ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ЧАСТИЦ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ ПО ДАННЫМ АСМ-МИКРОСКОПИИ

Abstract

В настоящей работе проведено экспериментальное исследование влияния качества диспергирования частиц наполнителя (техуглерод марки П-234) на механические свойства эластомерных композитов по данным АСМ-микроскопии. Образцы были изготовлены в соответствии с моделью Шкловского - де Жена. Такой подход позволяет адекватно сравнивать между собой дисперснонаполненные системы. Для всех исследованных образцов эластомерных композитов были построены функции распределения для агломератов частиц наполнителя, а также для расстояний между ними, определенных из АСМ-изображений образцов эластомерных композитов, обработанных в специальном программном обеспечении. С целью анализа функций распределения применялись коэффициенты асимметрии и эксцесса. Показано, что предложенный метод позволяет количественно оценить качество диспергирования и степень агломерации частиц наполнителя и степени наполнения (0,9 - 0, 2Θ= или 6,5 - 64,8 масс. ч. технического углерода П-234 соответственно) в составе эластомерных композитов. Установлено, что качество диспергирования частиц наполнителя в серии образцов эластомерных композитов связано с концентрацией дисперсного наполнителя в данных образцах, а также со значением обобщенного параметра Θ, и с ростом концентрации наполнителя изменяется по кривой с максимумом. Показано, что индекс сопротивления истиранию эластомерных композитов связан с качеством диспергирования наполнителя в объеме эластомерной матрицы. Так, максимальные значения индекса сопротивления истиранию получены для составов эластомерных композитов с параметром 0,45Θ= и 0,6, что соответствует минимальным значениям коэффициента асимметрии и лучшему качеству диспергирования наполнителя, полученному для данных образцов в настоящей работе. Полученные результаты испытаний по определению физико-механических характеристик эластомерных композитов, показали, что оптимум наполнения данных образцов техническим углеродом лежит между значениями 0,45Θ= и 0,20Θ=. Эти результаты коррелируют с данными о качестве диспергирования частиц наполнителя в исследуемых составах.