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

РОЗДІЛ 2

ДОСЛІДЖЕННЯ ГУСТИНИ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИЦІЙ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ОБ’ЄМНОГО ВМІСТУ НАПОВНЮВАЧА.

Експериментальні дані.

Проведемо дослідження густини полімерної системи залежно від вмісту наповнювача. Виготовлення зразків проведемо методом механічного змішування полімера з наповнювачем.[1] Для цього в якості наповнювача використаємо огарку. Перед введенням наповнювача в полімер (використаємо полівінілхлорид ПВХ) його (наповнювач) обезжирюють CCl4 , а потім висушують у вакуумі при температурі 393 К. Потім ПВХ та наповнювач змішуємо і методом гарячого пресування отримуємо зразки для дослідження.

При дослідженні фізико-хімічних властивостей полімерних систем для аналізу залежностей властивість-концентрація зручно розглядати вміст наповнювача в об’ємних частках об. Технологія формування зразків пов’язана з масовим вмістом наповнювача м . Між об і м існує взаємозв’язок:

1 – густина полімерної матриці, 2 – густина наповнювача. Розрахунок залежності між об і м наведено у табл. кольорового додатку 1.

Визначення густини полімерної композиції виконаємо методом гідростатичного (точного) зважування. [1]. В основу цього методу покладено закон Архімеда. При цьому зважування зразка відбувається у повітрі, а потім повторюється у воді (гідростатичне зважування).

Позначимо FA1 – сила Архімеда, яка діє на тіло в повітрі, FТ1 – сила тяжіння, FA2 – сила Архімеда, яка діє на різноважки, FТ2 – сила тяжіння, яка діє на різноважки в повітрі. При рівновазі терезів буде справедливою рівність:

FТ1 –FA1=FТ2 –FA2 (1)

Виразивши сили через густину тіл і повітря та їх об’єми та провівши математичні перетворення[1], отримаємо формулу для обчислення густини досліджуваного тіла:

(2)

m – маса різноважків, m1 – маса різноважків, які зрівноважують тіло при зважуванні у воді, 0 , в , п – відповідно густини досліджуваного зразка, води і повітря.

Врахуємо, що під час зважування тіло утримується на нитці, тоді обчислення густини досліджуваного тіла буде проводитись за формулою:

(3)

mн – маса нитки, m – маса різноважків, m1 – маса різноважків, які зрівноважують тіло при зважуванні у воді.

В результаті виконання досліду була отримана експериментальна залежність значень густини від вмісту наповнювача для системи ПВХ+огарка:

Табл. 0 1

Залежність 0 від об для системи ПВХ+огарка.

об, %010-3(кг/м3)

ПВХ чистий1,34