Оптимальні режими формування опромінених ультрафіолетом епоксидних композитів, наповнених модифікованими дисперсними частками. Ультрафіолетове опромінення, що активує міжфазову взаємодію і забезпечує підвищення експлуатаційних характеристик матеріалів.
Аннотация к работе
Введення у такий звязувач одночасно волокнистого і дисперсного наповнювачів створює умови для формування зовнішніх поверхневих шарів на межі поділу фаз, що змінює швидкість перебігу як процесів структуроутворення, так і процесів релаксації. Мета дисертаційної роботи - встановити основні закономірності впливу модифікування дисперсних часток і ультрафіолетового опромінення композицій на процеси структуроутворення у епоксикомпозитах, що містять дисперсні та волокнисті наповнювачі, та створити на їх основі матеріали для покриттів з підвищеними експлуатаційними характеристиками. дослідити вплив волокнистих і дисперсних наповнювачів різної фізичної природи на процеси зшивання композитів за зміною їх динамічних характеристик; дослідити геометричні розміри і кінетику формування зовнішніх поверхневих шарів на межі поділу фаз “оліґомер - наповнювач” на різних стадіях зшивання необроблених і опромінених ультрафіолетом епоксипластів, що містять дисперсний і волокнистий наповнювач; Використано методику дослідження кінетики екзотермічних ефектів у процесі зшивання композитів, відомий метод і установку для ультрафіолетового опромінення композицій, експериментально-розрахункові методики оцінювання фізико-механічних і теплофізичних властивостей композитів залежно від вмісту і природи наповнювачів - руйнівного напруження при згинанні (ГОСТ 4648-71), модуля пружності при згинанні (ГОСТ 9550-81), залишкових напружень, адгезійної міцності (ГОСТ 14760-69), ударної вязкості (ГОСТ 4765-73), теплостійкості (ГОСТ 21341-75) і термічного коефіцієнта лінійного розширення (ГОСТ 15173-70), метод дослідження динамічних механічних характеристик у процесі структуроутворення композитів на торсійному маятнику.Ступінь зшивання шарів і їхній обєм у полімері залежать від рухливості ланцюгів макромолекул і надмолекулярних утворень, яку можна регулювати введенням наповнювачів різного вмісту і дисперсності, модифікуванням часток або обробленням енергетичними полями як композицій, так і окремих їх інгредієнтів. Для підвищення експлуатаційних характеристик композитів як армуючі наповнювачі використано скляні та базальтові тканини з волокон діаметром 9…12мкм. З метою поліпшення взаємодії на межі поділу фаз “оліґомер - дисперсний наповнювач” застосовано спосіб модифікування композицій, що складається з двох етапів: - змочування часток наповнювача модифікаторами і їх термооброблення при температурі Т = 353±2К протягом часу t = 30±2хв; Показано, що додаткове УФО композицій з модифікованими частками забезпечує утворення вільних радикалів, внаслідок чого покращується зшивання на межі поділу фаз, що забезпечує зниження початкової температури композицій на ?Т=0,8…2,1К і зміщення початку стабілізації термічних процесів у бік меншого часу на температурно-часових кривих структуроутворення КМ. У четвертому розділі досліджено зміну значення танґенса кута механічних втрат (tg ?) від часу тверднення композитів і встановлено, що природа волокнистого та дисперсного наповнювача, а також запропонована технологія модифікування композицій (модифікування дисперсного наповнювача епоксидним оліґомером з наступним УФО композицій), пришвидшують процеси структуроутворення КМ і підвищують їх когезійну міцність.На наступному етапі оліґомерні композиції слід обробляти ультрафіолетовими променями, що забезпечує покращення міжфазової взаємодії у зовнішніх поверхневих шарах звязувача навколо наповнювача і забезпечує додаткове поліпшення руйнівного напруження з sзг=53…59 до 69…76МПА і модуля пружності при згинанні КМ з Е=4,6…4,8 до 5,2…5,5ГПА, залежно від фізичної природи введеного у звязувач наповнювача. Методом дослідження динамічних механічних характеристик вивчено кінетику тверднення композитів з оптимальним вмістом оксиду алюмінію, оксиду міді та коричневого шламу (80мас.ч. на 100мас.ч. епоксидної смоли ЕД-20) у присутності скляних та базальтових волокон і встановлено, що комплексне модифікування - попереднє оброблення часток дисперсного наповнювача та ультрафіолетове опромінення композицій, забезпечує зменшення максимумів тангенса кута механічних втрат на 23…25% і їх зміщення ліворуч по часовій осі на 20…70хв. Встановлено, що найвищими показниками адгезійної міцності (sa=75,5…76,3МПА) і незначними залишковими напруженнями (sз=2,5…2,7МПА) характеризується опромінений ультрафіолетом матеріал на основі епоксидного діанового олігомера марки ЕД-20 (100мас.ч.), пластифікаторів: полідіетилакрилату ПДЕА-4 (20мас.ч.), поліефіру ПЕ-220 (10мас.ч.) і твердника поліетиленполіаміну (13мас.ч.), наповненого модифікованими епоксидним оліґомером частками оксиду алюмінію (40мас.ч.) з дисперсністю 63мкм і коричневого шламу (30мас.ч.) з дисперсністю 10…20мкм. Встановлено, що в умовах впливу середовища дощового розчину необхідно використовувати композити на основі скляної та базальтової тканини і опроміненої композиції з модифікованими частками коричневого шламу. Дослідження епоксикомпозитів, що містять модифіковані олігомерами наповнювачі / А.В.Букетов, П.Д.Стухляк, В.В.Левицький, М.А.Долгов // Віс