Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Нанокомпозиты. Часть 14

Если модель верна, мы должны получить линейную корреляцию, когда натуральный логарифм пониженного предела текучести, исключающий влияние эффективного несущего поперечного сечения, нанесен на график в зависимости от содержания наполнителя. Линейность является необходимым, но не достаточным условием для доказательства правильности модели. Тем не менее, линейность корреляции в большом количестве различных композитов, а также зависимость от факторов, указанных выше, являются достаточными доказательствами эффективности. Композиты с разными матрицами легче сравнивать, если мы нормализуем прочность в соответствии с некоторыми значениями полимерной матрицы. Предел текучести композитов должен падать пропорционально степени усиления. Полиамидные нанокомпозиты являются неоспоримыми образцовыми материалами, в которых слоистые силикаты оказывают наибольший усиливающий эффект. Обширное расслоение и сильное армирование почти всегда предполагаются и ожидаются в полиамид / слоистых силикатных композитах.

Однако, если мы тщательно изучим и сравним опубликованные данные, мы обнаружим, что свойства этих материалов могут варьироваться в очень широком диапазоне, и иногда силикат оказывает только очень умеренное усиливающее действие. Предел текучести при растяжении композитов охватывает очень широкий диапазон. Довольно удивительно, что в некоторых случаях даже очень низкие значения армирования были получены даже при использовании ОММТ, несмотря на общее убеждение, что силикаты в значительной степени расслаиваются в полиамидах, и свойства значительно улучшаются. Здесь мы должны обратить внимание на тот факт, что большинство силикатов были обработаны алифатическими аминами, а не аминокислотой. В то время как последняя создает ковалентную связь и сильную адгезию к матрице, первые уменьшают межфазное взаимодействие, что приводит к ухудшению передачи напряжения, а также к более слабому усилению. Все без исключения композиты, содержащие силикат с обработкой алифатическим амином, имеют небольшие значения армирования,. Мы также должны упомянуть здесь, что создатели композитов с наибольшим значением армирования пока не предоставили научной общественности никакой информации о составе их материалов.

Наибольшее значение, рассчитанное для композита PA Шелли, соответствует удельной площади поверхности около 90 м2 / г. Это указывает на образование структур, содержащих в среднем приблизительно 10 силикатных слоев. Этот результат хорошо согласуется с опытом, что очень трудно добиться полного отслаивания, и нанокомпозиты всегда содержат различные структурные образования, включая отдельные силикатные пластинки, интеркалированные структуры, но иногда даже крупные частицы. Здесь мы должны обратить внимание на значимость результатов и на сложность корреляции между структурой, взаимодействием и свойствами. Хотя армирование правильно измеряет усиление, на его значение влияют несколько факторов. Его можно использовать для оценки степени отслаивания только в случае хорошей адгезии и при отсутствии ориентации структур в определенном направлении.

Хотя это последнее условие может быть выполнено во многих случаях, поскольку опубликованные микрофотографии ПЭМ обычно показывают случайную ориентацию структур, адгезия между матрицей и полимером может значительно варьироваться от одного композита к другому. Мы можем предположить хорошую адгезию в полиэтилене, полипропилене и в некоторых композитах на основе полиамидов из-за использования функционализированных полимеров или 3-капролактама в качестве связующего агента, соответственно. В этих случаях качество армирования, вероятно, связано со степенью отслаивания. Взаимодействие слабое в PA-композитах, содержащих силикаты, обработанные алифатическими аминами, о чем свидетельствуют небольшие значения армирования, полученные в таких случаях, а также предыдущие результаты. Поскольку мы не можем контролировать или даже характеризовать структуру с достаточной точностью, оценка силы межфазных взаимодействий, а также существования и свойств межфазной поверхности не может быть оценена никакими эталонными вычислениями.