|
|
|
Главная --> Справочник терминов Наполнителей прочность Для повышения прочности и улучшения технологических свойств термостойких резин в них вводят различные наполнители. Для фторкаучуков в качестве наполнителей используют белые и углеродные сажи, а также силикаты и фториды кальция, магния и др. [19, с. 257]. Особенностью вулканизатов из хлорсульфополиэтилена является их высокая прочность при обычных температурах без применения усилителей. Наполнители увеличивают твердость и прочность при повышенных температурах, улучшают технологические свойства смесей. В качестве наполнителей используют мел, белую сажу. Фенолоальдегидные прессовочные материалы — это композиции на основе новолачных и резольных олигомеров с органическими и неорганическими наполнителями и другими добавками (отвердители, красители, смазывающие вещества). Органическими порошкообразными наполнителями служат древесная мука, молотый кокс, графит. В качестве минеральных наполнителей используют кварцевую муку, каолин, молотую слюду и др. К волокнистым наполнителям относят хлопковый линт, асбест, стекловолокно, тканевую крошку, бтвердителями являются уротропин, известь; смазывающими веществами — стеарин, стеараты. Наиболее рациональным путем получения эластомерных материалов с заданными магнитными свойствами является создание композиционных материалов, состоящих из каучуков и различных наполнителей, в том числе ферромагнитных. Такие материалы могут сочетать высокоэластические свойства, присущие эластомерам, с магнитными свойствами наполнителей. В качестве наполнителей используют порошки из ферромагнитных, ферримагнитных материалов и редкоземельных элементов. Такие наполнители, как и любые ферромагнетики, по своим магнитным свойствам разделяют на маг-нитотвердые и магнитомягкие. В соответствии с тем, какие наполнители использованы при их изготовлении, все эластичные магнитные материалы также можно разделить на два класса: магнитомягкие и магнитотвердые резины. Особое внимание при использовании ферромагнитных наполнителей должно быть обращено на их удельную поверхность (или размер частиц), так как уровень магнитных свойств композитного материала существенно зависит от этого показателя. В качестве полупроводников могут быть использованы диэлектрики, наполненные токопроводящими наполнителями: не-а ынческнми порошками, графитом, техническим углеродом В качестве металлических наполнителей используют серебро, никель и другие металлы, не подвергающиеся окислению и не вызывающие химического разрушения полимеров Механизм электропроводимости наполненных систем (полупроводников и диэлектриков) более близок к туннельному, хотя не исключается возможности эмиссии электронов от частицы к частице. Туннельное сопротивление определяется толщиной прослойки полимера, которая зависит от содержания и размера частиц, их распределения и других факторов С уменьшением толщины прослойки сопротивление снижается. Его значение зависит также от диэлектрической проницаемости полимера, разделяющего частицы при уменьшении проницаемости оно снижается В области слабых полей сопротивление практически не зависит от напряжения, а при высоких значениях напряжения сопротивление уменьшается В качестве отвердителей для компаундов изоляционного на-шачения обычно применяют различные ангидриды, позволяю-цие получать компаунды с меньшей вязкостью и хорошими ди-клектрическими характеристиками. Для компаундов холодного утверждения применяют первичные амины (ГМДА или ПЭПА), ! для ускорения отверждения ангидридами в некоторых случаях юбавляют небольшие количества ускорителей (например, ЗДДФМ). В качестве наполнителей используют неорганические латериалы, причем наиболее часто применяется молотый кварц. •1исло пластификаторов и модификаторов для компаундов очень !елико и их химическая природа весьма разнообразна. В качестве отвердителей для компаундов изоляционного на-!ачения обычно применяют различные ангидриды, позволяю-ие получать компаунды с меньшей вязкостью и хорошими ди-юктрическими характеристиками. Для компаундов холодного ^верждения применяют первичные амины (ГМДА или ПЭПА), для ускорения отверждения ангидридами в некоторых случаях эбавляют небольшие количества ускорителей (например, АДФМ). В качестве наполнителей используют неорганические атериалы, причем наиболее часто применяется молотый кварц, исло пластификаторов и модификаторов для компаундов очень глико и их химическая природа весьма разнообразна. Часто в качестве наполнителей используют смеси нескольких минералов или синтетических неорганических продуктов. Наряду с наполнителем к дустам для повышения удерживае-мости их на растениях иногда прибавляют органические гидрофобные вещества, в том числе силиконы [2]. В качестве наполнителей используют мел, каолин, тальк, двуокись титана, отожженную глину, углеродные сажи в больших количествах — до 400—700 масс. ч. на 100 масс. ч. полимера. При этом введение наполнителей не преследует цели повышения механической прочности герметиков — их вводят либо для удешевления герметиков, либо для придания им определенных специфических свойств (диэлектрических, электропроводящих и т. д.), В качестве антифрикционных наполнителей используют дисперсные порошки неорганических веществ, имеющих слоистую кристаллографическую решетку. К ним относятся графит, дисульфид молибдена (природный), диселениды и дихалькогениды металлов, а также нитрид бора, йодистый кадмий и другие. Из органических продуктов используют фторопласт-4, полиэтиленовые воска, а также жидкие антифрикционные добавки. Нередко один АПМ содержит несколько разновидностей антифрикционных наполнителей. Окрашивание смол в растворе или жидких смол проводят чаще всего в сигма-кнетерах или бегунковых смесителях. Процесс используется преимущественно для получения и окрашивания так называемых макроструктурных масс. Это формовочные массы с длинноволокнистыми или рублеными усиливающими наполнителями (рис. 5.8). Так, например, в качестве наполнителей используют текстильные или текстильные рубленые волокна (типы 71 и 74) и асбестовые шнуры (тип 16 по DIN 7708). В ко-кнетерах без последующей сушки получают так называемые мокрые пресс-массы (премиксы), например, из растворенных в стироле полиэфирных смол, стекловолокна, наполнителей, красящих средств и т. д. (типы 801 и 803 по DIN 16911). В пластосмесителях из растворов фенольных смол и длинного стекловолокна получают формовочные массы с исключительно высокими механическими свойствами, реологические .