Дослідження впливу наповнювача на структурну організацію і міжфазну взаємодію в композиційних полімерних матеріалах

В міру зростання вмісту наповнювача в системі все більша кількість полімерної матриці переходить в стан ГШ. Із рівняння адсорбційної ізотерми слідує, що маса ГШ m1 в розрахунку на полімер рівна:

m1= М(1 – е-N) (7)

де  – коефіцієнт пропорційності, N – число частинок наповнювача, М – маса полімерної матриці.

Розглянувши ГШ, як сферичний прошарок товщини lгш отримаємо, що ефективний об’єм ГШ полімерної системи, що містить N частинок наповнювача, буде рівним:

, (8)

Із рівняння (7) маємо:

(9)

Коефіцієнт  визначимо, як міру активності наповнювача, на основі стрибка теплоємності для наповненого і ненаповненого полімера:

(10)

При кр  н трикомпонентна система виродиться в двохкомпонентну типу наповнювач-ГШ. Коли буде виконуватись умова кр = н, а це можливо для рівномірно диспергованих частинок в полімері, отримаємо залежність:

(11)

де п – густина полімерної матриці.

Підсумовуючи необхідно відмітити, що об’ємний вміст граничного шару на межі розподілу фаз полімера і наповнювача впливає на такі теплофізичні характеристики полімерної композиції, як ефективний коефіцієнт теплопровідності та інші.Аналізуючи результати оцінки (табл. 2.3-1), отримані у [1] під час вимірювання гш можна зробити наступні висновки.

Табл. 0 1

Композиціяоб, %гш, Вт/мККомпозиціяоб, %гш, Вт/мК

ПВХ+W0,070,18ПВХ+Cu0,120,26

0,220,230,380,29

0,370,240,640,32

2,900,341,400,37

6,600,395,000,47

9,500,4211,000,52

14,100,4516,600,57

21,900,4722,300,61