ИЗУЧЕНИЕ МИКРОДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ТРЕХФАЗНЫХ КОМПОЗИЦИЯХ НА ОСНОВЕ ПОЛИПРОПИЛЕНА ПРИ НИЗКОЙ И ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ НАГРУЖЕНИЯ 

Березина С.М., Дубникова И.Л.

Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

В работе [1] нами было исследовано влияние морфологии на ударную вязкость и механизмы разрушения трехфазных композиций ПП/стеклосферы (СС)/ этилен-пропиленовый каучук (СКЭП). Показано, что композиции с независимым распределением жестких и эластомерных включений разрушаются квази-хрупко. Капсулирование СС эластомерной оболочкой значительно повышает ударную вязкость, и с увеличением содержания гибридных включений наблюдается переход от квази-хрупкого разрушения к вязкому.

В настоящей работе исследованы микродеформационые процессы приводящие к хрупкому или вязкому разрушению трехфазных систем и модельных двухфазных композиций с жестким (ПП/СС) и эластомерным (ПП/СКЭП) наполнителем. Характер микромеханических процессов в окрестности включений, инициирующих локальные пластические деформации на ранней стадии нагружения, проанализирован при квазистатическом растяжении с помощью электронно-микроскопического анализа поверхностей деформированных образцов в области малых деформаций. В трехфазной системе с независимым распределением фаз и высокой адгезией между СС и ПП в процессе нагружения жесткие частицы преимущественно остаются связанными с полимером и начало локальных пластических деформаций ПП сопряжено с протеканием когезионных микроразрушений. При высоких скоростях нагружения это приводит к локализации пластического течения и к квази-хрупкому разрушению. В случае слабой адгезии между СС и ПП так же, как в системе ПП/СС показано протекание микропроцессов отслоения СС от полимера с последующим образованием микропористых деформационных зон. В композициях со СС, покрытыми эластомерной оболочкой, в экваториальных районах между соседними включениями инициировались микропористые деформационные зоны. Вязкое разрушение композиций с капсулированными СС при высоких скоростях нагружения было объяснено эффективностью диссипации энергии на пластическое течение внутри множественных крейзоподобных зон. В модельной ударопрочной системе ПП/СКЭП инициирование деформационных крейзоподобных зон обусловлено кавитацией частиц эластомера на ранней стадии нагружения.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 01-03-32043.

1. С.М.Березина, А.В.Антонов, И.Л.Дубникова. // Тезисы докладов «Современная химическая физика» XII симпозиум, Туапсе, 2000, с.35.