Особенности физико-механических свойств полимерных композиционных материалов "прямого" и "обратного" наполнения на основе поливинилхлорида и (со)полимеров (мет)акрилатов

• Автор: Волкова, Наталья Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 169 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Влияние дисперсных наполнителей на физикомеханические и реологические свойства наполненных полимерных композитов

1.2. Коллоиднохимические и реологические свойства полимер полимерных систем.

Глава 2. Методическая часть.

2.1. Очистка мономеров, инициаторов и синтез полимеров.

2.2. Методы исследования и оценки свойств полимерных образцов .

2.3. Наполнители. Получение наполненных композиций.

2.4. Методы исследования реологических, физикомеханических и коллоидных свойств наполненных полимерных композиций

Глава 3. Результаты и обсуждения.

3.1. Прямые полимернаполненные композиции
3.2. Обратные полимернаполненные композиции.
Выводы.
Литература


Для хорошего взаимодействия полимера с на полнителем при их большом количестве вводят пластификаторы. Тагер . Юшкова С. М. показали, что при одинаковой теплоте смачивания ПВХ взаимодействует с наполнителем тем лучше, чем хуже пластификатор взаимодействует с полимером, то есть, чем меньше термодинамическое сродство пластификатора к полимеру. Наиболее благоприятной является система, в которой пластификатор хорошо смачивает поверхность напол нителя . Можно предста вигь два типа такого взаимодействия . Первый из них обусловлен фи зической адсорбцией полимера. Подобная модификация легко осуществляется несколькими путями например, газофазной полимеризацией мономе ров, высаждением макрорадикалов или макромолекул при полимеризации на поверхность дисперсной фазы или нанесением полимера из раствора. Наблюдая адсорбцию полибутил метакрилата ПБМА и ПВХ из их раст воров на поверхности аэросила активного наполнителя , Тагер . Второй тип взаимодействия характеризуется наличием химических сшивок между наполнителем и полимером, причм число их определяет прочность связи макромолекулы с поверхностью частиц наполнителя. При такой модификации наполнителей происходит микрокапсулирование их в полимерную рубашку, химическая структура которой, эластичность, толщина, количество гельфракции, молекулярные и другие характеристики легко реализуются условиями модификации и природой мономеров. При изучении взаимодействия сополимера стирола с метакриловой кислотой с поверхностью мела при его модификации было установлено , что полимерная рубашка неоднородна часть макромолекул сополимера необрати мо связана за счт химического взаимодействия карбоксильных групп, другая часть не имеет прочной связи с минеральным наполнителем и относи тельно свободна при экстракции вымывается, причм, с увеличением степени модификации доля привитого полимера снижается. В связи с тем, что структура полимерной рубашки неоднородна, то и, как показали авторы в работе , прочностные характеристики наполненного полимеранепластифицированный ПВХ, наполненный мелом с полимерной рубашкой из акриловой кислоты изменяются немонотонно. ПВХ. При дальней шем увеличении содержания кислоты, то есть, после того, как достигается полная насыщенность поверхности частиц мела привитым полимером, наблюдается лишь его физическая адсорбция, прочностные характеристики запределиваются и не зависят от содержания акриловой кислоты. Но, даже при энергетически сильном взаимодействии полимерного покрытия и наполнителя с матрицей композиции на основе ПВХ имеют невысокие прочностные и деформационные показатели. Это обусловлено тем, что усиление энергетического взаимодействия наполнителя с полимерной матрицей препятствует образованию лабильных связей между ними и затрудняет тем самым протекание релаксационных процессов на межфазной гра нице . Однако, исследование структуры привитой полимерной оболоч ки метакрилатов на аэросиле активном наполнителе показало, что привитые цепи находятся в сврнутых конформациях, и структура оболоч ки отличается от структуры полимера, синтезированного в отсутствии наполнителя. По мере увеличения массовой доли полимера число контактов звеньев с поверхностью возростает и структура оболочки упорядочивается, что сопровождается уменьшением энтальпии и энтропии адгезии. Прививка в данном случае обеспечивает хорошее энергетическое взаимодействие полимерной оболочки с матричным полимером и их лучшую термодина мическую совместимость. Физикомеханические свойства композиции по вышаются , . Эффективность модификаторов на поверхности минералов тем выше, чем ближе их сродство к полимеру . Варьируя химичес кую природу полимерной матрицы и оболочки, а также степень покрытия полимером поверхности наполнителя, можно существенно изменять вели чину адгезионного взаимодействия компонентов на границе раздела фаз, достигая их оптимальных значений, определяющих лучшие физикомеха нические свойства наполненных материалов . Методы поли меризационной модификации наполнителя позволяют улучшить также и технологические свойства наполненных материалов .