LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Товарознавча оцінка споживчих властивостей нових деревно-полімерних матеріалів

1100

800

850

900 –

1100

Межа міцності при:

а). статичному згинанні, МПа;

б). стисканні

уздовж волокон, МПа;

в). сколюванні уздовж волокон, МПа



77 – 80



45 – 50



6 – 8



170 – 190



110 – 140


17 – 18


133



127



10,3



108



95,9


7,7



165



120


12



180



135


13



145



80



10,5



190



100



12,5



170



110



11,2



126



140


8


200



110



-

Водопоглинання за 30 діб, %

100 –

150


3,5


-


-


-


-


30


10


13,1


-


3

Твердість, МПа

65-70

85 – 110

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Аналіз діелектричних властивостей деревно-полімерного матеріалу показує (рис. 3, крива 3), що в області 115С спостерігається максимум tgd, а в області 40С – незначний низькотемпературний максимум tgd. Максимум tgd при 115С обумовлений релаксацією сегментів макромолекул полістиролу в деревно-полімерному матеріалі і є дипольно-сегментальним процесом релаксації, а процес релаксації в області 40С відноситься до дипольно-групового процесу в локальній формі целюлозних кілець.

Важливим є те, що в деревно-полімерному матеріалі створюються умови для більш інтенсивного прояву дипольно-сегментального процесу релаксації в полістиролі, і максимум tgd цього процесу зміщується в бік високих температур. Це свідчить про те, що відбувається зменшення молекулярної рухливості, тобто теплового руху макромолекул полістиролу за рахунок обмеження рухливості ділянок макромолекул. Проявлення релаксаційного процесу при високих температурах пов'язано з рекристалізацією макромолекул деревини при формуванні аморфної фази у кристалічній матриці. Дипольно-груповий процес релаксації в деревині зміщується в бік низьких температур. Це можна пояснити меншою щільністю упаковки макромолекул за рахунок аморфізації.

Значення e′ для деревно-полімерного матеріалу практично залишаються постійними до 150С і мають високі показники (2,4 – 2,5) з діелектричної точки зору, що слідує із рис. 4, водночас по відношенню до деревини і полістиролу цього не спостерігається (криві 1, 2). Одержані результати свідчать про те, що деревно-полімерний матеріал є діелектриком із постійними діелектричними параметрами.


Нами були проведені дослідження теплоємності та теплопровідності. Одержані результати дали можливість охарактеризувати зміну питомої теплоємності і теплопровідності в залежності від температури і оцінити характер змін температур склування.

Особливий інтерес представляють результати досліджень питомої теплоємності деревно-полімерного матеріалу (рис. 5, крива 2). Якщо для натуральної деревини берези проявлявся чітко виражений максимум питомої теплоємності (Ср) при 119С (крива 1), то в деревно-полімерному матеріалі має місце плато в області максимуму. Шляхом екстраполяції максимуму Ср вдалося показати, що він проявляється при температурі 122С, тобто зміщений у бік високих температур на 3 градуси. Це свідчить про те, що в модифікованій деревині на процеси рекристалізації впливає модифікатор. При цьому слід звернути увагу на те, що в натуральній деревині на зміну кристалічної структури при впливі теплового поля частково буде вносити вклад сорбована волога.

Рис. 5 Температурна залежність питомої теплоємності: 1 – деревини

берези, 2 – деревно-полімерного матеріалу.


Аналіз температур склування показує, що в модифікованій деревині температура склування полістиролу складає 102С, водночас вихідний полістирол проявляє температуру склування при 87С. Зміщення в бік високих температур на 15 градусів свідчить про те, що в процесі полімеризації стиролу в поверхневих шарах на поверхні розділу фаз в капілярних умовах формується полімер з обмеженою (меншою) молекулярною рухливістю. Водночас структурно-аморфні зміни в деревині деревно-полімерного матеріалу виникають в області 84,5С, а у натуральній деревині – при 98С, тобто має місце зміщення в бік низьких температур на 13,5 градуса. Це вказує на те, що деревина розм'якшується, тобто збільшується її молекулярна рухливість.

Попередні висновки про зміну молекулярної рухливості базуються на тому, що температурна область склування відповідає області дипольно-сегментальної релаксації. При цьому важливим є те, що одночасно з високими фізико-механічними властивостями, що було показано раніше, питома теплоємність деревно-полімерного матеріалу в декілька разів менша теплоємності деревини і не перевищує теплоємності полістиролу.

На рис. 6 наведено температурну залежність коефіцієнта теплопровідності (λ) систем, що досліджуються. Аналіз температурних залежностей проникаючих полімерів деревина – полістирол виявив нетрадиційний, експериментальний характер λ = f (Т). У досліджуваних зразках полімерних сумішей має місце множинність екстремумів (крива 3′), схильність до проявлення багатьох максимумів спостерігається також і для полістиролу (крива 2) та деревини берези (крива 1).

Рис. 6 Температурна залежність теплопровідності: 1 – деревини берези, 2 – полістиролу, 3 і 3' – деревно-полімерного матеріалу.


Наявність множинності на температурних залежностях свідчить про те, що на ефекти теплопровідності впливають не тільки фонон-фононні взаємодії, але і фонон-дефектні та фонон-структурні. Це вказує на те, що теплопровідність