Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УП Наполнители.doc
Скачиваний:
556
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
9.18 Mб
Скачать

Введение

1 Классификация и общая характеристика дисперсных наполнителей

Наполнители классифицируют:

  1. В твердой фазе по геометрической форме частиц:

    1. Определенной геометрической формы (например, сферы, куб, параллелепипед, чешуйки, пластины)

    2. Неопределенной геометрической формы (например, порошки, крошка).

  2. По химическому составу (например, карбонат кальция, кремнезем).

  3. По источнику получения (природе): минеральные, органические, синтетические, природного происхождения.

  4. По назначению: армирующие, усиливающие, заполняющие, триботехнические, электротехнические и т.п.

Форма частиц. Выбор наполнителя определяется в первую очередь размерами его частиц и их распределением по размерам (полидисперсностыо), а также формой частиц и характером их упаковки. Общая классификация и характеристики частиц наполнителей приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Классификация частиц наполнителя и основные параметры частиц.

Класс частиц

Сфера

Куб

Параллелепипед

Чешуйка

Волокно

Идеализированная

форма частиц

Описание формы

частицы

Сферическая

Кубическая, призматиче­ская, ромбоэд­рическая

Брусчатая, приз­матическая, нерегулярная

Пластинчатая, чешуйчатая

Игольчатая, вытянутая, волокнистая

Относительные размеры частиц

длина L

1

~1

1,4—4,0

1

1

ширина W

1

~1

1,0

<1

<0,1

высота Т

1

~1

1-<1

0,01—0,25

<0,1

Седиментационный

диаметр

1

ДЭС

ДЭС

ДЭС

ДЭС

Эквивалентная площадь поверхности частиц

1

1,24

1,26—1,5

1,5—9,9

0,1—1,87

Примеры

Стеклосферы, микросферы

Кальцит, полевой шпат

Кальцит, полевой шпат, оксид кремния, оксид бария

Каолин, слюда, тальк, графит, гидроксид алюминия

Силикат кальция, древесные опилки, асбест, волластонит

Деление частиц на классы достаточно произвольно и основано на различии в площади поверхности частиц. Эта классификация учитывает две основ­ные характеристики дисперсных наполнителей — размеры частиц и площадь их поверхности.

Большинство тради­ционно используемых дисперсных наполнителей представляют собой минералы, добываемые из скальных пород или руд и соответствующей обработкой превра­щаемые в порошки. При этом дробление происходит неравномерно и частицы наполнителей обычно имеют нерегулярную форму. Некоторые наполнители, такие как стеклосферы, осажденные силикаты, карбонаты кальция имеют более правильную форму. Природный каолин имеет форму гексагональных пластин (чешуек), однако в реальном наполнителе очень редко можно встретить частицы такой правильной формы.

Форма частиц большинства наполнителей различаются чрезвычайно сильно и их нельзя строго классифицировать. Коэффициент формы (Ке) влияет на вязкость материала и распределение напряжений в наполненных материалах. Значение ке определяется реологическим методом и меняется от 2,5 для шарообразных до 5,9 для эллипсоидных частиц с отношением длин полуосей, равным 10. Ряд наполнителей характеризуется регулярной формой. Значения Ке для частиц различной формы и размера:

Шарообразная -2,5

Пластинчатая -5,0

Неопределенной формы -4,0

Цилиндр, волокна

с отношением L/d2 4 6 10

2,58 3,1 3,8 5,9

С увеличением Ке увеличивается вязкость и концентрация напряжений в наполненных полимерах.

Теоретически плотность упаковки наполнителя в занимаемом объеме не зависит от размера частиц наполнителя:

- шарообразные частицы максимально могут занимать 0,64 доли объема,

- однонаправленные волокнистые цилиндрические – 0,91,

- прямоугольные волокна или призмы – 1, т.е. весь объем.

Практически доля введенного наполнителя, критическая степень наполнения, существенно зависит от размера частиц. При выборе геометрической формы частиц наполнителей учитывается их влияние на распределение нагрузки в композиции, и, следовательно, на механизм разрушения материала. Кроме того, принимаются во внимание размеры и форма изделий, технология переработки материалов и многое другое. Так, в случае изделий малой толщины и сложной конфигурации, предпочтение отдается высокодисперсным наполнителям (порошкам), поскольку они легко распределяются в связующем, сохраняя исходное распределение в процессе формования изделий. Применение высокодисперсных наполнителей снижает вероятность разрушения и расслаивания изделий при последующей механической обработке.

