Дослідження густини полімерних композицій в залежності від об'ємного вмісту наповнювача - Загальна характеристика полімерних матеріалів та їх використання

Проведемо дослідження густини полімерної системи залежно від вмісту наповнювача. Виготовлення зразків проведемо методом механічного змішування полімера з наповнювачем. Для цього в якості наповнювача використаємо огарку. Перед введенням наповнювача в полімер (використаємо полівінілхлорид ПВХ) його (наповнювач) обезжирюють CCl4, А потім висушують у вакуумі при температурі 393 К. Потім ПВХ та наповнювач змішуємо і методом гарячого пресування отримуємо зразки для дослідження.

При дослідженні фізико-хімічних властивостей полімерних систем для аналізу залежностей властивість-концентрація зручно розглядати вміст наповнювача в об'ємних частках JОб. Технологія формування зразків пов'язана з масовим вмістом наповнювача JМ. Між JОб І JМІснує взаємозв'язок

Визначення густини полімерної композиції виконаємо методом гідростатичного (точного) зважування. В основу цього методу покладено закон Архімеда. При цьому зважування зразка відбувається у повітрі, а потім повторюється у воді (гідростатичне зважування).

Позначимо FA1 - сила Архімеда, яка діє на тіло в повітрі, FТ1 - сила тяжіння, FA2 - сила Архімеда, яка діє на різноважки, FТ2 - сила тяжіння, яка діє на різноважки в повітрі. При рівновазі терезів буде справедливою рівність:

FТ1 -FA1=FТ2 -FA2 (7.1)

Виразивши сили через густину тіл і повітря та їх об'єми та провівши математичні перетворення[1], отримаємо формулу для обчислення густини досліджуваного тіла

M- маса різноважків, M1 -маса різноважків, які зрівноважують тіло при зважуванні у воді, R0, rВ, RП- відповідно густини досліджуваного зразка, води і повітря.

Врахуємо, що під час зважування тіло утримується на нитці, тоді обчислення густини досліджуваного тіла буде проводитись за формулою

MН- маса нитки, M- маса різноважків, M1 -маса різноважків, які зрівноважують тіло при зважуванні у воді.

В результаті виконання досліду була отримана експериментальна залежність значень густини від вмісту наповнювача для системи ПВХ+огарка:

Таблиця 1

Залежність r0 Від jОб Для системи ПВХ+огарка

JОб, %

R0Ч10-3(кг/м3)

ПВХ чистий

1,34

0,1

1,35

0,3

1,37

0,5

1,39

1,0

1,41

2,0

1,43

3,0

1,44

5,0

1,45

10,0

1,46

20,0

1,52

50,0

1,77

Для підтвердження результатів експерименту проведемо теоретичні розрахунки і побудуємо графіки залежності для отриманих значень.

Для інтерпретації експериментальних даних густини полімерних композицій їх співставляють з теоретичними розрахунками густини. Теоретичні розрахунки проводять за формулами адитивності.

Похожие статьи




Дослідження густини полімерних композицій в залежності від об'ємного вмісту наповнювача - Загальна характеристика полімерних матеріалів та їх використання

Предыдущая | Следующая