Прогнозування властивостей еластомерних композицій за перколяційними моделями

Abstract

Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень щодо розробки методики оцінки параметрів геометричної фазової морфології еластомерних композицій, яка базується на результатах аналізу в задачах перколяції та диференційному рівнянні П.Ф. Ферхюльста. Встановлено, що імовірність геометричних фазових переходів, при заданому вмісті гетерофази,різко зменшується у випадку зменшення розміру часток гетерофази. За розробленою методикою проведено розрахунки параметрів геометричної фазової морфології гуми з метою оцінки впливу природи та вмісту для усіх інгредієнтів на структуру та властивості гуми. Розроблено принципи побудови оптимального складу еластомерних систем (гуми та блок-поліуретани). Встановлено, що максимальний рівень де­формаційно-міцнісних властивостей реалізується у випадку утворення морфологічної будови з мінімальним розміром часток гетерофази. Оптимальною для блок-поліуретанів є морфологія, яка, з одного боку, забезпечує найбільшу імовірність збереження властивостей гетерофази жорстких блоків для забезпечення високої міцності, з іншого боку, – збереження властивостей дисперсійного середовища для забезпечення високої еластичності. Одержані результати, що базуються на аналізі в задачах перколяції добре узгоджені з відомими експериментальними даними: методом світлорозсіювання, методом оптичної та електронної мікроскопії. Запропонований підхід має практичне значення для оптимізації складу еластомерних композицій, а також, для розробки марочного асортименту блок-поліуретанів.

Keywords

• еластомерні композиції
• гума
• поліуретанові блок-кополімери
• фазова морфологія
• перколяційна модель