свойства которых можно изменить до требуемых путем последующей сушки. В бегунковых смесителях получают и окрашивают массы, содержащие менее чувствительные к механическим нагрузкам наполнители, такие, как текстильные рубленые волокна, целлюлозное волокно. Большинство каучуков при вулканизации в отсутствие наполнителей дают резины, имеющие относительно низкие значения прочности, величина которой зависит от энергии когезии полимера и его способности к кристаллизации. После введения активных наполнителей прочность, модуль, износостойкость и другие показатели резин возрастают, но уменьшается их эластичность (табл. 3). При сшивании ХПЭЭ перекисями без каких-либо других доба вок получаются пористые образцы. Поэтому перекисную свулкани зацию необходимо проводить в присутствии акцепторов хлористогс водорода, «апример оксида магния. При увеличении содержание оксида машия до '20 масс. ч. прочность при .растяжении вулканп-.затов возрастает, а относительное и остаточное удлинение уменьшаются. Однако в отсутствие усиливающих наполнителей прочность остается невысокой (не превышает 7 МПа). Водостойкость соединений зависит также от типа наполнителя, его количества, дисперсности и ряда других факторов. Так, введение в пленочный клей ВК-24М аэросила приводит к снижению его водостойкости, несмотря на то, что исходная прочность повышается [10, с. 94—99]. В то же время, добавка 50 масс. ч. асбеста (клей ВК-24-50) повышает не только теплостойкость, но и водостойкость соединений (табл. 5.20). При применении высокодисперсных металлических наполнителей прочность также повышается [114, 115], а разрушение в воде имеет При введении наполнителей прочность и удлинение при разрыве изменяются более сложным образом, чем модуль упругости. Нильсен [16] предложил простое выражение, основанное на предположении об аддитивности деформации при хорошей адгезии и в отсутствии адгезии: Водостойкость соединений зависит также от типа наполнителя, его количества, дисперсности и ряда других факторов. Так, введение в пленочный клей ВК-24М аэросила приводит к снижению его водостойкости, несмотря на то, что исходная прочность повышается [10, с. 94—99]. В то же время, добавка 50 масс. ч. асбеста (клей ВК-24-50) повышает не только теплостойкость, но и водостойкость соединений (табл. 5.20). При применении высокодисперсных металлических наполнителей прочность также повышается [114, 115], а разрушение в воде имеет При введении наполнителей прочность и удлинение при разрыве изменяются более сложным образом, чем модуль упругости. Нильсен [16] предложил простое выражение, основанной на предположении об аддитивности деформации при хорошей адгезии и в отсутствии адгезии: Однако, как было показано В. Г. Эпштейном с сотрудниками, при смешении полистирола с бутадиен-стирольным каучуком на стадии латекса эффект усиления не зависит от температуры совмещения, причем такие смеси не удается полностью разделить фракционированием5'33. В случае наполненных резин34-35 увеличение прочности происходит до содержания полистирола 100 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука, в то время как при отсутствии наполнителей прочность повышается лишь до содержания его в смеси 30 вес. ч. На усиление каучука смолой Яррезин Б оказывает влияние также степень вулканизации. Наибольший Эффект усиления получен лишь в узком интервале степени поперечного сшивания. В присутствии наполнителей прочность при введении алкил-феноло-формаЛьдегидных смол также снижается. Таким образом, для получения усиления неполярного каучука даже модифицированной фенольной смолой требуется создать оптимальные условия, обеспечивающие необходимую взаиморастворимость на границе раздела фаз смоляного наполнителя и каучука. С увеличением степени взаимной растворимости с^олы и каучука (до определенного предела) усиливающий эффект фенольной смолы будет расти. Применяя смолу с меньшей полярностью, а также используя вместо фенола * анилин, получаются вулканизаты с высокими прочностными свойствами36. В этом случае прочность вулканизата увеличивается также ограниченно (рис. 44), однако добавление смолы сверх 60^ вес. ч, не вызывает столь резкого падения прочности, при этом раётет твердость и снижается относительное удлинение. Применение анилино-формальдегидной смолы повышает бензостой-кость вулканизатов СК.С-30, а морозостойкость таких резин снижается мало (рис. 45). Замена анилина толуидином еще больше снижает параметр растворимости смолы и улучшает ее совместимость с каучуками и увеличивает прочность вулканизатов56. Однако, как было показано В. Г. Эпштейном с сотрудниками, при смешении полистирола с бутадиен-стирольным каучуком на стадии латекса эффект усиления не зависит от температуры совмещения, причем такие смеси не удается полностью разделить фракционированием5-33. В случае наполненных резин34-35 увеличение прочности происходит до содержания полистирола 100 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука, в то время как при отсутствии наполнителей прочность повышается лишь до содержания его в смеси 30 вес. ч. На усиление каучука смолой Яррезин Б оказывает влияние также степень вулканизации. Наибольший Эффект усиления получен лишь в узком интервале степени поперечного сшивания. В присутствии наполнителей прочность при введении алкил-  Наружного резинового Насыщении хлористым Насыщенные алифатические Насыщенных циклических Насыщенных полимеров Насыщенных углеводородов Насыщенного абсорбента Наблюдаемые изменения Насекомыми вредителями |
- |
Навигация