Основные принципы выбора наполнителя

Свойства,

которые

необходимо

улучшить

Физическое состояние полимерной матрицы

Свойство, которое не должно

ухудшиться с

введением

наполнителя

Требования к

полимерной

матрице

Требования к

размерам и форме частиц наполнителя и

адгезии к матрице

Концентрация

наполнителя

Термопластичные полимеры

Модуль

упругости

Стеклообразное

Ударная

вязкость

Повышенная

пластичность

Мелкодисперсные частицы с узким распределением по размерам

низкая

Модуль

упругости

То же

Прочность при

растяжении

Повышенные пластичность и жесткость

Тонкие волокна или

чешуйки с хорошей

адгезией к матрице

Низкая или средняя

Модуль

упругости

*

Прочность при изгибе

Повышенная

жесткость

Высокое значениеmax,

хорошая адгезия

Высокая или

средняя

Износостойкость

*

Прочность при сжатии

Повышенные пластичность и жесткость

Высокая твердость,

высокое max

высокая

Плотность

(понизить)

*

То же

Повышенные твердость

Стеклянные микросферы

Высокая или

средняя

Модуль

упругости

Эластичное

Вязкость

Низкая вязкость расплава

Высокое max , широкое

распределение частиц

по размерам

низкая

Прочность при

растяжении

*

Ударная

вязкость

Высокое

удлинение при разрыве

Мелкодисперсные частицы с узким распределением по размерам и средней адгезией к матрице

низкая

Ползучесть

*

Прочность при

растяжении

Высокое или среднее

удлинение при разрыве

Мелкодисперсные частицы с широким распределением по размерам и хорошей адгезией к матрице

Низкая или средняя

Прочность на

раздир

*

Ударная

вязкость

Среднее или

высокое

удлинение

при разрыве

Мелкодисперсный наполнитель с узким распределением частиц по размерам и средней адгезии к матрице

низкая

Сетчатые (отвержденные или вулканизованные) полимеры

Модуль

упругости

Стеклообразное

Ударная

вязкость

Повышенная

пластичность

Мелкодисперсный наполнитель с узким распределением частиц по размерам

Низкая или средняя

Модуль упругости или прочность при изгибе

То же

Прочность при

растяжении

Средняя

пластичность

Волокна или чешуйки

средняя

Прочность при растяжении или сжатии

*

Ударная

вязкость

То же

Мелкодисперсный

наполнитель или чешуйки

*

Прочность на

раздир

Эластичное

Износостойкость

Повышенная

жесткость

Мелкодисперсный наполнитель, твердый, с хорошей адгезией к матрице

Низкая или средняя

Примечание: max - максимальная объемная доля частиц наполнителя при заданном типе упаковки.

Упрочняющее влияние наполнители оказывают лишь в тех случаях, когда они сдерживают свободное деформирование связующего, адсорбированного на их поверхности. Многообразие форм мелких частиц наполнителей затрудняет вывод единой расчетной формулы для определения механических характеристик пластиков. В частицах разной формы при одинаковых условиях нагружения возникают различные напряжения.

Размер частиц наполнителя определяет отражение и преломление света. При оценке отражающей способности или степени белизны порошков влияние размеров частиц незначительно.

Размер и форма частиц определяют твердость и абразивную способность наполнителей. Высокая абразивная способность обусловлена присутствием примесей в материале. Коэффициент трения также зависит от формы частиц. Так, поверхность пластинчатых кристаллов талька состоит, в основном, из кремнезема, что обуславливает низкую энергию ван-дер-ваальсовских связей между ними и приводит к их разделению.

Вязкость расплавов наполненных материалов (диспесрных систем - суспензий), температура текучести зависит от объемной доли наполнителя и формы его частиц. Для описания реологического поведения диспесрных систем для концентраций до 30 объем % применяется уравнение Муни:

где: - вязкость системы;- вязкость связующего;- коэффициент формы частиц;н– объемное содержание наполнителя;max – максимальная объемная доля дисперсной фазы (наполнителя), определяется при максимально плотной упаковке частиц наполнителя (зависит от формы и размеров частиц).

Вязкость композиций возрастает с увеличением концентрации наполнителя, снижением max и с ростом анизометричности частиц наполнителя. Твердые частицы наполнителя снижают технологическую усадку, колебание усадки и повышают размерную точность изделий.

