Характеристика качества распределения наполнителя

Основное требование, которое предъявляется к любой полимерной композиции, – это высокая однородность всех ее физических и химических характеристик. Такая однородность свойств может быть достигнута только при равномерном распределении всех компонентов по объему. Концентрация веществ в различных точках материала величина статистически случайная. Поэтому для оценки качества распределения компонентов в материале прибегают к статистическим методам анализа. Рассмотрим их.

Для описания однородности КМ предполагают, что полимерная матрица состоит из одинаковых частиц, равных по размеру частицам наполнителя. Понятно, что при этом предполагается, что частицы наполнителя также имеют одинаковый размер. Такое допущение позволяет ввести в качестве условной характеристики связующего понятие «число частиц связующего». Пусть общее число частиц в системе равно N, а число частиц наполнителя – b. Теоретически показано, что разброс значений концентрации веществ в различных точках подчиняется биномиальному закону распределения. Это означает, что вероятность P(x) присутствия в пробе х частиц наполнителя равна плотности биномиального распределения:

Критерий I называется индексом смешения. Он меняется от 0 до 1. Значение I = 0 соответствует совершенно несмешанной системе. При I = 1 система характеризуется максимально достижимой равномерностью распределения компонентов по ее объему.