Данные, приведенные в Таблице 2.2.3, показывают, что если принять во внимание содержание наполнителя в восстановительном материале, то значительные различия между величиной сорбции воды для целого ряда композитов становятся очевидными.
Водопоглощение для полимера находится в преде-.
3.
лах 40-45 мкг/мм , а для двух композитов из этой таблицы сорбция воды в 2-3 раза выше, чем можно было ожидать. Возникает вопрос — «куда идет эта дополнительная вода?»
Рис. 2.2.24. Классификация композитов по типу наполнителя; на горизонтальной оси размер частиц в логарифмическом масштабе
Высокие значения водопоглощения композита, (после пересчета, исходя из количества присутствующего в нем наполнителя), могут быть связаны с несколькими причинами. Возможно, что материал содержит фракцию с высокой растворимостью, которая и оставляет пространства, заполняемые водой (это может быть связано с неполным отверждением полимера). В дополнение к этому полимер может содержать воздушные пустоты, образовавшиеся при замешивании или наложении пломбы. Еще одной причиной высокого водопоглощения мог быть гидролитический распад связи между наполнителем и полимером, который приводит к абсорбции воды на поверхности частиц наполнителя. Это может привести к двум важным последствиям. Во-первых, по мере того, как утрачивается связь между частицами наполнителя и полимером, наполнитель будет терять свою эффективность упрочняющего компонента материала, приводя в результате к разрушению пломбы. Во-вторых, поверхностная прочность частицы наполнителя будет снижать-
Рис. 2.2.25. Бимодальное распределение частиц по размеру
ся, что приведет к повышению износа. Таким образом, сочетание таких характеристик, как высокое содержание наполнителя и высокий показатель водопоглощения, должно вызывать определенное беспокойство относительно качества композита.
Часто предполагают, что водопоглощение может компенсировать до некоторой степени полимеризационную усадку, но процесс поглощения воды достаточно медленный, занимающий много месяцев до своего завершения. Это легко можно показать рассчетным путем, зная коэффициент диффузии воды в.
композите D, который обычно имеет порядок 1,25 х.
9 2 1.
~ см с" . Для образца материала 2 мм толщины достижение равновесного водопоглощения потребует 166 суток, а в образце толщиной 5 мм необходимое время для достижения равновесия превышает 3 года. Таким образом, поглощение воды не сможет предупредить нарушение пограничной связи, так же, как не сможет противодействовать и мгновенной усадке, происходящей в момент отверждения. Конечно, небольшое набухание приведет к некоторому улучшению краевого прилегания пломбы, но вполне вероятно, что это наступит слишком поздно.
Учитывая это, очень важно, чтобы при измерении показателей водопоглощения были приготовлены тонкие образцы для того, чтобы в реальный отрезок времени достичь равновесного состояния в сорбции воды. Кроме того, для сравнения данных по водопоглощению в расчет следует принимать и количество стеклонаполнителя.