частинок дисперсної фази і коефіцієнт Пуассона полімерної матриці, і його величина знаходиться в інтервалі: 0 ? А < ? [18,45]. За даними Сіндтстрома і Лі [18,45] (при цm = 0,524) А = 3. Але нами виявлено, що розбіжність між експериментальними і розрахунковими даними (цm = 0,524; А = 3) складає 26 – 51 %. За даними мікроскопічних досліджень необхідно враховувати аґреґацію частинок графіту С–1 (А = 8), бо розходження змінюється таким чином (для цm = 0,524): А Розходження
3 26 – 51
5 20 – 38
8 7 – 20 ,
тобто зменшується. Окрім того, з графіка залежности А від [18], де l – довжина аґреґованих частинок, а d – їх діаметр, витікають такі дані:
А
16 9
14 8
10 5
6 3
2 1,58.
За даними мікроскопічних досліджень = 14, тобто А = 8.
Розрахунок коефіцієнта теплопровідности за рівнянням Нільсена (5.20) виконано при наступних параметрах для композиційних матеріалів на основі полііміду ПМ–69: графіту С-1: А = 8,0; цm = 0,524; лн = 66 Вт/м·К; лп = 0,33 Вт/м·К; В = 0,957; ш1 = 1,0865; ш2 = 1,1731; ш3 = 1,26; ш4 = 1,346; ш5 = 1,433. Тут властивості графітів подані за [22].
Як видно з табл. 2, при зміні об’ємної частки наповнювача (графіту С–1) від 0,05 до 0,25 в полііміді різниці між емпіричними і експериментальними коефіцієнтами теплопровідности складають за рівняннями: Максвелла–Ейкена (5.16) – від 18,52 до 66,15%, Дульнева (5.17) – від 18,52 до 63,02%, Нільсена (5.20) – від 11,11 до 25%, Оделевського (5.18) – від 29,63 до 66,15%. Найменша різниця становить для рівняння Нільсена. Модель Нільсена найбільш точно відповідає експериментальним даним при об’ємному вмісті наповнювача ц ? 0,2. При ц > 0,2 різниця між експериментальними і обрахунковими даними більш суттєва і при збільшенні вмісту наповнювача ця різниця зростає. Можливе пояснення цьому в тому, що при більшому вмісті наповнювача (ц > 0,2) дуже важко досягнути добре дисперсної однорідної суміші, а наявність агломератів може вплинути на теплопровідність композиту.
ВИСНОВКИ
1. Аналіз літературних джерел показав, що до термотривких полімерів відносять полімери, які зберігають міцність за температур 420 К і вище. Надзвичайно висока термічна стійкість – це основна властивість ароматичних поліамідів та поліімідів, яка виділяє їх серед відомих термотривких полімерів.
2. Теплостійкість і термостійкість полімерів – це основні поняття, які часто використовують для характеристики термотривких полімерів. Під теплостійкістю розуміють ту граничну температуру, при якій полімер втрачає свою механічну міцність під дією певного навантаження. Термостійкість відображає хемічну стабільність полімеру під час нагрівання.
3. Для термостійких полімерів характерна висока механічна міцність, а також велика жорсткість макромолекул і наявність міжмолекулярних сил. Внаслідок цього більшість полімерів, що відносяться до даного типу, відзначаються поганою розчинністю або зовсім нерозчинні в органічних розчинниках.
4. Вводячи у склад композицій на основі ароматичного полііміду ПМ?69 порошки графітів з різною дисперсністю і зольністю можна розробити антифрикційні матеріали із заданим коефіцієнтом теплопровідности.
5. Коефіцієнти теплоємности і теплопровідности полііміду та композиційних матеріалів на його основі зростають із збільшенням температури.
6. Із зростанням зольности графіту коефіцієнт теплопровідности композиту на основі ароматичного полііміду ПМ–69 зменшується, а із зростанням дисперсности – зростає.
7. При дослідженні концентраційних залежностей теплопровідности композиційних матеріалів на основі ароматичного полііміду ПМ?69 виявилося, що при вмісті наповнювача менше 20% розрахунки за моделлю Нільсена найбільше наближені, порівняно з іншими моделями.
РЕКОМЕНДАЦІЇ
1.
Теоретична частина рекомендується для видання спеціального курсу лекцій (методичного посібника): «Термотривкі полімери».
2.
Результати теплофізичних вимірювань композиційних матеріалів можна використати для прогнозування їх теплової поведінки при експлуатації металополімерних пар тертя та в технологічних операціях переробки пластмас.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Адрова Н.А. и др. Полиимиды – новый класс термостойких полимеров. М.–П., Наука, 1968. – 211с.
2. Анохін В. В. Хімія і фізикохімія полімерів. /Віктор Васильович Анохін. [Підручник для хім. – технол. і технол. фак.та вузів]. – К.: «Вища школа», 1971. – 370с. – Бібліогр.: С. 358 – 361, з іл., Покажч. імен. і пред.: С. 362 – 367.
3. Антифрикционные термостойкие полимеры / Г. А. Сиренко, В. П. Свидерский, В. Д. Герасимов, В.З. Никонов. – К. : Техніка, 1978. – 246с.
4. Аскадский А. А. Высокомол. соед. / А. А Аскадский, Г. Л Слонимский, В. В Коршак, С. В Виноградова, Я. С Выгодский, В. И Зайцев. - 1966. – Т.8, С. 2131.
5. Аскадский А. А. Физикохимия полимеров. – М. : Химия, 1968. С.56.
6. Бартенев Г.М., Зуев Ю.С. Прочность и разрушение высокоэластических материалов. – М., 1964.
7. Беляков В.К., Белякова И.В., Медведь С.С. и др. О термостойкости полигетероариленов. - Высокомолек. соед., 1971, Т. А13, №8, C. 1739 – 1748.
8. Бессонов М.И., Котон М.М., Кудрявцев В.В., Лауйс Л.А. Полиимиды – класс термостойких полимеров. – Л.: Наука, 1983. – 328с.
9. Бессонов М.И., Кузнецов Н.П., Котон М.М. О температурах переходов ароматических полиимидов и физических основах их химической классификации. – Высокомолек. соед. – 1978, Т.А20. – №2. – С.347–353.
10. Бессонов Сиренко Г.О., Дробот О.С., Свидерский В.П. Теплопроводность углетекстолитов // Композиційні полімерні матеріали, 2000. – Т.22, №1. С. 43 – 46.
11. Булгак И. А., Скоропанов А. С. Интеркалированные графиты / Инф. л. – Минск: НИИ физхимпроблем Белорус. гос. ун-та, 1986. – 3с.
12. Бюллер К.–У. Тепло- и термостойие полимеры. – М.: Химия, 1984. – 1056с.
13. Виноградова