Исследование структуры и свойств смесей полимеров (1090301), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Так с увеnичен::ем моn.веса ПС в смеси с СКИ-3, А~ уменьшается до уровни, npиcyute-·roСКИ-3, ибо nри этомncсrановитс11 дисnерсной фазой~В смесях nолимеров, nри темnературах, блиаких к темnераrуре текучести, обнаруживаеrои рост АНе с ростом -с' • Так винтервале ISO-I?0° 4/-lr смеси ПС-ПММА растет с 20 до 40-50ккал/моль с ростом eg~ от 5,5 до 6,5 див/см2 • Для rрубодисnt;рсных ( не:вал:БЦованных) оме с е .И рос т ьflt. наблюдаеrо.я дuсистем с nреобладанием Шv~А (75,80 и 90%), nосле :вальцеваниярост ~~ ваблюдается и в системах с nреобладанием ПС. При высоких темnературах (!80-250°) было nоказено, на примере смесиПС с ППр, что ta.f1ct може:.: даже уменьшатьси о ростом ~ .Подобные закономериости изменения 4:в двухфазных расплавах наflttблюда1Iись и дли однофазных раоrворов nоnимеро:в в nлохих растворителяхfA.A.Tarepсoorp./.Зависит от nрироды непрерывной среды и эnаоrичность расnлавов омесей nолимеров.
В смесяхрасnлаваменяется,навыходе струиизс каучуками эластичностьl!Cкаnилляревискозиметраnочтинеесли вязкость ПС больше :вязкости каучука и nоследний образует непрерывную фазу. При см~wении двух каучуков, врезультате тоrо,что к анизоrропии,:вызванной· ОРВ,ентацi&ей махрмолекул :в наnра:влении сдвиrа, добавляется анизоrроnия, обуо. __лоFлепная де~-ормацией и ориентацией частиц дис-nерсной ·.!а_зы,эласт11чность струи,выходящей из кеnиллярti ВОС1Р.аотеr и увелич:J:ваеrся эластическое :восстановление расnлава.
Можно сильноснизить эластичность при:воn,:введении :вкаучук м;шроrеля одинаi<Оили иной химической nрироды, nолученноrо, например,прио~р:;<-о:вании nространстFенной сеrки в rлобуnах лаrекса.29www.sp-department.ruИсследовения,nроведенвые (совместно с Ю.И.Иякиным, А.В.Иrумновой и И.А.Элъкиной) не большом количесtве систем полимермикроrеnъ nокезеnи,что nри этом снижается усадке смеси,-выходящей из экструдере и увеличивается наnряжение эластическойтурбулентности, что расширяет nредеnы скоростей сдвиrа, прикоторых может вестись nереработке полимеров.Еще в!964 r.nри исследовании вязкостных свойств расплавов смесей ПЭ и ППр быnо обнэружено,что nри добавлении ППр кnэ в той области составов, rде можно быnо ожидать исrинноrораст:ворения nолимера в nолимере (фазовый состав определен нечастотно~ реомеrре), вязкость сме~м сначеnе увеnичивеnасъ, ав области nерехода к двухфазным смеснм уменьшалась Иt!Же вязкости неименее вязкоrо полим('ра (ПЭ).
В то время не было соnоставлено падение !язк~сrи с наличием nерехода от однофазнойсмеси к двуХфазной. в~последствии (совместно с Л.Б.Кандыриным)при работе с расtворами смесей nолим•)ров было устано1inено,чтоnадение вязкос т и сие темы наблюдается им·~нно в той обnас ти концентраций, rде система t~аходt1тся :в nредкритическом состоянии иблизка к рассnаиванию (рис.4).кривая ~язкость-vувеличением напряжения сдвиrеразведение раствора становится ~олее плавнои,r.к. nереход от однофазноrо раствора к дDухфазному происходитnостепенно, в широком инrер:еаnе концентраций.
