Фазовые равновесия и взаимодиффузия в системах реактопласты - термопласты

• Автор: Будылин, Никита Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ СВЯЗУЮЩИХ ДЛЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПЛАСТИКОВ
1.1 Фазовые равновесия в смесях эпоксидный олигомер - термопласт.
1.2 Кинетика отверждения композиций
1.3 Фазовая структура отвержденных смесей
1.4 Некоторые свойства полимер-полимерных материалов
1.5 Адгезионные свойства модифицированных эпоксидных
полимеров
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Интерферометрия
2.2.2 Аналитическая электронная микроскопия
2.2.3.Дифференциальная сканирующая калориметрия
2.2.4 Г ель - проникающая хроматография
2.2.5 Инфракрасная спектроскопия
ГЛАВА 3. МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
АДДУКТОВ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ
ГЛАВА 4. РАСТВОРИМОСТЬ И ДИФФУЗИЯ В СМЕСЯХ ТЕРМОПЛАСТОВ С ЭПОКСИДНЫМИ ОЛИГОМЕРАМИ
4.1. Полиметилметакрилат - эпоксидные олигомеры
4.2. Полисульфон - эпоксидные олигомеры
4.3. Полиэфиримид - эпоксидные олигомеры
4.4 Полиэфирсульфон - эпоксидные олигомеры
ГЛАВА 5. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И ВЗАИМОДИФФУЗИЯ В

ОТВЕРЖДАЮЩИХСЯ СМЕСЯХ ТЕРМОПЛАСТОВ И
РЕАКТОПЛАСТОВ
5.1 Диффузионные зоны
5.2. Фазовые равновесия
5.3 Взаимодиффузия
ГЛАВА 6. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ГРАДИЕНТНЫХ СИСТЕМАХ СЛОЖНОЙ АРХИТЕКТУРЫ
6.1 Кинетика растворения частиц термопластов в эпоксидном олигомере
6.2 Кинетика растворения частиц отвердителя
6.3 Структурообразование
6.4 Морфология градиентных структур
6.5 Физико-механические свойства гетерогенных структур
Выводы
Список литературы
Список сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В настоящее время широкое распространение во многих отраслях промышленности получили композиционные материалы на основе эпоксидных связующих, модифицированных термостойкими термопластами. С позиций физической химии полимеров процесс модификации связующих следует рассматривать, во-первых, как переход к многокомпонентным системам; во-вторых, как способ создания определённой фазовой и надмолекулярной структуры материала; в-третьих, как метод направленного регулирования эксплуатационных свойств материалов и изделий из них.
В последние годы это направление полимерного материаловедения активно развивается в работах C.B. Bucknall, R.J.J. Williams, К Yamanaka, Л.М. Амировой,
В.Г. Хозина, Ю.А. Горбаткиной, A.A. Кузнецова, М. Л. Кербера, И.Ю. Горбуновой, А.Я. Малкина. В них детально рассмотрены термохимические и реокинетические свойства расплавов эпоксидных олигомеров (ЭО), проведены обширные исследования адгезионных свойств композитов, обобщены кинетические, фазовые и морфологические закономерности реакций отверждения модифицированных связующих.
К числу малоизученных вопросов относятся вопросы термодинамики и кинетики смешения ЭО с термостойкими полимерами. Также до сих пор не проводились исследования фазовых равновесий и трансляционной подвижности компонентов в системах, в которых под влиянием реакций отверждения происходят преобразования молекулярной и фазовой структуры растворов полимер-олигомерных систем. Лишь для ряда эластомеров СКН, СКЭПТ, СКФ и отдельных термопластов ПВХ, ПС, ПЭО измерены концентрационные зависимости коэффициентов взаимодиффузии и построены диаграммы фазовых состояний
Цель работы заключалась в проведении комплексных систематических исследований растворимости и диффузии эпоксидных олигомеров и их аддуктов в термопластах в широком диапазоне температур, составов и молекулярных масс

Характер зависимости т от Б при смене волокна сохраняется. Изменение природы волокна приводит только к изменению абсолютных значений прочности на сдвиг.
Авторы исследования, проанализировав полученные зависимости, пришли к выводу, во-первых, что наибольшая сдвиговая прочность адгезионных соединений достигается в смесях, содержащих ~10ч-15 % масс. ПСФ. Во-вторых, определяющую роль в механизме адгезионного взаимодействия и «усилении адгезии» играет матрица. Авторы делают этот вывод только на основании рис. 1.22-1.24, и не приводят данных ни по характеру разрушения адгезионных соединений, ни по информации о месте локализации трещины и пластической деформации матрицы.
140 л

Рис. 1.24 Зависимость прочности сцепления т системы смесевая матрица/стеклянное волокно при различных концентрациях модификатора Спс®. Площадь склейки: 1 - 8=2x10"3 мм2, 2 -8=Зх10'3 мм2, 3 - 8=4x10'3 мм2 Отвер-дитель - ТЭАТ. Скорость нагружения -

0 0,05 0,10 0,

Весьма интересным представляется сравнение относительного прироста адгезионной прочности со значениями, полученными для стальных и полиамидных волокон. При этом необходимо отметить, что все сравнения проводились для одинаковых соотношений 1/ё=6-8 (8=0,55 мм2 для адгезионных соединений со стальной проволокой, 8=1,05 мм2 для соединений с капроновыми волокнами и 8=10х10'3 мм2 для адгезионных соединений со стеклянными волокна-ми).Оказалось (см. рис. 1.22-1.24), что увеличение прочности сцепления (при