Структурообразование углеродных и кремнекислотных наполнителей в эластомерах и их прочностные свойства

• Автор: Затевалов, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 101 с. : ил.

В последнее время введены новые численные характеристики неупорядоченных структур, к которым относятся углеродные наполнители агрегаты технического углерода ТУ и крсинскислотныс наполнители агрегаты диоксида кремния ДК. Применение методов численного и аналитическою моделирования для изучения агрегации коллоидных частиц поз во . Эго открывает перспективы для новых количественных подходов к расчету агрегата и характеристике структур наполнителей как одному из факторов усиления эластомеров, что делает исследование в этом направлении актуальным. ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ПОЛИМЕРОВ. ТУ. Издавна сажа использовалась как для изготовления чернил, так и дй других целей. В Китае еще в Ш веке нашей эры производим тушь высокого качества, которая содержала ламповую сажу, полученную сжиганием масла под опрокинутыми керамическими чашами. Позднее сажу получали из коптящего пламени осаждением на поверхность плтгт из мыльного камня, керамических дисков, пластин, валков и, наконец, на поверхности стальных каналов. Когда стало известно, что ТУ является эффективным усилителем каучука, производство сажи началось в промышленном масштабе. В США с г. ТУ превысил 6 млн. Применение ТУ как усилителя каучука сыграло выдающуюся роль в создании резины как конструкционного материала. Особое значение это имело для шинной промышленности, что иллюстрируется слсдуклщгмн данными о пробеге наш 2. Средний пробег шин в км. До г. ТУ и его стали применять вместо каолина ,пробег шин резко увеличился. В настоящее время пробег шин, выпускаемых разными производителями, лежит в интервале 0 0 0 ООО км. ТУ, полученный па поверхности каналов, называется канальным. Существуют также термические и печные ТУ. Схема их получения сводится к осаждению продуктов сгорания на холодной поверхности. В ней имеются 6 параллельных каналов осадительных поверхностен шириной по см, которые смонтированы на специальных направляющих и движутся впередназад на расстоянии 0,8 1,2 м от горелок со скоростью сммин. ТУ, образующийся в небольших керамических горелках, оседает на нижней поверхности канала. Жидкое топливо или природный газ сжигается в боковых каналах реактора, футерованных, как и весь реактор, огнеупорным материалом при избытке воздуха . Жидкое технологическое сырье, перемешанное с воздухом . Часть сырья сгорает вместе с поступающим воздухом и с избытком воздуха из боковых каналов, а продукты сгорания, проходя через реактор, перемешиваются с парами оставшегося сырья. Тепло, выделившееся при сгорании, вызывает термический распад оставшегося сырья с образованием ТУ 1. Термический ТУ получают в генераторах, представляющих собой аппарат, футерованный кладкой из огнеупорного кирпича. Процесс является периодическим. Па первом этапе в генераторе сжигают природный газ, подвшая тепло в генераторе до С. На втором этапе подачу воздуха прекращают и пропускают один природный газ, который разлагается на углерод и водород. Для получения тонкодисперсного ТУ сырье природный газ разбавляют водородом, который получают на втором этапе. Из генератора ТУ поступает в холодильник, где охлаждается распыленной холодной водой. Технический углерод является одной из аллотропных форм углерода, которая представляет собой неупорядоченный кристалл, состоящим в основном из сферических коллоидных частиц, образованных псевдокристаллами графита и некоторого количества неорганизованного углерода. Упаковка слоев в каждом кристалле беспорядочна и присуща строению, которое раньше называли турбостатичсским, а сейчас называют фрактальным. Высота кристаллов для большинства ТУ составляет приблизительно А, а гк ширина около А, а расстоявс между слоями немного больше, чем у трафит а, и составляет примерно 3,5А. Размер частиц ТУ колеблется от 0А для наиболее усиливающею ТУ до нескольких тысяч анстрем ди термического ТУ, обладающего средними усиливающими свойствами. Эти частицы существуют в различных формах. Структуру поверхности ТУ исследовали методом атомносиловой микроскопией и туннельной микроскопией . Поперечные размеры пакетов графгтовмх слоев, находящихся на поверхности ТУ, зависят от типа ТУ.