химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

емы, содержащие диспергированные вещества, распределенные в непрерывной фазе — полимере. Твердые наполнители в зависимости от формы частиц подразделяются на порошкообразные и волокнистые81. Порошкообразные твердые наполнители можно условно разделить на две группы: усиливающие наполнители, при введении которых прочность полимеров значительно повышается, и инертные наполнители — не влияющие на прочность полимеров.

Несмотря на наличие ряда теорий, характер взаимодействия частиц наполнителя с полимером, и в частности физико-химические процессы, приводящие к «усилению» полимеров при введении наполнителей, полностью еще не выяснены. Современные представления о природе взаимодействия наполнителей с полимерами рассмотрены в монографии Липатова82.

Один из наиболее вероятных механизмов усиления полимеров при введении наполнителей заключается в возникновении адсорбционной связи между полимером и поверхностью частиц наполнителя с последующим развитием пространственной структуры, включающей частицы активного наполнителя 83~85.

Теоретические представления об усиливающем действии активных наполнителей на полимеры, находящиеся в высокоэластическом состоянии, были развиты Ребиндером87, Липатовым82, Печковской86 и другими исследователями.

Было показано, что наполненный полимер можно рассматривать как систему тонких полимерных пленок, фиксированных между частицами наполнителя88.

Активные наполнители образуют в эластомерах структурные сетки, влияющие, в свою очередь, на структуру заключенного в сетке полимера86. Молекулы полимера сорбируются на поверхности частиц наполнителя, образуя слои, характеризующиеся ограниченным набором конформаций и, следовательно, более рыхлой упаковкой82. Эффект усиления, выражающийся в повышении показателей механических свойств полимеров в наполненном виде, тем больше, чем слабее межмолеку» ос

лярное взаимодействие в исходном полимере .

Высокоэластические полимеры в аморфном состоянии обладают способностью '"к большему усилению, чем полимеры, кристаллизующиеся при растяжении, в которых кристаллиты частично выполняют роль дисперсной фазы 89.

Размеры частиц90, форма частиц91, прочность связи частиц наполнителя с полимером 92>93 также влияют на изменение свойств полимеров при наполнении. Наибольшими усиливающими свойствами обладают частицы диаметром от 0,1 до 10 мкм. С увеличением поверхности, отнесенной к массе наполнителя, усиливающее действие наполнителя возрастает. Форма частиц наполнителя существенно влияет главным образом на сопротивление резин надрыву и раздиру.

Согласно работам Маргаритова94 главными факторами, определяющими эффективность наполнителя в отношении усиления прочнрсти резин, являются лиоац-сорбционная способность и молекулярная природа наполнителя.

Проблеме влияния наполнителей на физико-химические свойства полимеров посвящена "обширная литература. Большое внимание в теории усиления уделяется вопросам образования структур из частиц наполнителя в каучуке95"98.

Установлено, что влияние наполнителей на свойства резин обусловлено способностью наполнителей взаимодействовать как физически99-10°, так и путем образования химических связей 101-103 с полимером и растворенными в нем ингредиентами.

Влияние наполнителей на проницаемость полимеров

Порошкообразные наполнители

Изучению влияния наполнителей на газопроницаемость полимеров посвящено сравнительно ограниченное число исследований. Почти все опубликованные работы относятся к наполненным резинам, что обусловлено той большой ролью, которую играют наполнители в современной технологии изготовления резиновых изделий.

Уже в первых работах отмечалось, что введение наполнителей способствует снижению проницаемости и, следовательно, наполнение можно рассматривать как один из способов уменьшения проницаемости резин !04-106.

Было показано, что газопроницаемость резин зависит от природы наполнителя и его относительного содержания в каучуке 70*108. Растворимость и скорость диффузии газов также уменьшаются с повышением содержания наполнителей в резинах 106,109, по. Аналогичное уменьшение коэффициентов газопроницаемости и диффузии газов в пленках из различных пластмасс на начальной стадии наполнения наблюдалось Ито51,52 и другими исследователями111. Особенно малыми величинами коэффициентов проницаемости и диффузии характеризуются резины, содержащие наполнитель, имеющий пластинчатую форму частиц70-П2-пз.

Тирион, Амеронген и Шоссе109, исходя из того, что частицы наполнителя препятствуют проходу газов через резину вследствие удлинения пути молекул газа и уменьшения поперечного сечения полимерной части мембраны, вывели формулы для расчета замедления проницаемости, вызываемого частицами кубической и призматической формы.

Для частиц кубической формы коэффициент снижения проницаемости у выражается зависимостью

v=,+TTiA (8-9>

где V — частичный объем наполнителя в общем объеме смеси.

При подстановке вместо V значения Vh представляющего отношение объемов наполнителя и каучука

V* = -T~V (8Л0)

получаем:

Y= 1 + 1,37»

страница 63
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95

Скачать книгу "Проницаемость полимерных материалов" (1.79Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
бортовые компьютеры престиж официальный сайт
механический блокиратор акпп
подставка под телевизор samsung
инструменталньый ящик на колесах

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)