plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2025-04-62-66plasticnews-1162Research ArticleЮБИЛЕЙANNIVERSARYМаксимальная плотность упаковки дисперсных частиц – основа для моделирования структуры полимерных композиционных материалов с заданной структурой и свойствамиThe maximum packing density of dispersed particles is a key parameter for the mathematical modeling of the structure of polymer composite materialsХарламоваК. И.KharlamovaK. I.

Москва

Moscow

kharlamki@gmail.comСимонов-ЕмельяновИ. Д.Simonov-EmelyanovI. D.

Москва

Moscow

МИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий им. М. В. Ломоносова)РоссияMIREA – a Russian Technological University (Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian Federation202513102025046266Copyright © Харламова К.И., Симонов-Емельянов И.Д., 20252025Харламова К.И., Симонов-Емельянов И.Д.Kharlamova K.I., Simonov-Emelyanov I.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/1162

Основным параметром для моделирования различных типов дисперсной структуры полимерных композиционных материалов в соответствии с обобщенной моделью [1] является максимальная плотность упаковки частиц наполнителя в объеме (параметр φm, об.д.).

В работе представлены основные методики для определения максимальной плотности упаковки дисперсных наполнителей: по насыпной плотности, по кривой уплотнения, по масло- и олигомероемкости, по пористости (метод трех концентраций) наполненного материала.

Проведен сравнительный анализ полученных результатов для дисперсных наполнителей на основе диоксида кремния с частицами разного размера и предложены рекомендации по выбору методик для различных наполнителей.

The main parameter for modeling various types of dispersed structure of polymer composite materials in accordance with the generalized model [1] is the maximum packing density of filler particles in volume (parameter φm, volume fraction).

The paper presents various methods for determining the maximum packing density of dispersed fillers: by bulk density, by compaction curve, by oil and oligomer capacity, and by porosity (three-concentration method) of the filled material. A comparative analysis of the results obtained for dispersed fillers based on silicon dioxide with different particle sizes was conducted, and recommendations were provided for selecting the methods for different fillers.

параметр максимального содержания наполнителядисперсные наполнителиупаковка частицдисперсная структурапараметры структурыполимерные композиционные материалыmaximum filler content parameterdispersed fillersparticle packingdispersed structurestructure parameterspolymer composite materialsReferencesSimonov-Emelyanov I.D., Kharlamova K.I. Physical and chemical fundamentals of building the structure of dispersed fi lled polymer composite materials and nanocomposites // Key Engineering Materials. 2021. V. 899. P. 694–700. DOI 10.4028/www.scientific.net/ KEM.899.694.Simonov-Emelyanov I.D., Kharlamova K.I. Physical and chemical fundamentals of building the structure of dispersed fi lled polymer composite materials and nanocomposites // Key Engineering Materials. 2021. V. 899. P. 694–700. DOI 10.4028/www.scientific.net/ KEM.899.694.Де Жен П. Идеи скейлинга в физике полимеров / пер. с англ. под ред. академика И.М. Лифшица. М.: Мир.1982. 368 с.Де Жен П. Идеи скейлинга в физике полимеров / пер. с англ. под ред. академика И.М. Лифшица. М.: Мир.1982. 368 с.Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред // Успехи физических наук. 1975. Т. 117, вып. 3. С. 401–435.Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред // Успехи физических наук. 1975. Т. 117, вып. 3. С. 401–435.Симонов-Емельянов И.Д., Кречетов Д.Д., Харламова К.И. Проектирование составов и типов структур литьевых дисперсно- наполненных термопластов с хорошей перерабатываемостью и высокой прочностью // Пластические массы. 2021. №5–6. С. 10–12. DOI 10.35164/0554-2901-2021-5-6-10-12.Симонов-Емельянов И.Д., Кречетов Д.Д., Харламова К.И. Проектирование составов и типов структур литьевых дисперсно- наполненных термопластов с хорошей перерабатываемостью и высокой прочностью // Пластические массы. 2021. №5–6. С. 10–12. DOI 10.35164/0554-2901-2021-5-6-10-12.Брехова К.А., Симонов-Емельянов И.Д., Пыхтин А.А. Проектирование структуры и составов стойких к горению полимерных композиционных материалов с наполнителями-антипиренами на основе гидроксида магния // Тонкие химические технологии. 2023. Т. 18, №2. С. 109–122. DOI: 10.32362/2410-6593-2023-18-2-109-122.Брехова К.А., Симонов-Емельянов И.Д., Пыхтин А.А. Проектирование структуры и составов стойких к горению полимерных композиционных материалов с наполнителями-антипиренами на основе гидроксида магния // Тонкие химические технологии. 2023. Т. 18, №2. С. 109–122. DOI: 10.32362/2410-6593-2023-18-2-109-122.Ушакова О.Б., Харламова К.И. Определение объемных характеристик дисперсных наполнителей и полимерных композиционных материалов [Электронный ресурс]: Практикум. М.: МИРЭА – Российский технологический университет, 2022 – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).Ушакова О.Б., Харламова К.И. Определение объемных характеристик дисперсных наполнителей и полимерных композиционных материалов [Электронный ресурс]: Практикум. М.: МИРЭА – Российский технологический университет, 2022 – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).Симонов-Емельянов И.Д., Харламова К.И., Дергунова Е.Р. Маслоемкость дисперсных порошков и определение максимального содержания наполнителей в полимерных композиционных материалах // Клеи. Герметики. Технологии. 2022. №3. С. 18–24. DOI: 10.31044/1813-7008-2022-0-3-18-24.Симонов-Емельянов И.Д., Харламова К.И., Дергунова Е.Р. Маслоемкость дисперсных порошков и определение максимального содержания наполнителей в полимерных композиционных материалах // Клеи. Герметики. Технологии. 2022. №3. С. 18–24. DOI: 10.31044/1813-7008-2022-0-3-18-24.Харламова К.И. Олигомероемкость дисперсных наполнителей и расчет их максимального содержания в полимерных композиционных материалах / Дергунова Е.Р., Симонов-Емельянов И.Д. // Пластические массы. 2022. №3–4. С. 21–24. DOI: 10.35164/0554-2901-2022-3-4-21-24.Харламова К.И. Олигомероемкость дисперсных наполнителей и расчет их максимального содержания в полимерных композиционных материалах / Дергунова Е.Р., Симонов-Емельянов И.Д. // Пластические массы. 2022. №3–4. С. 21–24. DOI: 10.35164/0554-2901-2022-3-4-21-24.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.