- •1 .Реология полимеров, основные понятия.
- •2.Главная задача реологии.
- •3.Сдвиговая вязкость, эффект аномалии вязкости.
- •4.Соотношение между сдвиговой и продольной вязкостями.
- •8. Модели идеальных тел;
- •9.Линейные модели вязкоупругих тел;
- •10.Модели вязкопластичных тел.
- •11.Принцип суперпозиции Больцмана.
- •12.Спектры времен релаксации и запаздывания.
- •13.Зависимость вязкости от давления.
- •14.Обобщенная характеристика вязкостных свойств полимеров.
- •15.Вязкоупругие свойства и релаксационные процессы в текучих полимерных системах.
- •16.Установившееся изотермическое течение жидкости: в каналах круглого сечения;
- •17.Между двумя параллельными пластинами;
- •Лекция № 6
- •19.Нормальные напряжения при течении полимеров.
- •20.Эффект Вайсенберга.
- •21.Высокоэластические деформации в расплавах и растворах полимеров.
- •22.Зависимость высокоэластических свойств полимерных систем от молекулярной массы и молекулярно-массового распределения.
- •23. Свободное упругое восстановление струи (Баррус-эффект).
- •24.Дробление поверхности экструдата (“эластическая турбулентность”).
- •25.Экспериментальные методы изучения реологических свойств расплавов полимеров.
- •26.Капиллярные и ротационные вискозиметры, их классификация и характеристика.
- •27.Реологические свойства термореактивных материалов.
- •28. Вязкостные свойства и кинетические закономерности процесса отверждения реакционноспособных олигомеров.
- •29.Основные закономерности и эффекты, сопровождающие процесс деформирования материалов на основе реакционноспособных олигомеров.
- •30.Методы модификации технологических свойств термореактивных материалов.
- •31.Особенности легирования реактопластов.
- •32.Смешение полимеров.
- •33.Понятие об их термодинамической и эксплуатационной совместимости.
- •34. Наполнение полимеров.
- •35. Физические взаимодействия в системе полимер – растворитель.
- •36. Механизм усиления эластомеров и реактопластов наполнителями.
- •37.Особенности свойств дисперсий полимеров.
- •38.Устойчивость и астабилизация дисперсных систем.
- •39.Закономерности формирования изделий из полимерных дисперсий, в частности латексов.
- •40.Теоретические основы адгезии.
- •41.Склеивание и пропитка материалов.
- •42. Теоретические основы проницаемости полимерных систем по отношению к различным жидким и газообразным веществам.
- •43. Диффузия, сорбция, проницаемость: факторы, влияющие на эти процессы.
- •44.Прочность полимерных материалов.
- •45.Теоретическая и техническая прочность.
- •46.Теория Гриффита и кинетическая теория прочности.
- •47. Факторы, определяющие прочность полимеров.
- •48. Динамическая усталость пластмасс и резин.
34. Наполнение полимеров.
НАПОЛНЕНИЕ полимеров – сочетание их с твердыми, жидкими или газообразными веществами, которые относительно равномерно распределяются в объеме образующейся композиции и имеют четко выраженную границу раздела с непрерывной полимерной фазой (матрицей). Особенно важное значение наполнение имеет при получении резин на основе большинства синтетических каучуков, характеризующихся низким межмолекулярным взаимодействием, а также композиций из термореактивных смол (феноло-, мочевино-, меламиноформальдегидных, полиэфирных, эпоксидных и др.), отверждение которых сопровождается значительной усадкой и приводит к образованию трехмерных полимеров с большой частотой сетки. В подавляющем большинстве случаев для получения наполненных полимеров применяют твердые наполнители: тонкодисперсные с частицами зернистой (сажа, двуокись кремния, древесная мука, мел, каолин и др.) или пластинчатой (тальк, слюда, графит и др.) формы, а также разнообразные волокнистые материалы, позволяющие изменять свойства изделий в заданном направлении (такие изделия называют армированными). Введение наполнителей способствует улучшению термических и технологических свойств полимеров, а также увеличению объема материала (разбавление полимера), т.е. снижению его стоимости.
Основной способ наполнения твердыми наполнителями смешение наполнителя: 1) с высокомолекулярным полимером, находящимся в высокоэластическом (каучуки) или вязкотекучем (термопласты) состоянии; 2) с расплавом или раствором термореактивного связующего с последующим отверждением наполненной системы. Основное оборудование – смесители различной конструкции, а также вальцы.
Свойства наполненного полимерного материала определяются свойствами полимерной матрицы и наполнителя, характером распределения последнего, природой взаимодействия на границе раздела полимер-наполнитель. Наполненный полимер целесообразно рассматривать как трехкомпонентную систему, состоящую из наполнителя, граничного слоя с измененными свойствами (увеличение структурной и физической микрогетерогенности, и даже химической неоднородности), и полимера, свойства которого аналогичны свойствам ненаполненного. Толщина граничного слоя может изменяться в широких пределах. Существенное изменение свойств наполненных полимеров, особенно реологических и механических, обусловлено влиянием не только наполнителя на структуру и свойства граничного слоя полимера, но и взаимодействием частиц наполнителя между собой, приводящем к их агрегированию вплоть до образования непрерывной сетки в результате непосредственного контакта или в результате слияния адсорбционных слоев полимера, окружающих контактирующие частицы наполнителя. По эффективности воздействия на свойства полимера, в частности на его прочность, наполнители условно подразделяют на активные (упрочняющие, усиливающие) и неактивные (инертные). Например, активными для резин являются некоторые виды технического углерода, инертными – мел, каолин. Наполнитель тем активнее, чем больше энергия адгезии полимера к наполнителю превышает энергию когезии полимера. На поверхности активного наполнителя (например, технического углерода) имеется большое число активных центров: ребра и углы кристаллов, свободные (неспаренные) электроны, частично связанные с активными центрами; карбоксильные и лактонные группы.