Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Реактопластичные (термореактивные) эластомеры. Часть 6

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Реактопластичные (термореактивные) эластомеры. Часть 6
Иконка

Как мы уже отмечали в предыдущей части, некоторые свойства термореактивных эластомеров изучены достаточно плохо. Также пробелы есть пока и в изучении поведения эластомерных реактопластов при армировании керамикой. Некоторое объяснение может быть получено путем осаждения усиливающих наполнителей в сетчатые структуры, а не путем смешивания плохо агломерированных наполнителей с полимерами до их сшивания. Фактически это было сделано для различных наполнителей, например путем гидролиза органосиликатов, диоксида титана из титанатов, оксида алюминия из алюминатов и т. д. Типичной и важной реакцией является катализируемый кислотой или основанием гидролиз тетраэтилортосиликата. Реакции этого типа широко используются в новом золь-гель химическом пути к керамике с высокими эксплуатационными характеристиками.

В области керамики преимуществами являются возможность использования низких температур, чистота продуктов, контроль ультраструктуры (на уровне нанометров) и относительная легкость формования керамических сплавов. В области упругости эластомеров преимущества включают в себя избежание сложного, трудоемкого и энергоемкого процесса смешивания агломерированного наполнителя с высокомолекулярными и высоковязкими полимерами, а также простоту получения чрезвычайно хороших дисперсий. В простейшем подходе к получению упругости из эластомера часть кремнийорганического материала абсорбируется в сшитую сеть, и набухший образец помещается в воду, содержащую катализатор, обычно летучее основание, такое как аммиак или этиламин. Гидролиз с образованием желаемых кремнеземоподобных частиц протекает быстро при комнатной температуре, что дает порядка 50% наполнителя менее чем за час. Впечатляющие уровни армирования могут быть получены с помощью этой технологии на месте. Модуль (f *), как правило, существенно увеличивается, и некоторые изотермы напряжения растяжения показывают подъемы при высоком удлинении, которые являются признаком хорошего усиления.

Картинка

Поскольку это обычно происходит в заполненных эластомерах, в изотермах может быть заметная необратимость, которая, как полагают, обусловлена необратимым скольжением цепей по поверхностям частиц наполнителя. Если гидролизы в органосиликатно-полимерных системах проводят с повышенными количествами силиката, могут быть получены двунепрерывные фазы (при этом фазы кремнезема и полимера взаимно проникают друг в друга). При еще более высоких концентрациях силиката образующийся диоксид кремния становится непрерывной фазой, в которой диспергирован полимер. В результате получается модифицированная полимером керамика, называемая Ormocer, Ceramer или Polyceram. Очевидно, что очень важно определить, как полимерная фаза, часто эластомерная, улучшает механические свойства керамики, в которой она диспергирована. Различные формы частиц кремнезема могут быть получены биомимикрией с использованием некоторых реакций, которые природа использует в процессе биосилицирования. В области теории и моделирования также существует значительный интерес к получению лучшего молекулярного понимания структурно-пространственных отношений в этой области, в частности, усиления эластомеров частицами наполнителя различных типов.

Картинка
Иконка

Существует реальная потребность в более высокоэффективных эластомерах, которые представляют собой материалы, которые остаются эластомерными при очень низких температурах и относительно стабильны при очень высоких температурах. Некоторые фосфазеновые полимеры относятся к этой категории. Эти полимеры имеют довольно низкие температуры стеклования, несмотря на то, что связи цепей, как полагают, имеют характер двойной связи. Таким образом, существует ряд интересных проблем, связанных с эластомерным поведением этих необычных полуинорганических полимеров. Также возрастает интерес к изучению эластомеров, которые проявляют мезоморфное поведение. Особенно сложной проблемой является развитие более количественного молекулярного понимания эффектов частиц наполнителя, в частности сажи в натуральном каучуке и диоксида кремния в силоксановых полимерах. Такие наполнители обеспечивают огромное усиление эластомеров в целом, и то, как они это делают, до сих пор плохо изучено. Связанная, но еще более сложная проблема включает в себя почти одинаковые компоненты, а именно, органический и неорганический. Однако, когда один или оба компонента генерируются в процессе, существует практически неограниченное разнообразие структур и морфологий, которые могут быть созданы. Как физические свойства, такие как эластомерное поведение, зависят от этих переменных, очевидно, является сложной, но очень важной проблемой, требующей решения.

Одним из модных слов в мире технологий, включая науку о полимерах, является «нано» со всеми положительными и отрицательными последствиями. В последние годы практически всё превратилось в «нано», даже материалы, которые существуют уже более ста лет, такие как сажа, используемая для армирования каучуков. Многие лаборатории начали проекты по композитам, содержащим частицы в нанометрическом масштабе, которые реализуют с переменным успехом. Общая идея нанокомпозитов основана на концепции создания очень большой границы раздела между наноразмерными строительными блоками и полимерной матрицей. Однако свойства нанокомпозитов определяются не только размером, но и другими факторами, такими как структура и взаимодействия, которые также играют важную роль. Очень часто уже однородное распределение наноразмерных частиц является проблематичным, то есть ожидаемая большая структура не всегда может быть создана, а настройка правильного взаимодействия или связи компонентов создает дополнительные проблемы.

Картинка

Нанокомпозиты можно классифицировать многими способами; в следующих частях мы обсудим их в соответствии с однородностью. Размер находится в нанометрическом диапазоне во всех трех измерениях для таких частиц, как диоксид кремния (SiO2), диоксид титана (TiO2), карбонат кальция (CaCO3) или полиэдрический олигомерный силсесквиоксан (POSS). Нанотрубки и волокна малы в двух измерениях, но могут иметь длину до микрометра, в то время как отдельные пластинки слоистых силикатов имеют толщину приблизительно 1 нм, другие два их размера обычно намного больше. Как уже упоминалось выше, нанокомпозиты часто не соответствуют ожиданиям и обладают гораздо худшими свойствами, чем ожидалось. В любом композите условия для значительного армирования и хороших свойств — это однородное распределение армирующего компонента, высокое соотношение сторон, ориентация и хорошая адгезия. К сожалению, эти условия редко выполняются, поэтому незначительная производительность не должна удивлять. Основными проблемами нанокомпозитов обычно являются однородное распределение частиц в полимерной матрице и межфазные взаимодействия. По сравнению с основной идеей нанокомпозитов, межфазные взаимодействия рассматриваются довольно поверхностно — доступная информация ограничена и очень часто противоречива.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Ольга Борисова

Дата: 11 Июл 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Деградация полимерных труб и её предотвращение. Часть 1 ПВХ мембраны Биологическая очистка стоков хлебопекарного и кондитерско-мучного производства Кондиционирование осадка Свойства и оценка безопасности труб из термопластов. Материалы. Полипропилен и ПВХ Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта