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干燥层內的应力到底有多大,可根据先出現裂縫的地方,裂縫边緣迅連延伸所形成的小圓孔来判断(图。当繼續千燥时,在更为密实的层內也会出現裂縫。从显微照片(如图上可以淸楚地看到,在一定范围內,裂縫之間的距离是相同的,而且与层厚有关〇。如果在悬浮液中除了球状微粒之外,还有一定少量的聚集体,那么干燥就会完全是另一种情形。在聚集体內,聚合物微粒排列得很紧密,而且在悬浮体层干燥时,聚集体內不发生任何收縮。如果聚集体的重量占聚合物物料总重量的25—35%时,只此一点便足以减小悬浮体层的收縮。同时。大小能达到10微米的聚集体会把完整的悬浮体层划分成一些微細区域。在每个这祥的微細区內,悬浮体层都会发生收縮。
但这时产生的应力已不能导至裂縫的出現,B.^yMaHCKB遇,H.H.KpH?icE,r.Jleftcjie,C6〇PHHK,用于极小的距离內,所以不能达到形成裂縫的数値。因此,造成一定的悬浮体粒度分級組成,是防止干燥层內出現裂縫的方法之实驗証明,在氟塑料_3的悬浮体內,必須含有60—70%、大小在0.5微米以內的极小微粒,其余微粒的大小可从0.5微米到5—10微米以內。但是聚合物也經常有結合得极弱的聚集体,这种聚集体在磨碎时很容易分裂成球状单个微粒。例如,氟塑料-3M的聚集体就是这样的。在这种情况下,需要的級份。这时,可借表面活性剂来改善。悬浮液中的表面活性剂在微粒表面集聚,而使微粒之間层的厚度和密度增大特氟龙。
在含有表面活性剂的悬浮体干性层中,收縮作用要微弱得多,因而即使沒有聚集体时也不会形成裂縫。例如,几乎不含有聚集体的悬浮体(其干性层如图26所示),在加入表面活化剂以后,干燥时根本不发生龟裂。因此,含有表面活性剂的悬浮体具有明显的优点,一定会得到更为广泛的应用。加到悬浮体中的表面活性剂在涂层熔融时就会被破坏,其分解产物也会揮发掉。因此,加用表面活性剂不会引起涂层性能的任何恶化或改变。涂复在表面上的,幷經过干燥的聚合物微粒层必須使之熔合,以便形成不渗透性幷且牢固附着的涂层。应当指出。經一次涂复的悬浮液体,其涂层不可能沒有許多孔隙。聚合物微粒层不管涂得怎样均勻,它总也免不了有小分不均勻的地方,而微粒間的距离也不会处处都一祥。
如果聚合物能够熔化到几乎成液体状态,如像氟塑料-3那样,則其熔融过程便会象液滴汇合过程那样进行。在这一过程中,液滴的汇合是由其表面张力的作用引起的。熔化了的聚合物液滴彼此接触的时候,就会汇合而形成共同的表面,微粒間孔隙的大小不而在表面张力的作用下首先收縮的是直径小和凹入表面曲率孔隙。液滴扩大,而当其直径还很小时幷不会受自身重量的作用而流散。在由几个靠得近的聚合物微粒所形成的液滴之間,聚合物微粒間的距离較大的地方,便会形成裂口(图随后,液滴就开始进一歩汇合。增长着的液滴之間的距离加大(图勺,幷形成很寬的裂口,有些地方当层厚为10—12微米时,缺口寬度达50微米。在熔合过程終了,增长得很大的液滴就在表面流展开来。
裂口亦逐漸,伹是,层內却留下許多小孔(图正如实驗所表明,这些小孔不管熔合过程怎样延长也不能。在裂口寬的地方
提高热变形温度,提高模量,还可以改善其蠕变行为。增强纤维通过几种机理来改善材料的性能。有些情况是,填料和聚合物之间生成化学键;其他情况是,填料占据了一定的体积从而影响热塑性塑料的性能。因此,表面性质和填料与聚合物间的相互作用是非常重要的。填料的许多性质将会支配它们的行为。这些性质包括颗粒形状、颗粒大小、粒径分布以及合理的表面化学性质。一般认为,颗粒越细,对改善拉伸强度等方面的力学性能就越有利。与未加填料的热塑性塑料相比,大粒径的填料有可能降低材料的力学性能[8]。颗粒的形状也是可以影响材料力学性能的,例如,片状和纤维状的颗粒在加工中会取向,这将会使材料变得各向异性。颗粒的表面化学性质对提高与聚合物的相互作用和改善二者的表面黏结性具有决定性的作用。
值得一提的是,为了达到性能佳的增强,聚合物需要对填料颗粒表面有很好的浸润并且要有很好的界面黏结力。惰性或增量填料的例子有陶土(高岭土)、滑石粉和碳酸钙[9]。米级的碳酸钙是一种非常重要的填料。碳酸钙是一种由沉积岩制备的天然产品,分为白垩石、石灰石和大理石。有些情况下,碳酸钙需要预先处理来改善其与热塑性塑料的浸润性。玻璃微珠也可以用作热塑性塑料的填料。根据应用条件,玻璃微珠可以制成实心或空心的。滑石粉是一种薄片状的填料。水合硅酸镁(滑石粉)具有天然的良好的润滑件能。此外,高岭土和云母粉也是具有层状结构的天然材料[i〇]。其他填料还有钙硅石、硅土、硫酸钡及金属粉末。炭黑作为填充剂主要用在橡胶工业。
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