Химический состав. Химический состав является основной характеристикой наполнителей и в большинстве случаев определяет возможности их использования. Особое зна­чение имеет реакционная способность наполнителей, являющаяся поверхностным свойством, непосредственно связанным с их химическим составом.

Оксиды. Из оксидов наиболее часто в качестве дисперсного наполнителя используется корунд или глинозем (оксид алюминия) природного или искусствен­ного происхождения. Оксид алюминия имеет химическую формулу А1203. Благодаря амфотерной природе алю­миния оксид алюминия и гиббсит могут взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами и имеют очень активную поверхность. Гидроксильные группы на поверхности гиббсита могут проявлять как кислотные, так и щелочные свой­ства, являясь донорами протонов.

Соли. При взаимодействии между собой кислот и оснований образуются соли. Наиболее широкое применение в качестве наполнителя получил карбонат кальция или кальцит СаС03. Известно около 300 кристаллических форм каль­цита, которые получаются в основном из известняков, представляющих собой осадочные горные породы. Одной из форм известняка является мрамор. Соль слабой кислоты и слабого основания карбонат кальция обладает низкой стой­костью даже к слабым органическим кислотам, хорошо растворим в воде и взаимо­действует со многими химическими реагентами.

Арагонит является более плотной, твердой и с более высоким коэффициен­том преломления кристаллической формой карбоната кальция, важнейшей частью раковин моллюсков, и используется в виде измельченного ракушечника (муки). В отличие от кальцита арагонит обладает менее высокой реакционной способностью. Обычно осажденный карбонат кальция представляет собой смесь кальцита и арагонита.

Доломит CaMg(C03)2, также иногда используют в качестве дисперсного на­полнителя. Все кристаллические формы карбоната кальция, содержащие маг­ний, называются доломитами. Благодаря присутствию магния эти соединения более реакционноспособны, чем кальцит. Большинство кальцитов содержат доломиты в качестве примесей.

Ангидрит представляет собой безводный сульфат кальция, основными недо­статками которого являются хорошая растворимость и кислая реакция в воде, а также высокая реакционная способность с большинством полимерных свя­зующих.

Белая земля — такое название в минералогии получил полностью гидратированный сульфат кальция или гипс, который по своим свойствам аналоги­чен ангидриту.

Природный и осажденный (белый устойчивый или бланкфикс) барит резко отличается по своим свойствам от других солей. Он исключительно химически устойчив, практически не растворим в воде и способен образовывать прочные связи с металлами вследствие наличия на его поверхности сульфатных групп.

Силикаты. Наиболее сложными по составу являются наполнители, получае­мые в виде смеси различных соединений после соответствующей обработки слож­ных минералов. Месторождения чистых минералов, пригодные для промышленной разработки, встречаются очень редко. В большинстве случаев минералы в исход­ном состоянии содержат различные примеси, ухудшающие свойства основного продукта. Только в редких случаях наполнитель состоит из одного или нескольких типов силикатов. Силикаты резко различаются по свойствам, но, как правило, все они имеют хорошую стойкость к действию кислот (за исключением волластонита) и плохую или хорошую стойкость к действию щелочей в зависимости от местоположения атома кремния в кристаллической решетке.

Отдельные элементы. Различные металлы и сплавы используются для произ­водства дисперсных наполнителей в виде чешуек, частиц сферической или не­правильной формы. Вес эти наполнители имеют низкую стойкость к действию кислот, характерную для металлов, а в случае алюминия и низкую стойкость к действию щелочей. Их частицы, получаемые из расплава, обычно имеют оди­наковую форму и легко анализируются по химическому составу.

Графит является кристаллической формой углерода и получается при геоло­гических процессах. Он однороден по химическому составу и стоек к действию кислот и щелочей.

Органические наполнители. Каменный уголь, в частности антрацит, является твердой формой углерода и состоит из низкомолекулярных летучих ароматиче­ских соединений, высокомолекулярных смол и большого числа различных продуктов окисления. Кроме того, каменный уголь содержит воду, серу, серусодержащие соединения и неорганические остатки (золу), главным образом полевой шпат, что значительно усложняет его состав. Обычно из каменного угля очень трудно удалить летучие вещества, поэтому при его использовании в качестве наполнителя полимеров при переработке их в расплаве наблюдается дополни­тельное выделение летучих компонентов. Каменный уголь может химически реаги­ровать с рядом полимеров. Стойкость его к действию кислот хорошая, а к щело­чам — плохая.

