ТЕПЛОФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕПОКСИДНИХ КОМПОЗИТІВ, НАПОВНЕНИХ СУМІШАМИ НАНОДИСПЕРСНИХ СПОЛУК

Микола Володимирович Браїло, Оксана Степанівна Кобельник, Сергій Вікторович Якущенко, Данило Петрович Стухляк, Володимир Віталійович Рачинський

Анотація


Проаналізовано, що актуальним на сьогодні для формування захисних покриттів з поліпшеними властивостями є використання полімерних матеріалів на основі реактопластів. Аргументовано, що ефективним у даному напрямку є використання модифікованих епоксикомпозитних полімерних матеріалів. Встановлено, що поліпшення властивостей епоксикомпозитів відбувається шляхом додавання до їх складу нанодобавок. У роботі для експериментальних досліджень використано, як нанодисперсний наповнювач порошки, які є сумішшю нанодисперсних сполук і характеризуються різним хімічним складом та розміром часток. За результатами проведеної роботи доведено, що при додаванні часток у вигляді суміші нанодисперсних сполук змінюються показники теплофізичних властивостей композитів на епоксидній основі. Досліджено теплостійкість (за Мартенсом), термічний коефіцієнт лінійного розширення, температуру склування і усадку композитів на основі модифікованої епоксидної матриці.

Експериментально доведено, що для формування композитного матеріалу чи захисного покриття з поліпшеними теплофізичними властивостями у модифікований епоксидний зв’язувач  доцільно вводити нанодиспесний наповнювач у кількості q = 0,5…1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. епоксидного олігомеру ЕД-20. У результаті формується матеріал, який, окрім поліпшених фізико-механічних властивостей, відзначається теплостійкістю (за Мартенсом) – Т = 368…370 К. Додатково доведено, що усадка модифікованих матриць не перевищувала 1%. Також досліджено поведінку розроблених композитів під впливом теплового поля. Експериментально встановлено, що за діапазону температур ∆Т = 303…473 К доцільно використовувати розроблений епоксикомпозитний матеріал з поліпшеними теплофізичними властивостями, із вмістом наночасток за критичного вмісту, для захисту поверхонь деталей та механізмів при впливі теплового поля.

Ключові слова: епоксидний олігомер, матриця, нанонаповнювач, теплостійкість, композити.

Повний текст:

PDF

Посилання


P.O. Maruschak, I.V. Konovalenko, V. Gliha, et al., «Physical regularities in cracking of nanocoating and the method for automated determination of crack network parameters» in: Book of Abstracts of the 19th Conf. on Materials and Technology (November 22-23, 2011, Slovenia, Portoroz) (2011) - P. 52.

Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве: Материалы X Международной научно-технической интернет-конференции. –Харьков: ХНАГХ, 2012. – 183 с.

Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие / Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С. и др.; под ред. Берлина А. А. – СПб.: Профессия, 2008. – 560 с.

Chawla, Krishan Kumar. Composite materials: science and engineering / Krishan K. Chawla. – 2nd ed. – Springer New York, 1998. – 483 p.

Михайлов М. И., Карпов А. А., Плескачевский Ю. М. Исследование влияния компонентов композиционного материала на основе эпоксиполиэфирных смол на его свойства // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П.О. Сухого. – 2008. – №. 3-4 (35).

Букетов А.В. Дослідження адгезійних та фізико-механічних властивостей епокси-поліефірного матриці модифікованої метилендіфенілдіізоціанатом / А.В. Букетов, М.В. Браїло, С.В. Якущенко, В.М. Яцюк, М.Ю. Амелін // Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції до 100 річчя з дня заснування НАН України та на вшанування пам’яті Івана Пулюя (100 річчя з дня смерті) [«Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій»], (Тернопіль 22 – 24 травня 2018 року). – Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2018. – С. 31.

Buketov А.V. Influence of the ultrasonic treatment on the mechanical and thermal properties of epoxy nanocomposites / А.V. Buketov, О.О. Sapronov, М.V. Brailo, V.L. Aleksenko // Materials Science. – Vol. 49, Issue 5. – 2014. – Р.696-701.

Кочергин Ю.С. Клеевые композиции на основе модифицированных эпоксидных смол / Ю.С. Кочергин, Т.А. Кулик, Т.И. Григоренко // Пластические массы, 2005. – № 10. – С. 9-16.

Букетов А., Стухляк П., Рудько О. Теплофізичні властивості епоксикомпозитів, наповнених мінеральними відходами промислового виробництва // Машинознавство. – 2010. – №. 3-4. – С. 53-58.

Віленський В.О., Демченко В.Л. Вплив природи дисперсних наповнювачів на структуру, теплофізичні властивості та електропровідність композитів на основі епоксидної смоли. – 2008. – Т. 30. – №2. С. 131–138.

Buketov A. Investigation of thermophysical properties of epoxy nanocomposites / A. Buketov, P. Maruschak, O. Sapronov, M. Brailo, O. Leshchenko, L. Bencheikh and A. Menou // Molecular Crystals and Liquid Crystals. – 2016. – Vol. 628. – Issue – 1. – pp. 167-179.

Improvement of modulus, strength and fracture toughness of CNT/Epoxy nanocomposites through the functionalization of carbon nanotubes / J. Cha, G.H. Jun, J.K. Park et al. // Composites Part B: Engineering. –2017. – Vol. 129. – рр. 169-179.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.