відсотків, а в іншій частині зразка - складати лише кілька відсотків. При досягненні розривного подовження в утворюється шийці композит руйнується. Оскільки більша частина зразка залишається пластично недеформованою, макроскопічне поводження матеріалу є крихким. Щоб підкреслити пластичне поведінку в області розриву, таке руйнування називають квазікрихкого [19].
Втрата деформаційних властивостей полімерних композитів може бути викликана і великими частками наповнювача, поблизу яких з'являються так звані" ромбовидні пори, що є по суті зростаючими микротрещинами [20]. Ромбовидна пора формується з овальної, якщо подовження останньої досягає критичного розкриття тріщини в ненаповненому полімері. Стулки ромбовидної пори мають форму клина. У міру розтягування вона росте в трьох напрямках: паралельно, перпендикулярно осі розтягнення зразка та за його товщині, приводячи до передчасного руйнування композиту.
Особливо небезпечні ромбовидні пори, що зароджуються в області шийки наповненого полімеру [20,21]. У цьому випадку він руйнується при її формуванні. Величина критичного розміру частинок Dc, що ініціюють появу ромбовидних пір в шийці, визначається ступенем витяжки полімеру в шийці? і критичним розкриттям тріщини? c:
=? c/(?? 1) (1)
Резінопласт наповнювач термопласт дисперсний
Введення в полімер наповнювача з розміром частинок більше Dc неминуче призведе до утворення ромбовидних пір в шийці матеріалу. Якщо розмір часток менше критичного, утворюються тільки овальні пори [20; 21].
Здатність частинок розтягуватися разом з матричним полімером може вплинути не тільки на умова появи небезпечних дефектів, але й на характер деформаційного поведінки і руйнування композиційного матеріалу в цілому [22].
Критичний розмір часток, при якому в матеріалі на основі ПЕНЩ марки 16803-070 в області шийки можуть з'являтися ромбовидні пори, дорівнює 0.42mm [20].
В роботі [22] розглянуті особливості руйнування композитів на основі поліетилену і гумової крихти на основі СКЕПТ і СКІ
В роботі [23] було показано, що гумова крихта на основі СКЕПТ характеризуються гарну адгезію до ПЕ і здатні деформуватися разом з матричним полімером. Частинки на основі СКІ, навпаки, мають низьку адгезію до ПЕ і відшаровуються від нього в ході розтягування [24].
Зменшення поверхневого натягу матричного полімеру і збільшення адгезії як до гумової крихті, так і до інших компонентів композиції, дозволяє істотно, не змінюючи будови фаз, отримувати матеріали, які володіють хорошими деформаційно-міцнісними властивостями [38].
При введенні невеликих кількостей (до 8%) гумової крихти на основі СКЕПТ в ПЕ характер розтягування композиту не змінюється. Він, як і вихідний полімер деформується з утворенням шийки і руйнується на стадії орієнтаційної зміцнення. Наповнення полімеру гумовою крихтою на основі на основі СКІ призводить до іншого результату. Матеріал з 2% -ми цього наповнювача руйнується на початковій стадії поширення шийки уздовж зразка, тобто введення в ПЕНП частинок гуми з низькою адгезією до матричних полимеру ініціює пластично-крихкий перехід. Отже поведінка композитів з невеликою концентрацією наповнювача, частинки якого мають схожі розміри, але різний рівень адгезійного взаємодії з матричним полімером, принципово по-різному [22]. Якщо гумова крихта має високу адгезію в полимеру, то композит зберігає пластичність, якщо ні, то руйнується квазікрихкого.
Як частинки з хорошою адгезією до матриці (СКЕПТ), так і з поганою (СКІ), ініціюють спочатку поява овальних, а потім ромбовидних пір. Руйнування обох композитів пов'язано із зростанням ромбовидних дефектів. Тим не менше, їх властивості різні. Це пов'язано з тим, що ромбовидні дефекти утворюються на різних етапах деформування матеріалів: в ПЕНП-СКЕПТ на стадії однорідного розтягування, після поширення шийки уздовж зразка, а в ПЕНЩ-СКІ - при формуванні шийки. В останньому випадку велика частина залишається пружно деформованої, а утворення і зростання ромбовидних дефектів локалізована у вузькій перехідній зоні. Через її малої довжини макроскопічна деформація композиту при руйнуванні виявляється невеликий, а він поводиться як крихкий матеріал. Ця обставина є причиною якісно різного поведінки систем і відповідно більш високих деформаційних властивостей ПЕНЩ-СКЕПТ в порівнянні з ПЕНЩ-СКІ. Т.ч. адгезійна міцність між матричним полімером і гумовою крихтою «стримує» передчасне утворення овальних і, як наслідок, ромбовидних пір. Різна адгезія між частинками і полімерною матрицею є причиною різного деформаційного поведінки композитів ПЕНП-СКЕПТ і ПЕНП-СКІ.
Все вище сказане свідчить про важливість такої характеристики матричного полімеру, як природна ступінь в...