Древесная мука, измельченная скорлупа орехов, кора и пробка состоят в основном из лигнина и целлюлозы, однако их состав может варьироваться в широких пределах. Они обладают различной пористостью, облегчающей до­ступность содержащихся в них танина, восков и т. п. Эти наполнители имеют низкую стойкость к действию кислот и растворителей.

Физические свойства дисперсных наполнителей.

Оптические свойства. Частицы наполнителя, диспергированные в полимерной матрице, практически не отра­жают света. Анализ коэффициентов преломления минеральных порошковых наполни­телей ограничивается рассмотрением прозрачных или полупрозрачных материа­лов, способных пропускать свет. Только несколько наполнителей с аморфной или изометрической кристаллической структурой имеют один коэффициент преломления. Аморфными являются только стеклосферы и чешуйки, а опал, представляющий собой аморфный гидратированный диоксид кремния (диато­мит), содержит в своей структуре кристаллические агрегаты кристобалита (вы­сокотемпературного кварца). Кристаллические вещества изометрического строе­ния практически не используются в качестве наполнителей, за исключением флюорита CaF2, который нашел применение в ряде специальных случаев.

Другие оптические свойства наполнителей связаны с областями спектра, лежащими по обе стороны от видимой области — рентгеновской, ультрафиоле­товой, инфракрасной и микроволновой. Рентгеновские лучи используются в струк­турном анализе кристаллов, так как они имеют длину волны 1—100 Å (1 Å= 0,0001 мкм), соизмеримую с межатомными расстояниями, и способны про­ходить между атомами в материалах.

УФ-спектр охватывает интервал длин волн от 0,01 мкм до 0,4 мкм, т. е. находится в интервале между рентгеновским и видимым излучениями. Такие наполнители как каменный уголь и графит полностью поглощают УФ-лучи. Органические наполнители и большинство полимеров могут разлагаться при длительном действии УФ-лучей. Неорганические наполнители могут поглощать, пропускать или преломлять УФ-лучи в зависимости от ориентации кристаллов. При этом часто наблюдается эффект люминесценции. Если свечение наблюдается только при действии УФ-излучеиия, наполнители являются флуоресцирующими, а если оно остается после прекращения воздействия — фосфоресцирующими.

Теплофизические свойства. Поскольку наполненные полимеры обычно перерабатываются при повы­шенных температурах, и при их эксплуатации они могут подвергаться тепловым воздействиям, теплофизические свойства дисперсных наполнителей (теплопро­водность, удельная теплоемкость, физические и химические превращения в на­полнителях при нагревании) имеют большое значение.

Значение коэффициента теплопроводности  неорганических наполнителей лежит в интер­вале (4,2—33,3)10-3 Вт/мК, а органических — до 0,4210-3 Вт/(м-К. Для графита его значение равно примерно 0,4210-3 Вт/мК. Наименьшее и наибольшее значения коэффициентов теплопроводности имеют соответственно воздух (25,210-6 Вт/мК) и металлы (до 3,8 для меди). Теплопроводность полимеров обычно на порядок ниже, чем у большинства минеральных наполнителей (4,210-4 Вт/мК), что обусловлено рассеиванием тепловой энергии в результате свободного вращения атомов в полимерах, в то время как у минеральных наполнителей группы атомов жестко зафиксированы в простран­ственной решетке.

Почти для всех наполнителей теплоемкость Ср равна примерно 0,84 Дж/г. Вода является стандартным веществом и ее удельная теплоемкость равна 4,2 Дж/г. Для полимеров она колеблется от 1,26 до 2,1 Дж/г. Если удель­ную теплоемкость умножить на плотность, то полученные значения будут на­ходиться в интервале 1,47—2,35 Дж/см3. Для графита и каменного угля эти показатели лежат в пределах 0,84—1,05 Дж/см3. Удельная теплоемкость воз­духа равна 0,71 Дж/г, но из-за малой плотности воздуха его объемная теплоемкость очень мала. Металлы характеризуются высокой объемной теплоемкостью, для алюминия, например, она равна 2,68 Дж/см3.

