Классификация энергетических воздействий по влиянию на структуру и свойства армированных реактопластов

Бесплатный доступ

Применение различных физических воздействий является экономичным и высокоэффективным направлением регулирования и улучшения характеристик, разрабатываемых в данной работе модифицированных армированных полимерных композиционных материалов. Исследуемые в работе методы энергетических воздействий применяли на стадии пропитки технических нитей различной химической природы олигомерным связующим и отвердителем (при получении препрегов традиционным способом) или раствором связующего и отверждающей системой (при получении препрегов способом слоевого нанесения компонентов) На основании проведённых исследований предложена классификация применяемых методов физической модификации по принципу воздействия энергетических полей. Исследованные способы энергетических воздействий разделены на ориентирующие и энергетически подпитывающие воздействия. К первой группе отнесены обработки, при постоянных магнитном (ПМП) или электрическом полях (ПЭП), и постоянных механических нагрузках. Ко второй группе отнесены энергетические воздействия имеющие волновую природу (энергетически подпитывающие), и к ним отнесены вибрационные, ультразвуковое воздействия, ультрафиолетовое излучение. Методы модификации первой группы способствуют снижению подвижности молекул связующего при отверждении, при этом происходит образование ветвлений полимерных цепей в процессе отверждения, что приводит к преимущественному увеличению разрушающего напряжения при статическом изгибе. Энергетически подпитывающие воздействия, содействуют относительному ускорению процесса линейного роста полимерных цепей при отверждении, который сопровождается образованием более редкосшитой сетчатой структуры, что приводит к преимущественному увеличению ударной вязкости. Из двух конкурирующих процессов при отверждении эпоксидных олигомеров именно этот требует более высокой энергии активации, что подтверждается результатами исследований. Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что применяемые в работе способы модификации позволяют не только получать полимерные композиционные материалы с высокими прочностными характеристиками, но и направленно регулировать свойства композитов в зависимости от требований, предъявляемых к изделиям. Ориентирующие способы модификации приводят к упрочнению получаемого полимерного композиционного материала с преимущественным увеличением разрушающего напряжения при статическом изгибе от 20 до 47%. При использовании в технологии получения армированных реактопластов энергетически подпитывающих воздействий преимущественно увеличивается ударная вязкость от 19 до 40%.

Еще

Энергетические воздействия, физическая модификация, постоянное магнитное поле, ультразвуковое воздействие, ультрафиолетовое излучение, олигомерные молекулы, армированные полимерные композиционные материалы, эпоксидное связующее

Короткий адрес: https://readera.org/140261143

IDR: 140261143   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-2-197-201

Список литературы Классификация энергетических воздействий по влиянию на структуру и свойства армированных реактопластов

  • M?ller M. Hybrid composite materials on basis of reactoplastic matrix reinforced with textile fibres from process of tyres recyclation // Agronomy Research. 2015. V. 13. №. 3. P. 700-708.
  • Kolosov A.E., Kolosova E.P. Functional materials for construction application based on classical and nano composites: production and properties // Recent Developments in the Field of Carbon Fibers. 2018. P. 9-31.
  • Kolosov A.E. Preparation of nano-modified reactoplast polymer composites. Part 1. Features of used nanotechnologies and potential application areas of nanocomposites (a review) // Chemical and Petroleum Engineering. 2015. V. 51. №. 7. P. 569-573. https://doi.org/10.1007/s10556-015-0088-y
  • da Silva A.O., de Castro Monsores K.G., Oliveira S.D.S.A., Weber R.P. et al. Ballistic behavior of a hybrid composite reinforced with curaua and aramid fabric subjected to ultraviolet radiation // Journal of materials research and technology. 2018. V. 7. №. 4. P. 584-591. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.09.004
  • Al-Samhan M. et al. Investigating the Synergetic Effect of Ultraviolet Radiation and Elevated Temperature on Mechanical and Thermal Properties of Glass Fiber-Reinforced Plastic Pipes // Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2020. V. 11. №. 1. P. 04019049.
  • Pomogailo A.D., Dzhardimalieva G.I. Nanostructured materials preparation via condensation ways. Rotterdam, 2014. P. 13-89.
  • Knap??kov? L. Surface topography of composite reinforced with fibres from used tyres // Acta Tecnolog?a. 2018. V. 4. №. 2. P. 29-32. https://doi.org/10.22306/atec.v4i2.36
  • Ching Y. C. et al. Effects of high temperature and ultraviolet radiation on polymer composites // Durability and Life Prediction in Biocomposites, Fibre-Reinforced Composites and Hybrid Composites. Woodhead Publishing, 2019. P. 407-426. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102290-0.00018-0
  • Shi H., Sinke J., Benedictus R. Surface modification of PEEK by UV irradiation for direct co-curing with carbon fibre reinforced epoxy prepregs // International Journal of Adhesion and Adhesives. 2017. V. 73. P. 51-57. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2016.07.017
  • Nicholas J., Mohamed M., Dhaliwal G.S., Anandan S. et al. Effects of accelerated environmental aging on glass fiber reinforced thermoset polyurethane composites // Composites Part B: Engineering. 2016. V. 94. P. 370-378. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.03.059
  • Румянцев А.Н., Филиппов В.Н. Полимерные композиционные материалы и их применение на практике // Вестник Псковского государственного университета. Серия: Естественные и физико-математические науки. 2019. №. 14. С. 116-121.
  • Долинская Р.М. Технология и оборудование синтеза и переработки полимеров. 2012.
  • Кочуров Д. В. Высокопрочные полимерные композиционные материалы // Международный студенческий научный вестник. 2018. №. 5. С. 167-167.
  • Петров А.В., Дориомедов М.С., Скрипачев С.Ю. Технологии утилизации полимерных композиционных материалов (обзор) // Труды Виам. 2015. №. 8.
  • Водовозов Г.А., Мараховский К.М., Костромина Н.В., Осипчик В.С. и др. Разработка эпокси-каучуковых связующих для создания армированных композиционных материалов // Пластические массы. 2017. №. 5-6. С. 9-13.
  • Шершак П. В. Особенности национальной стандартизации методов испытаний полимерных композиционных материалов // Труды ВИАМ. 2019. №. 2 (74).
  • Роговина С.З., Прут Э.В., Берлин А.А. Композиционные материалы на основе синтетических полимеров, армированных волокнами природного происхождения // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2019. Т. 61. №. 4. С. 291-315.
  • Атясова Е.В., Блазнов А.Н., Самойленко В.В. Эпоксидные связующие с повышенной химической стойкостью. Обзор // Клеи. Герметики. Технологии. 2019. №. 12. С. 34-44.
  • Молоков М.В. и др. Результаты экспериментальных исследований полимерных композиционных материалов на основе низковязких эпоксидных связующих // Огарёв-online. 2014. №. С2 (40).
  • Артамонов Д. А. и др. Результаты натурных испытаний полимерных композиционных материалов на основе эпоксидных связующих // Огарёв-online. 2014. №. С2 (40).
Еще
Статья научная