llадение вязкости nроисходит и nри изменении соотношения полимеров в растворе, даже в том случае, коrда более вязкий раствор до~авnяетсяк менее вязкому.Падение вязкости в несrtолыtо роз в о~nасти н елосреде твенв~.средшествующей помутненJю раствора и выделению второn ~азы,моzно объяснить переходом системы в особое w.етаста1;шьное состояние,которому на фазовой диеrрамме соотве1'ствvет интер:ваnзоwww.sp-department.rutgqlirз]1_,Рис.4.Зависимостъ вязкости от разведения толуолъноrораствора см~си ПИ~П~ЦС=I:I. Циwрына~ряжениесдвиrа {~Lдив/~j-).составов между ~иводаnъ~ и сnиводелъ~. В этом интервале составов возникают rетерофазвые ~nуктуеции /Я.И.Френкелъ/ и взаимноеотталкиван•1е разнородных макромоnекуnстоль :веn~tко,что:вяз·кость резко nадает.
Коrде же возникеет новая фаза и разнородн:..~с макро~~оnекулы KOHTSKTИPYIO'r уже ТОЛЪКОnorр8НИЦ8М разделаtteз(no межфазным слоям) взаимодеЯсr:вие разнородных мекромолекуn умеf'ЬШается и вязкосrъ :возвращаеrся к уровню, ~лизкому квяэitости докритмческой смеси. Диаграмма рис.4 в лринц:~~nе аналогична семейству И?Оrерм.реалъвоrо rаэа: резвРцение характеризует объём, занимаемый данным коnичесr:еом вещесrва,а вязкостьorpazaeт (как и давление :в rазе) вэеимодейсr:вие разнородныхмакромолекул•.iредкрt1тическоеRосrи (в5-IOсоqrояние,..характе изующееся nадением вяэраз) можеr ~~,,.ъ создано и :в р~·слnаве·смtси nоли~тwww.sp-department.ruмеро»,nри этом,вnoсоот»еrсrвии с денными»заимкой растБоримости nолимеро», достаточно добе»иtь доли nроцента »тороrо nолимере. В работе это похезано на nримере пар ПСnc - ПММА,-ПИП иrде также минимум вязкости соответствует переходусмеси из однофазной в двухфазную.ОСОБЕННОСТИ ПJIАСТИФИКАЦИИ СМЕСЕЙ ПОJIИМFРОВПластификаторы, в»одимые практически во все полимерныематериалы,моrут,как· нам предста»лялось,оказывать значительnoное влияние на своист»е смесей полимеровследующим лричинам.
Пластификатор, пQ-uуществу, никоrда не имеет одинако»оrо.сродст»а кnолимер1.ЫМ компонентам смесии,поэтому,»пределяться нера»номерно. концентрируясьможет расодной какой-либо полимерной фазе. Это nри»едет к изменению соотношения »елиЧин»язкости полимерных компокенто» и,стр~ктуру»нымисмrси»сооТЕетст»иисизм·знитзакономерностями,установленпредыдущем разделе. Во-»торых, nластификатор может изменить адrезию полимера к полимеру,сnоя,следовательно,в это окаже• »лияниенат.е. с»ойсrва М·.:Жфазноrодисперrиро»ание nолимеровприсмешении и непоuvедс r»енно nо»лияет не Mf хаliически е свойст:Езсмеси.ttеконец,»ведениепnасти~икатораи»ыз»анноеэтим снижение Ffi.;кости, может обусло»ить vикрорасслаи:вание системы,что неизбежно ухудшит ее с»ойст:ва.Исспедо»ьли влияние ппасrи~икации на адrезию СКН-40 кСКИ-3, на реолоrические с»ойст»е см~сей указанных кеучуко» ина физико-м3ханические свойства их Dулкан~затов.
В качествеnпасти;:·икеторов были выбр()ны: вазелиновое масло (ВМ),:в котором набухает только СК\4-3, диметил:~·талат (ДМФ),Е кoтoporJI набухает только СКН-40, и зеленое масло (ЭМ), в Itотором нэ1ухаЗ2www.sp-department.ruют оба nолимера.nластификаторы вводили на вальцах, а затем либо rотовилисклейки дублированием nодnреооованных образцов nластифицированНЬiх каучуков, либо каучуки смешивали и :в-водили в них вулканизующие аrевrы.
