итяжки в шийці. Для ненаповнених полімерів цей параметр непринциповий, але ситуація істотно змінюється при переході до наповненим системам. Їх деформаційні властивості залежать від співвідношення ступенем витяжки в шийці (? D) і деформації появи ромбовидних пір (??). При виконанні умови? d? ?? ромбовидні дефекти з'являються на стадії однорідного деформування композиту. Матеріал зберігає пластичні властивості. Якщо? d? ?? , Ромбовидні пори зароджуються в області шийки, і композит руйнується квазікрихкого при низьких значеннях деформації.
Слід зазначити, що залежність міцності композиту від змісту гумової крихти можна умовно розділити на дві області: область малих і великих ступенів наповнення. В області малих ступенів наповнення (до 10%) міцність при розтягуванні різко зменшується, а при подальшому збільшенні вмісту крихти міцність знижується не суттєво.
Для опису концентраційної залежності міцності дисперсно-наповнених композитів можна використовувати модель ефективного перетину Сміта? Нільсена [12,25], згідно з якою жорсткі вузли наповнювача покладені в вузлах регулярної кубічної решітки. Елементарна комірка являє собою куб з одиничною довжиною ребра, в центрі якого розташована частинка сферичної або кубічної форми. В рамках цієї моделі міцність композиту описується рівнянням:
? c =? m (1? Vf 2/3) (2)
Модель ефективного перетину і, зокрема, рівняння (2), дає вельми спрощений опис міцності матеріалу при одноосьовому р?? стяжению. Тим не менш, аналіз результатів на основі формули (2) дозволяє виявити роль ромбовидних пір при руйнуванні матричного полімеру і внесок деформуються частинок в характеристики композиту [22].
Досить цікавим є вліеніе температури на механічні властивості РЕЗИНОПЛАСТ. Ненаповнений ПЕНП деформується з утворенням шийки. З підвищенням температури міцнісні властивості (верхня і нижня межа плинності, міцність при розтягуванні) полімеру зменшуються; деформація при цьому зростає, а ступінь витяжки в шийці, навпаки знижується [26].
РЕЗИНОПЛАСТ на основі ПЕНЩ і гумової крихти (СКЕПТ), в широкому діапазоні складів деформуються однорідно, і напруга в них монотонно зростає при збільшенні ступеня витяжки. При однаковому змісті гумової крихти, міцність зменшується у міру підвищення температури, що можна пов'язати зі зниженням міцності матричного полімеру.
Розтягування високонаповнених РЕЗИНОПЛАСТ на основі ПЕ супроводжується утворенням смуг зсуву, які при подальшому збільшенні ступеня витяжки трансформуються в множинні мікрообласті пластичної течії матричного полімеру [27]. При розтягуванні РЕЗИНОПЛАСТ разом з матричним полімером деформується і наповнювач, при цьому частки гуми можуть руйнуватися або відшаровуватися від матриці, утворюючи дефекти різної форми, які мають негативний вплив на деформаційні характеристики матеріалів і сприяють їх швидкому руйнуванню [22, 28]. Для систем наповнених гумовою крихтою на основі СКЕПТ, при 20? С більш характерний розрив частинок, а при підвищених температурах - їх відшарування [28].
Згідно мікроскопічному аналізу зруйнованих при 20 ° С зразків ПЕНП з гумовою крихтою, їх витяжка супроводжується розривом матричного полімеру в локальних мікрошейках з подальшим формуванням поперечних дефектів. Ширина і протяжність областей пластичної течії матриці становить 3-5 мкм і 10-15 мкм відповідно; довжина поперечних дефектів 20-30 мкм [26]. Перераховані параметри істотно менше розміру часток наповнювача. У такій ситуації еластомерні частинки можуть або перешкодити зростанню дефекту, якщо він утворився через руйнування матричної прошарку між частинками, або, навпаки, сприяти його просуванню, якщо пора сформувалася при руйнуванні або відшаруванні частинки [22, 29]. Отже, деформація при розриві високонаповнених композитів буде залежати як від граничної деформації матриці в мікрошейках, так і від відносного подовження при розриві еластичного наповнювача.
Властивості і структура термопластів, наповнених жорсткими дисперсними наповнювачами
В даний час існує більше 200 видів наповнювачів для полімерів. І їх кількість з кожним роком збільшується, що пов'язано з розширенням областей застосування полімерних матеріалів. В останні роки значно зріс інтерес до мінералонаполненним композиційним матеріалам на основі поліолефінів, що пов'язано з можливістю зміни їх експлуатаційних властивостей і зниження вартості полімерних виробів. Залежно від активності і дисперсності мінеральних наповнювачів можна отримати наповнені поліолефінові вироби різного призначення [30].
Однією з головних цілей використання наповнювачів є зниження вартості полімерних матеріалів. Саме ця мета визначає вирішальною мірою той великий інтерес до наповнювачів і наповненим с...