Термический коэффициент расширения. Термический коэффициент объемного расширения равен примерно утроенному термическому коэффициенту линейного расширения. Большинство наполнителей расширяются неодинаково в различных направ­лениях вследствие неоднородности состава материала или его кристаллической структуры. Например, термический коэффициент линейного расширения для сосновой древесины (древесной муки) равен 5,410-6 К-1 вдоль волокон и 34,110-6 К-1 перпендикулярно волокнам. При повышении температуры и наличии ориентации волокон органических наполнителей в изделиях из материалов на их основе вследствие теплового расширения могут возникать значительные на­пряжения. Термический коэффициент линейного расширения неорганических наполнителей лежит в интервале (1—8)10-6 К-1. Для металлов характерны более высокие значения термического коэффициента линейного расширения [около (1—3)10-5 К-1], одинаковые по всем направлениям вследствие кубической изо­метрической кристаллической решетки металлов.

Огнестойкость наполнителей органической природы весьма ограничена, за исключением графита, который стоек к окислению до 1000°С. Из гидратированных силикатов при нагревании удаляется вода. Наполнители, содержащие карбонат кальция (известняк), начинают выделять диоксид углерода при 900°С, превра­щаясь в оксид кальция или известь. Алюминиевые пигменты способны к горе­нию, а другие металлические наполнители, являясь эффективными проводни­ками тепла, способствуют нагреванию и термической деструкции пластиков.

Плотность является очень важным свойством наполнителей, так как она в значительной степени определяет массовые характеристики наполненных материалов. Плотность металлических наполнителей значительно выше плотности органических. Пористые или ячеистые наполнители имеют наиболее низкую плотность, зависящую от объемного содержания в них пор.

Твердость является одним из наиболее важных показателей физико-механи­ческих свойств наполнителей. Твердость кристаллов зависит от направления и типа поверхности, на которой она определяется, причем оба этих фактора зависят от ориентации кристалли­ческой решетки и расположения атомов. Только для изометрических кристал­лов, таких как кубические кристаллы металлов, твердость не зависит от на­правления. Однако обычно различия в показателях твердости в разных направ­лениях кристалла бывают настолько незначительными, что их не удается точно определить.

Размер и форма частиц наряду с твердостью определяют абразивную спо­собность наполнителей. Так, индивидуальные кристаллы диоксида титана имеют твердость по Моосу 7—7,5 и обладают высокой абразивной способностью. Однако белый пигмент на основе диоксида титана с частицами размером около 0,25 мкм без острых кромок обладает сравнительно низкой абразивной способностью. Высокая абразивная способность, присущая иногда «мягким» наполнителям, обычно обусловлена присутствием примесей в материале. Например, высокая абразивная способность неочищенного каолина объясняется присутствием в его составе кремнезема. Кремнезем обычно имеет более крупные частицы, чем основ­ной материал, что и придает ему высокую абразивную способность.

Коэффициент трения наполнителей зависит от формы частиц, состояния их поверхности и природы связи между ними. Так, поверхность пластинчатых кристаллов талька состоит в основном из кремнезема, что обусловливает низкую энергию ван-дер-ваальсовских связей между ними и приводят к сравнительно легкому их разделению. Кроме того, поверхность талька гидрофобна, поэтому наблюдающаяся на других твердых поверхностях нейтрализация зарядов адсор­бированным слоем воды в тальке проявляется слабо и не сказывается на его коэффициенте трения. Аналогичную пластинчатую структуру имеет графит, также обладающий низким коэффициентом трения. Шероховатость поверхности, наличие острых кромок и твердых частиц являются основными причинами, по­вышающими трение частиц наполнителей между собой или с другими компо­нентами.

Важным физическим свойством частиц наполнителей является пористость и сорбциониая способность. Например, диатомит является высокопористым ске­летом кремниевых водорослей (диатом). Пористость древесной муки и порошка из скорлупы орехов может иметь естественное или искусственное происхождение. Крупные частицы мела являются пористыми вследствие слипания мелких кристаллов.

Электрические свойства. Различие в электрических свойствах дисперсных наполнителей проявляется только в отсутствие влаги. Фактически на любых твердых поверхностях моле­кулы воды образуют тонкий адсорбционный слой, прочность сцепления которого с поверхностью зависит от ее природы. Поэтому электрические свойства отдель­ных частиц в обычных условиях могут существенно отличаться от свойств порошков наполнителей. В самом общем виде можно говорить о высокой электропроводности металлических наполнителей и низкой — наполнителей с ионными и ковалентными связями. Электропроводность некоторых кристаллов зависит от кристаллографического направления. Так, например, электропроводность графита вдоль пластинчатых кристаллов выше, чем в поперечном направлении. При сочетании ионных и металлических связей наполнители обладают полупроводниковыми свойствами.

