Білім және ғылым
жүктеу/скачать 2,97 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Толтырғыштар
9-тарауПОЛИМЕРЛЕРДІ ТОЛТЫРУ Полимерлерге дисперстілігі жоғары қатты толтырғыштарды енгізу сан алуан қасиеттері бар материалдар алуға мүмкіндік береді. Толтырғыштар полимерлерге әртүрлі әсер етеді, соның нәтижесінде оларды пайдалану тиімділігі артады. Полимерлерге толтырғыштарды енгізу үш мақсаттың бірін көздейді: − полимерлердің механикалық беріктігін және қаттылығын арттыру; − полимерлік материалдардың өзіндік құнын төмендету; − полимерлерге арнайы қасиеттер (жанғыштығын төмендету, электрлік, жылуфизикалық, адгезиялық және басқа қасиеттерін жоғарылату) беру. Полимерлердің қаттылығын және серпімділік модулін арттыру барлық қатты дисперстік толтырғыштар үшін жан-жақты әдіс болып табылады. Сондықтан термопластар мен реактопластардың осындай қасиеттерін жаксартуда жиі қолданылады. Полимерге арзан толтырғыштарды енгізу арқылы материал құнын едәуір төмендетуге болады. Толтырғыштарды қолданудың бұл бағы- ты жыл сайын етек жаюда, өйткені полимер алу үшін қажетті шикізат мұнай мен газ қымбаттауда. Толтырылған полимерлерді полимерлік композициялық ма- териалдар (ПКМ) немесе композиттер деп те атайды. Қазіргі кезде полимерлерді зерттейтін ғылымда полимерлік композициялық материалдарды жасау проблемасы бірінші орынға қойылып отыр. ПКМ дегеніміз – гетерофазалық екі немесе одан да көп компонентті полимерлік жүйе, фазалар құраушы бір-бірімен тек фазааралық шекара арасында ғана әрекеттеседі, сонымен қатар жаңа қасиеттердің пайда болуы фазааралық құбылыстарға байланысты. Олар табиғи, органикалық және бейорганикалық толықтырғыштар және полимерлер негізіндегі материалдар болып табылады. Толтырылған полимерлердің қасиеттеріне әсер ететін фактор- лар: − полимердің және толтырғыштардың табиғаты мен олардың өзара қатынасы; − полимер мен толтырғыш шекарасындағы әрекеттесу таби- ғаты; − толтырғыштардың полимерлерде таралу сипаты. Толтырғыштар Толтырғыштарды таңдау материалдардың физика-химиялық қасиеттеріне, қандай өзгертулер енгізілуіне және полимерлік қаңқаның түріне байланысты. Толтырғыштар ретінде арнайы пішіні мен мөлшеріне келтірілгеннен кейін сфера түрінде, әртүрлі фракциялық құрамы мен пішіні бірқалыпты емес майда ұнтақтарды, қабықшаларды, талшықтарды, қағаздарды, маталарды, киіздерді, т.б., яғни табиғатта кездесетін барлық материалдарды қолдануға болады. Полимерлік қаңқаға толтырғыштарды енгізгеннен кейінгі тиімділігіне байланысты толтырғыштар шартты түрде екіге бөлінеді: активті толтырғыштар, яғни күшейткіш (негізінен физика-химиялық қасиетін) және активті емес (енгізгеннен кейін тек материал түсі өзгеріп, бағасы төмендейді, бірақ материал қасиеттерінің жақсарғаны байқалмайды). Термодинамикалық тұрғыдан қарағанда, полимердің толтырғышқа адгезиялық энергиясы полимердің когезиялық энергиясынан неғұр- лым жоғары болса, толтырғыш соғұлым активті болып саналады. Бұл тұжырым бойынша полимер мен толтырғыш арасында беттік бөліну жойылады деп есептеледі. Оны мынадай математикалық өрнекпен көрсетуге болады: Еа = E1 + E2 – E12 , мұндағы E1 және E2 – полимер мен толтырғыштың еркін беттік энергиялары, E12 – фазааралық еркін энергия. Егер Ек – еркін когезия энергиясын 2Е-ге тең деп алсақ, онда Еа – Ек = Е2 – Е1 – Е12 Егер (E12+E2–E1)<0 болса, беріктік артады. Көптеген толтырғыштар үшін E2 мәні E1 -ге қарағанда жоғары, яғни E2>E1. Демек, толтыр- ғыштарды енгізу полимердің беріктігін арттырады. Сондықтан иілгіш макромолекулаларға толтырғыштарды қолдану өте тиімді. жүктеу/скачать 2,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|