Морфология экструдатов смесей.

Рис. 7. Поперечные срезы с экструдатов смесей ПЭ-2 - ПС-1, полученных по способу А (а) и Г (б) при Т=6,8104 Па

Важно отметить, что значительное снижение величины отношения при данном содержании ПЭ и данном способе приготовления смеси может приводить к изменению ее фазового состояния, что известно и для других полимерных смесей [18]. Следствием этого является изменение морфологии экструдата, которая оказывается также весьма чувствительной и к величине приложенного напряжения. Так, в случае смеси ПЭ-3 — ПС-1, приготовленной по способу А и характеризующейся отношением (3—10)-10-2, уже на стадии ее разогревания и прессования под. давлением в резервуаре вискозиметра ПЭ образует с ПС взаимопроникающие фазы, в результате чего в экструдате наряду с волокнами ПЭ присутствуют его пленки, охватывающие вытянутые в направлении оси экструдата домены ПС с диаметром ~8 мкм (рис. 8, а). Эта морфология экструдата иногда может оказаться предпочтительней такой морфологии, когда фаза ПЭ состоит только из волокон ПЭ [3]. Рост напряжения сдвига приводит в этом случае к увеличению содержания пленок и к снижению количества волокон ПЭ в смеси, причем в области напряжений сдвига, близких к Тпр, ПЭ становится дисперсионной средой, а ПС — дисперсной фазой. Это видно из микрофотографии поперечного среза с экструдата в частично поляризованном свете, на которой темные области соответствуют ПС (рис. 8, б). Очевидно, устранение пленок и повышение количества волокон в экструдате может быть достигнуто снижением концентрации волокнообразующего компонента до такого его содержания в смеси, при котором он будет образовывать дисперсную фазу. Эта концентрация должна понижаться с уменьшением отношения Цпэ/цпс и может быть оценена по данным работы [18]. Найдено, что переход от 30 к 10%-ной смеси ПЭ-3 — ПС-1, в которой образование взаимопроникающих фаз менее вероятно, приводит к тому, что отмытый от ПС экструдат практически целиком состоит из волокон ПЭ.

Таким образом, волокнообразование в смесях полимеров при их про-давливании через узкие капилляры или щели является сложным процессом, определяемым наложением многих факторов, действующих в ряде случаев в противоположных направлениях. При этом важнейшую роль играет отношение вязкостей компонентов смеси и морфология смеси перед продавливанием через капилляр. При больших величинах отношения вязкости волокнообразующего компонента к вязкости второго компонента (более 10—30 единиц) волокнообразования не происходит. Уменьшение этого отношения до величины в десятки и более раз меньше единицы позволяет реализовать процесс волокнообразования в широком диапазоне напряжений сдвига, начиная с их сравнительно малых величин.

Рис. 8. Поперечный скол с экструдата смеси ПЭ-З-ПС-1, Т=6,8-104 Па (в); поперечный срез с экструдата смеси ПЭ-3 - ПС-1 Т=1,0-105 Па (б)

Получение однородных смесей полимеров с четким выделением волокнообразующего компонента в виде дисперсной фазы приводит к образованию экструдатов, содержащих в основном волокна диспергированного компонента. Получение таких смесей наиболее легко реализуется при практически одинаковых значениях вязкостей их компонентов. Значительное снижение вязкости волокнообразующего компонента по отношению к вязкости второго компонента может приводить к образованию смеси, состоящей из взаимопроникающих фаз обоих полимеров. Получение обобщенного графика свидетельствует о том, что изменение разменов и формы частиц фазы ПЭ от нескольких микрометров до десятков микрометров сравнительно слабо влияет на вязкостные свойства смесей. Определяющим в этом случае является, по-видимому, фазовое состояние смеси.

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru