерная экструзия. Плунжерная экструзия (рамэкстру-зия) — это непрерывный процесс получения труб, стержней, различных профильных изделий из ПТФЭ и его наполненных композиций. Плунжерный экструдер (рис. VII. 5) работает в автоматическом режиме. Для плунжерной экструзии используются марки ПТФЭ, которые имеют хорошую сыпучесть. Они изготовляются либо гранулированием порошка путем перемешивания в воде, либо спеканием ПТФЭ при 380—390 °С в течение 90 мин и последующим измельчением до частиц с размерами 0,75—1 мм [5]. Процесс экструзии осуществляется следующим образом.

Слой полимера около поверхности раздела фаз, так называемый граничный слой, отличается по своим свойствам и структуре от основной массы полимера [I, 3, 4, 26J. Вопрос о природе и толщине этого слоя представляет большой интерес н является одной из основных проблем теории наполненных полимеров. Именно через этот слой происходит передача механической нагрузки, а, следовательно, зависят механические свойства и сплошность наполненных материалов.

Слой полимера около поверхности раздела фаз, так называв мый граничный слой, отличается по своим свойствам и струк туре от основной массы полимера [1, 3, 4, 26]. Вопрос о при роде и толщине этого слоя представляет большой интерес и является одной из основных проблем теории наполненных полимеров. Именно через этот слой происходит передача механической нагрузки, а, следовательно, зависят механические свойства и сплошность наполненных материалов.

49. Максимова Т.В., Гвоздев И.В., Новокшенова Л.А. и др. //Сб. иауч. трудов НПО "Пластик". Переработка наполненных материалов. М.: НИИТЭХИМ, 1982. С. 20 - 28.

ПВДФ используют как конструкционный и облицовочный материал в виде труб и пленок, слоистых и наполненных материалов, в качестве покрытий, волокон, термоусадочных труб, электроизоляционных материалов, электретов и др. ПВДФ применяют главным образом в химической промышленности, машиностроении, строительстве, приборостроении, медицине и др.

, Свойства наполненных материалов

Основные показатели свойств наполненных материалов приведены в таблице на стр. 138.

В качестве модификаторов наполнителей полимерных систем часто используются различного рода поверхностно-активные вещества (ПАВ). Вероятно, такая модификация наполнителей будет существенно сказываться на адсорбции полимеров, а следовательно, и на свойствах наполненных материалов. Эти вопросы подробно изучены С. Н. Толстой и А. Б. Таубманом с сотрудниками [139—145].

Рассмотрение другой стороны проблемы — физико-химической основы получения композиционных наполненных материалов, связанной с поверхностными явлениями на границе раздела полимер — твердое тело, — было впервые дано нами в монографии «Физико-химия наполненных полимеров», изданной в Киеве в 1967 г. [10]. В этой монографии была предпринята попытка предложить единый физико-химический подход, основанный на современных представлениях о строении и свойствах макромолекул, для рассмотрения совокупности факторов, определяющих как формирование структуры наполненных полимеров, так и их свойства.

Выяснение механизма усиливающего действия наполнителей имеет большое значение для направленного улучшения физико-механических свойств наполненных материалов. Механизм усиливающего действия наполнителей в пластмассах и резинах различен, поскольку последние в условиях эксплуатации находятся в высокоэластическом состоянии. Следует также иметь в виду, что механизм усиления полимеров нельзя объяснить с какой-либо одной точки зрения. Для его понимания необходимо учитывать все факторы, влияющие на свойства материала: химическую природу полимера и наполнителя, тип наполнителя (дисперсный, волокнистый, тканый и пр.), фазовое состояние полимера, адгезию полимера к поверхности, условия формирования наполненного полимера из раствора или расплава или условия отверждения жидкого связующего, условия вулканизации и т. д.

При рассмотрении роли адгезии необходимо учитывать, что наибольшее значение при усилении имеет молекулярная слагающая адгезии. Деформация наполненных материалов обычно происходит в условиях, далеких от разрушения. Следовательно, усиление существенно зависит от условий контакта полимера и наполнителя, а также от условий смачивания поверхности наполнителя, которые прежде всего определяются конформацией полимерной цепи. Это подтверждено нашими данными об изменении температур стеклования пленок наполненных полимеров, отлитых из растворов в различных растворителях, в которых цепи находились в различных конформациях. Если же на поверхность наносить не раствор смолы, а непосредственно жидкую смолу, то смачивание ею поверхности и геометрия последней определяют условия роста полимерной цепи на поверхности в ходе отверждения, а от них зависят свойства полимера. При этом надо помнить, что смачивание поверхности жидкой смолой и раствором происходит неодинаково из-за различий в поверхностном натяжении. При испарении растворителя или отверждении смолы условия смачивания и взаимодействия полимера и поверхности ухудшаются, потому что жесткая полимерная цепь не может TOJK «приспособиться» к поверхности, как молекула малого размера.

Эффект структурообразования в суспензиях, вызванный взаимодействием между фазами, оценивается реологическими методами, в частности по предельному напряжению сдвига. Предельное напряжение сдвига в растворах полимеров, содержащих наполнители, существенно зависит от характера связи полимер — наполнитель. Наблюдается корреляция [12—14, 123] между статическим предельным напряжением сдвига суспензии наполнителя в растворе полимера и прочностью наполненных материалов (пленок). На рис. Х.1 приведена корреляционная зависимость этих параметров для системы бутадиен-стирольный каучук —

Нарисуйте структуру Нарушения целостности Нарушение сплошности Насыщения адсорбента Насыщенный хлористым Насыщенные карбонильные Наблюдайте выделение Насыщенных растворов Насыщенными углеводородами