Сопротивлен~е расслаиванию склейки (адrеэию)оnределяли послеroro,какадrезия достиrала nредела.Выяснилось,что уже при небольшом содержании nластификатора. :в СКИ-3, везависимоornрироды nЛастификатора, равно:весвоезначение адrезии резко :возрастаеr. Если сопротивление расслаиванию непластифицированных nо,rимеро:в сос та:вляеtпри введении4 :в ес.ч.30rcfcм, тоIS вес.ч. ВМ :в СКИ-3300 rс/см, аналоrичныйД1.1Ф или ЭМ илипроrивление расслаиванию nревышаеrсоЭФфект обнаруживаеrса при введении nласти~ика.оров в оба nолимера.
Адrеэив nрактически не у:величиваетсв,если nластификатор содержится толькоD СКН-40.Учитывая замедляющее влияние nластификатороБ на кристаллизацию nолиизопрено:воrо каучука nри20°,указанные явления были объяснены разуnорядочиванием надмолекулярной структуры СКИ-3 и увеличением числа сегментов,способных диф~уадировать в СКН-40.Не обигружено nрямоrо влияния роста прочности связи в межфазном слое в nрисутствии nластифике!оро:в ва фо~лу кривой вязкость-состав.
Однако вnолне оnределенно nодтвердился сделанный рэнее 11ывод о том, что rtалоDязкий nолимер резко снижаеr вязкость более вязкого. Так nри введении СКИ-3 ~ r.кн-40 вязкостьnоследпеrо резко снижается,меняе!'ся nри введении доСiСН-40 ввестити СКН-3 и65тоrда как .вязкость СКИ-3 почти не50%вес.ч.;!r.;1Ф, тоrоrдй Dя:;кос rьболее вя11коrоeroCIOI-3СКН-40. Если в:вязкосrь станет ниже :вязкос~ни;хаеrоя знечительно nри :вве-33www.sp-department.ru·дении менее вязкоrо СКН-40 с65вес.ч. ДМФ.Увеличение адrези8l меJДу СКИ-3 и СКН-40 при введении пластификатора не приводит к закономерному изменению формы кривойсвойство-сосrав вупканизаrов. Форма кривой сиnьно изменяетсяв зависи.ости от обnасти соотвошевtl каучуков в смеси, тоrдакак адrезив не зависит от соотношения каучуков. Не обваруаевоух~шевив свойств смеси, как следствия введения пластификатораи возмоавоrо микрораослt~оавия системы. По резулыатам исследовании прочности и удлинения при разрыве,числа циклов до рзэруmенив в режимах постоянства амnлитуды нзпрааенив и дефОрмации(знакоnеременный изrиб),коэффициента дивамической выносливости,rистерезиовых свойств и друrих показетелей можно ззключить,ч!Оз~~ект их улучшении при введении плзотификетора в смось полимеров наблюдается чаще, чем при введении пластификаторе в резивыаз индивидуальных каучуков.
Это лодт:вер~ает большую эксnлуатационную устойчивость показетелей механических свойств смесейnолимеров. Введением, например,ISвес.ч. ВМ в смесь СКИ:СКН=•1:3 моаво повысить лрочность вулканизата почти до 200 кrс/смf,и в несколько раз увеличить число циклов до разрушении при по•стоивной амплитуде неnриаения.Полученвые результаты nокезывают,что деление nonw&epoв васовместимые и весовместимне усло:вно,что инrредиев.ты окаэы:ваюtна свойстве смеси rораздо большее влияние,чем термодинамическое сродсn.о полимерыа компонентов смеси.
Форма кривой с:войствоот-состав больше зs:висиrrермодивамическоrоotnрисутствия ивrредиевrов,чемсродст:ва лолимеро:в.ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ СМИ::И ПОЛЮАЕРОВТрехкомпонентные смеси nрименяются в nромышленности,однако34www.sp-department.ruоrсуто~уюt сисrа~еrические исследовавви заковомерносtей изменевин их свойств с составом. Поэrому выбор сооrвомении полимеров в смеси, обеспечивающеrо необходимый уровевъ овойсrв,обычво nроизводвr при nостроевив nоnной rреуrоиъноl двеrраМмн свой·сfво-сооtе:в.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