Наполнители, на поверхности которых находятся гидроксильные группы, легко адсорбируют свободные ионы, загрязнения в виде соединений поливалентных металлов, воду и водорастворимые вещества, повышающие их поверхностную электропроводность.

Высокие плотности тока или зарядов способны вызывать карбонизацию органических наполнителей с образованием электропроводящих углеродных мостиков. Очевидно, что использование наполнителей может привести как к улучшению, так и ухудшению электрических свойств полимерных материалов.

Химическая стойкость.

Коррозионная стойкость. При полном диспергировании частиц наполнителя предполагается, что они равномерно распределены в матрице, образующей непрерывную фазу. Поэтому химическая стойкость наполненных композиций определяется главным образом химической стойкостью полимерной матрицы. В наполненных пленках или деталях, получаемых методами пневмоформования, частицы наполнителя могут находиться вблизи поверхности и ухудшать их внешний блеск. В этом случае проницаемость полимера для корродирующих веществ в решающей степени определяет выбор наполнителя. Это же относится и к выбору наполнителя для полимерных компо­зиций, работающих при длительном контакте с агрессивными средами, например, для изготовления контейнеров для хранения агрессивных сред. В динамических условиях эксплуатации наполненных композиций, как это наблюдается в случае трубопроводов, насосов, цистерн и т. п., в которых возмо­жен также абразивный износ материалов, необходимо, чтобы наполнитель по химической стойкости не уступал полимеру матрицы и повышал его абразивную износостойкость.

Пористость наполнителей типа древесной муки, коры, пробки, диатомита практически не влияет на кратковременную стойкость композиций к действию химически активных веществ и влаги при равномерном распределении наполни­теля в полимерной матрице. Поры, образующиеся при высокотемпературной переработке наполненных композиций, могут служить ловушкой паров или жидкостей, проникающих в матрицу.

Проницаемость. Неорганические дисперсные наполнители обычно снижают проницаемость полимеров для газов и жидкостей при условии, что адгезионные связи не раз­рушаются под воздействием пенетранта. Полимерные композиции с наполни­телями, водопоглощение которых достигает 0,04% или более (мел, волластонит, ангидрит, белая глина) обычно резко теряют прочность после выдержки во влаж­ной среде и особенно в воде. Сорбируемые вещества или модификаторы поли­мерных композиций могут вызывать разрыв связей по границе раздела напол­нитель—матрица с образованием пустот, в том числе сквозных, что резко уве­личивает влагопоглощение композитов.

Реакции на границе раздела. К химическим эффектам в наполненных полимерных композициях относятся реакции поверхностных групп или содержащихся в наполнителях примесей с по­лимерами или модифицирующими добавками. Большинство наполнителей, а возможно и все, являются химически реакционноспособными. Полимеры, как правило, также содержат химически активные группы или до­бавки, способные реагировать с активными группами, имеющи­мися на поверхности наполнителей. В большинстве случаев химическая актив­ность наполнителей проявляется в хемосорбции полимерных молекул с образо­ванием ионных и ван-дер-ваальсовых связей.

На поверхности практически всех порошкообразных веществ обычно при­сутствует вода в конденсированном или химически связанном состоянии. В ком­позициях на основе карбонатов кальция или магния и ненасыщенных олигоэфи­ров вода катализирует реакции между поверхностью наполнителя и свободными карбоксильными группами олигоэфиров, особенно при температуре ниже 100 °С. В результате реакции выделяется диоксид углерода, вызывающий образование микропор. Реакция отверждения в эпоксидных смолах ката­лизируется в присутствии следов влаги, а в процессе образования полиуретанов взаимодействие изоцианатных или изоциануратных групп с водой приводит к выделению диоксида углерода и вспениванию композиций. Силикаты обычно содержат на поверхности силанольные или алюминольные группы, которые входят в их состав или образуются в процессе получения порош­ков. Эти группы являются донорами протонов. Поэтому акцепторы протонов, такие как амины и другие ониевые соединения, способны прочно связываться с поверхностью силикатных наполнителей. Эпоксидные смолы, реакции которых катализируются донорами протонов, способны отверждаться в присутствии каолина, оксида кремния и других наполнителей с кислотной природой поверх­ности.