|
НАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕРЫ,
гетерофазные композиц. материалы с непрерывной полимерной фазой (матрицей),
в к-рой хаотически или в определенном порядке распределены твердые, жидкие или
газообразные наполнители. Эти в-ва заполняют часть объема матрицы, сокращая
тем самым расход дефицитного или дорогостоящего сырья, и (или) модифицируют
композицию, придавая ей нужные качества, обусловленные назначением, особенностями
технол. процессов произ-ва и переработки, а также условиями эксплуатации изделий.
Н.п.-подавляющее большинство пластмасс, резин, лакокрасочных материалов, полимерных
компаундов, клеев и др. полимерных композиционных материалов.
В зависимости от типа полимерной
матрицы различают наполненные реактопласты, термопласты и каучуки (о последних
см. в ст. Наполненные каучуки). В зависимости от типа наполнителя Н.п.
делят на дисперсно-наполненные пластики (наполнитель-дисперсные частицы разнообразной
формы, в т.ч. измельченное волокно), армированные пластики (содержат
упрочняющий наполнитель непрерывной волокнистой структуры), газонаполненные
пластмассы, масло-наполненные каучуки; по природе наполнителя Н.п. подразделяют
на асбопластики (наполнитель-асбест), графито-пласты (графит),
древесные слоистые пластики (древесный шпон), стеклопластики (стекловолокно),
углепластики (углеродное волокно), органопластики (хим. волокна),
боро-пластики (борное волокно) и др., а также на гибридные, или поливолокнистые,
пластики (наполнитель-комбинация разл. волокон).
Св-ва Н.п. определяются
св-вами полимерной матрицы и наполнителя, их соотношением, характером распределения
наполнителя в матрице, природой взаимод. на границе раздела полимер - наполнитель.
Улучшая к.-л. характеристику композиции, наполнитель может одновременно ухудшать
др. ее св-ва. Напр., большинство видов техн. углерода повышает не только прочность,
но и модуль упругости (жесткость) резин, а последнее во мн. случаях нежелательно.
Поэтому в каждом конкретном случае при подборе типа, концентрации и способа
поверхностной модификации наполнителя необходимо тщательно сбалансировать эффекты,
обусловленные присутствием в составе Н.п. наполнителя (как и остальных компонентов).
Чаще всего для получения
Н.п. применяют твердые наполнители: тонкодисперсные с частицами зернистой (техн.
углерод, древесная
мука, SiO2, мел и др.) или пластинчатой (тальк, слюда, графит, каолин
и др.) формы, а также разнообразные волокнистые материалы в виде нитей, прядей,
жгутов, холстов, матов, тканей, бумаги, сеток.
При использовании дисперсных
наполнителей и рубленого волокна осн. способ произ-ва Н.п.-мех. смешение наполнителя
с расплавом или р-ром полимера, форполи-мера, олигомера или мономера. Для этой
цели используют смесители разл. конструкции и вальцы. Непрерывные волокнистые
заготовки пропитывают полимерным связующим. Подробнее см. в ст. Полимерных
материалов переработка. Для улучшения пропитки волокнистых наполнителей
связующим, повышения степени диспергирования частиц наполнителя в матрице и
увеличения прочности адгезионного контакта на границе раздела фаз наполнитель-матрица
используют разл. методы модификации пов-сти наполнителей, а также метод полимеризации
на наполнителях. Газонаполненные материалы получают вспениванием с помощью
спец. агентов (порообразователей)или мех. вспениванием жидких композиций,
напр. латексов. Пенистая структура полимерного материала фиксируется охлаждением
композиции ниже т-ры стеклования полимера, отвержде-нием или вулканизацией (см.
подробнее в ст. Пенопласты, Пенопласты интегральные, Пористая резина). Жидкие
наполнители механически эмульгируют в связующем, послед, превращение к-рого
в матрицу Н.п. происходит без разрушения первонач. структуры эмульсии.
Ассортимент и области применения
Н.п. непрерывно расширяются.
===
Исп. литература для статьи «НАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕРЫ»: Липатов Ю.
С., Физическая химия наполненных полимеров, М., 1977; Промышленные полимерные
композиционные материалы, пер. с англ., М., 1980; Наполнители для полимерных
композиционных материалов. Справочное пособие, пер. с англ., М., 1981: Тараканов
О. Г., Шамов И. В., Альперн В. Д., Наполненные пенопласты, М., 1989; БрыкМ.Т.,
Деструкция наполненных полимеров, М., 1989. А. Р. Бельник.
Страница «НАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕРЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|
