НАПО́ЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕ́РЫ

НАПО́ЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕ́РЫ, по­ли­мер­ные ком­по­зи­ци­он­ные ма­те­риа­лы (по­ли­мер­ные ком­по­зи­ты), по­лу­чае­мые со­че­та­ни­ем по­ли­ме­ров с твёр­ды­ми, жид­ки­ми или га­зо­об­раз­ны­ми ве­ще­ст­ва­ми или ма­те­риа­ла­ми (т. н. на­пол­ни­те­ля­ми по­ли­мер­ных ма­те­риа­лов), ко­то­рые рас­пре­де­ля­ют­ся в не­пре­рыв­ной сре­де (мат­ри­це) по­ли­ме­ра с об­ра­зо­ва­ни­ем сис­те­мы с вы­ра­жен­ной гра­ни­цей раз­де­ла – меж­фаз­ным сло­ем. На­пол­не­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся для по­лу­че­ния ма­те­риа­лов с цен­ным ком­плек­сом экс­плуа­тац. свойств, улуч­ше­ния их тех­но­ло­гич. свойств и об­лег­че­ния пе­ре­ра­бот­ки, уде­шев­ле­ния ма­те­риа­лов.

Свой­ст­ва Н. п. оп­ре­де­ля­ют­ся свой­ст­ва­ми по­ли­мер­ной мат­ри­цы и на­пол­ни­теля, их ко­ли­че­ст­вен­ным со­от­но­ше­ни­ем, ха­рак­те­ром вза­им­но­го рас­пре­де­ле­ния и взаи­мо­дей­ст­вия на гра­ни­це раз­де­ла. Наи­боль­шее раз­но­об­ра­зие свойств ма­те­риа­лов уда­ёт­ся по­лу­чить при ис­поль­зо­ва­нии твёр­дых на­пол­ни­те­лей разл. при­ро­ды, фор­мы час­тиц и их раз­ме­ра. По ти­пу на­пол­ни­те­ля раз­ли­ча­ют дис­перс­но-на­пол­нен­ные, ар­ми­ро­ван­ные во­лок­на­ми, ар­ми­ро­ван­ные плён­ка­ми, бу­ма­гой или тка­ня­ми слои­стые Н. п. На­пол­не­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся на ста­дии по­лу­че­ния по­ли­ме­ра или разл. приё­ма­ми сме­ше­ния с по­ли­ме­ра­ми, на­хо­дя­щи­ми­ся в по­рош­ко­об­раз­ной фор­ме, в рас­пла­ве или в рас­тво­ре. Со­дер­жа­ние на­пол­ни­те­ля мо­жет дос­ти­гать 95% от объ­ё­ма на­пол­нен­но­го по­ли­мер­но­го ком­по­зи­ци­он­но­го ма­те­риа­ла в слу­чае ре­ак­то­пла­стов и 50% в слу­чае тер­мо­пла­стов и эла­сто­мер­ных ма­те­риа­лов. Ре­ак­то­пла­сты прак­ти­че­ски все­гда вы­со­ко­на­пол­нен­ные ма­те­риа­лы, по­ли­ме­ры в них вы­пол­ня­ют функ­цию свя­зую­щих для на­пол­ни­те­лей и их сме­сей. Для твёр­дых по­ли­ме­ров – тер­мо- и ре­ак­то­пла­стов – ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся из­мель­чён­ные во­лок­ни­стые на­пол­ни­те­ли, при­ро­да ко­то­рых оп­ре­де­ля­ет клас­си­фи­ка­ци­он­ную груп­пу Н. п.: раз­ли­ча­ют ас­бо­пла­сти­ки, стек­ло­пла­сти­ки, уг­ле­пла­сти­ки, ор­га­но­пла­сти­ки и др.

Для тех­но­ло­гии эла­сто­мер­ных ма­те­риа­лов – кау­чу­ков и ре­зин – ха­рак­тер­но при­ме­не­ние ульт­ра­дис­перс­ных твёр­дых на­пол­ни­те­лей с раз­ме­ром час­тиц не бо­лее 1 мкм. Ес­ли раз­мер час­тиц на­пол­ни­те­ля не пре­вы­ша­ет 50 нм, про­яв­ля­ет­ся эф­фект уси­ле­ния: зна­чит. по­вы­ше­ние проч­но­сти и из­но­со­стой­ко­сти ре­зи­ны. При про­из-ве на­пол­нен­ных кау­чу­ков на­пол­ни­те­ли (обыч­но это ульт­ра­дис­перс­ный тех­нич. уг­ле­род и/или неф­тя­ное мас­ло) вво­дят­ся в по­ли­мер на ста­дии его про­из-ва. Ес­ли на­пол­ни­тель сме­ши­ва­ет­ся с кау­чу­ком, по­лу­ча­ет­ся на­пол­нен­ная ре­зи­но­вая смесь.

Осн. ви­ды по­ли­мер­ных ком­по­зи­ци­он­ных ма­те­риа­лов – пла­ст­мас­сы, ре­зи­ны, по­кры­тия, клеи, гер­ме­ти­ки и др. – на­пол­нен­ные по­ли­ме­ры.