Разработка модифицированных наполненных АБС-сополимеров

• Автор: Абдулрахим, Радван Мохамед
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Физикохимические основы наполнения полимеров

1.2. Модификация поверхности минеральных наполнителей

1.3. Физическая модификация полистирольных пластиков

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Приготовление композиций и изготовление образцов.

2.3. Методы исследования

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Свойства наполненных АБСсополимерЪв

3.2. Повышение текучести и ударной вязкости наполненных АБС
4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Наибольшими усиливающими свойствами обладают наполнители с размером частиц -0 мкм []. При дальнейшем уменьшении размеров частиц наполнителя затрудняется получение однородных дисперсных систем полимер-наполнитель из-за усиленной агломерации частиц наполнителей [,]. Например, исследовано влияние дисперсности наполнителя А1(ОН)3 с размером частиц 1; 2,5; 8 и мкм на деформационное поведение изотактического ПП. Показано, что с ростом размера частиц меняется механизм пластинчатого течения, что приводит к образованию деформационных зон по всему образцу. Для сохранения пластинчатых свойств высоконалолненных композиций необходимо реализовать механизм диффузионного течения во всем объеме материала, для чего рекомендуют использовать наполнитель с размером частиц - мкм. Полученные композиции, содержащие и % минерального антипирена, имеющие кислородный индекс и , сохраняют показатель текучести расплава на уровне, отвечающему экструзионным маркам []. Влияние формы частиц на свойства полимерных материалов довольно значительно. В частности, замена сферических частиц на частицы с неправильной формой с неровными краями приводит к повышению активности наполнителей []. Пельцбауэром [] исследовано влияние морфологии на жесткость и другие механические свойства композиционных систем. Сделан вывод о том, что роль морфологии (микроскопической гелерогснносги) на свойства композиционной полимерной системы проявляется тем больше, чем выше разница в жесткости компонентов. Поверхность большинства частиц наполнителя неоднородна по своей адсорбционной способности. На их поверхности имеются активные центры с высокой адсорбционной способностью. Свойства отдельных участков поверхности частиц наполнителя зависят от химического состава и строения поверхностного слоя частиц []. Наполненные системы работают как единое целое в том случае, если между связующем и частицами наполнителя возникает взаимодействие по всей поверхности контакта между ними. Степень взаимодействия должна быть оптимальной и сохраняться при эксплуатации изделия []. Возникновение контакта на границе полимер-наполнитель сопровождается уменьшением поверхностной энергии. Однако общий вышрыш в энергетическом балансе системы в результате образования новой поверхности раздела незначителен. Это связано с малой поверхностной энергией ор! Природа сил взаимодействия может быть различной: от слабых дисперсионных до относительно прочных водородных связен и очень прочных химических связей []. Взаимодействие поверхности минеральных наполнителей с макромолекулами, содержащими электроотрицательные группы, может протекать по водородным связям, которые достаточно прочны и в то же время более лабильны, чем химические []. С введением наполнителей отмечается изменение свойств адгезионных слоев у поверхности наполнителя [-]. Гипотеза образования упрочненного «пленочного» состояния полимера впервые была выдвинута Спиром, сформулирована Блейком и развита Ребиндером []. При достаточной активности наполнителя и наличии адсорбционных связей, полимер переходит в состояние упрочненной адсорбционно-сольватной пленки. Барг [] связывает усиливающее действие наполнителей с ориентирующим действием и переходом полимера в состояние тонких пленок на их поверхности. Наполненные пластики он рассматривает как систему, состоящую из непрерывной фазы-полимера, ориентированного в виде тонких пленок на поверхности частиц наполнителя, или как слоистую систему из чередующихся слоев твердого тела- наполнителя и ориентированных адсорбционных слоев полимера. При увеличении степени наполнения разрушается непрерывная фаза полимера, что приводит к снижению механической прочности при достижении определенной наполнения [,,]. Если модуль упругости полимера и наполнителя соизмеримы между собой, для описания упругих характеристик наполненных систем используют уравнения, полученные Хашиным [] и Кереном []. Эти уравнения связывают модуль упругости композита с модулями компонентов и коэффициентом Пуассона полимерной матрицы. Однако описанные теоретические уравнения не учитывают характер взаимодействия между полимером и наполнителем.