Резинопласты-композиционные материалы на основе полиэтилена низкой плотности и измельченных резин

• Автор: Гончарук, Галина Петровна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил

Поскольку одним из компонентов резинопластов является резиновый порошок, в литературный обзор включен раздел о методах его получения способы измельчения амортизованных резин. Среди сложных по составу комбинированных полимерных материалов все большую роль приобретают смсси термопластов с эластомерами. Известно , что при малом содержании эластомера в смеси можно получить ударопрочные пластики, а при больших тсрмоэласто пласты, обладающие резиноподобными свойствами. Дальнейшее увеличение содержания эластомера приводит к инверсии фаз 2 и эту систему следует рассматривать как усиленный термопластом эластомер. К тому же при смешении компонентов может изменяться не только размер, но и форма частиц дисперсной фазы 3. Однако во всех случаях свойства получаемых материалов в основном будут определяться степенью дисперсности и однородностью распределения частиц одного компонента в матрице другого и наличием межфазного взаимодействия. Модифицирование термопластов эластомерами. Большим недостатком многих стеклообразных полимеров является их относительно низкие ударная прочность и устойчивость к растрескиванию. Для повышения этих показателей разработаны способы их модифицирования эластомерами. Ударопрочные пластики могут быть получены различными способами от механического смешения полимеров с каучуками ударопрочный ПС УПС, до сополимеризации различных мономеров в присутствии каучука АБСпластики, что предопределяет структуру получаемых материалов. Однако общим для этих систем являезся их двухфазность дисперсные каучуковые частицы распределены в матрице хрупкой стеклообразной пластической массы 4. В зависимости от типа эластифицироваиного полимера наблюдается заметное различие в механизме их деформирования 5. Например, в УПС при напряжении, выше предела текучести, наблюдается деформирование без существенного уменьшения
площади поперечного сечения образца с побелением напряженного участка. У большинства АБСиластиков побеление образца и достижение предела вынужденной эластичности сопровождается образованием шейки и холодной вытяжкой материала. Недостатком введения эластичной фазы в стеклообразный полимер является уменьшение разрушающего напряжения и модуля упругости полимера. Однако, основной причиной внимания к модифицированным каучуком полимерам является их высокое сопротивление удару. Ударная вязкость У ПС при низких температурах 0С имеет как и ПС низкое значение. Однако она начинает возрастать от С приблизительно от температуры стеклования полибутадиенового каучука, образец начинает белеть у основания надреза. При С происходит дальнейшее повышение ударной вязкости, а поверхность излома становится полностью белой. Эги результаты хорошо коррелируют с полученными в опытах по растяжению. Побеление образцов в определенной области напряжений, очевидно, связано с поглощением энергии при переходе У ПС в вынужденно эластическое состояние, причем вклад этого процесса в увеличении ударной вязкости возрастает с повышением температу ры 4. Наиболее важным фактором, обуславливающим резкое повышение ударной прочности стеклообразных полимеров, является хорошее межфазное взаимодействие. В работе 6 изучался механизм деформирования ПС, содержащего частицы вулканизованного наполненного бутадиенового каучука СКД или бутадиенметилстирольного каучука СКМС. В зависимости от степени наполнения резины частицы отличались жесткостью и адгезией к матрице. Учитывая межфазную энергию адгезии и энергию раздира наполнителя, выделены три направления роста трещин по межфазной поверхности без разрушения частиц наполнителя и но матрице по наполнителю и матрице с их разрушением по матрице с огибанием частиц наполнителя па некотором расстоянии от их поверхности. Показано, что в случае, когда энергия раздира наполнителя выше межфазной энергии адгезии или энергии раздира матрицы при этом учитывается отношение площадей поверхности и поперечного сечения частицы наполнителя или рост поверхности разрушения матрицы соответственно происходит рост трещины по межфазной поверхности или по матрице с огибанием частиц наполнителя соответственно. В случае высокой межфазной энергии адгезии рост трещины происходит через частицу наполнителя и по матрице.