Реактопласты с регулируемой инверсией высокоэластической деформативности

• Автор: Жорова, Юлия Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1Л Эпоксидно-диановые и эпоксидно-новолачные реактопласты

1ЛЛ Эпоксидно-диановые олигомеры

1Л .2 Отверждение олигомеров

1Л.З Свойства густосетчатых эпоксидных полимеров

1 Л.4 Эпоксидно-фенольные соолигомеры

1.2 Структура густосетчатых полимеров

1.3 Химическая модификация эпоксидных и эпоксидно-фенольных полимеров..

1.3.1 Модификация олигоэфирэпоксидами
1.4 Методы оценки топологической структуры
1.5 Термодеформационные свойства композитов
1.6 Изучение инверсионных свойств реактопластов
1.7 Применение наполнителей
1.8 Практическое использование термодеформационых особенностей эпоксидных композитов
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Материалы и реактивы
3.2 Приготовление составов и получение образцов
3.3 Методы исследования
3.3.1 Физико-химические методы
3.3.2 Физико-механические методы
3.3.3 Термомеханические и термоинверсионные исследования
3.3.3.1 Термомеханический метод
3.3.3.2 Уточнение методики определения температуры стеклования густосетчатых полимеров
3.3.3.3 Термоинверсионный метод
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЛАПРОКСИДОВ НА ОТВЕРЖДЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ И ЭПОКСИДНО-ФЕНОЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИЦИЙ
4.1 Влияние лапроксидов на отверждение эпоксидных полимеров и композиций
4.2 Влияние лапроксидов на отверждение эпоксидно-фенольных соолигомеров и композиций
4.3 Влияние лапроксидов на терморелаксационные свойства эпоксидных полимеров
4.4 Влияние лапроксидов на топологическую структуру эпоксидных полимеров

4.5 Влияние дисперсных наполнителей на топологическую структуру эпоксидных полимеров
4.6 Влияние лапроксидов и дисперсных наполнителей на топологическую структуру ЭНБС
4.7 Влияние функциональности олигоэфирэпоксидов на термомеханические и термоинверсионные свойства эпоксидных и эпоксидно-новолачных полимеров
4.8 Деформационно-прочностные характеристики исследуемых материалов
4.8.1 Влияние лапроксидов на свойства эпоксидных полимеров
4.8.2 Влияние лапроксидов на свойства ЭНБС
4.8.3 Оценка влияния дисперсных наполнителей на деформационно-прочностные свойства
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАТИВНОСТИ И ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ ИЗ ОТВЕРЖДЕННЫХ КОМПОЗИТОВ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ОЛИГОЭФИРЭПОКСИДНОМ СВЯЗУЮЩЕМ
5.1 Общие положения
5.2 Деформационные и прочностные свойства заготовок
5.3 Термоформование изделий
5.4 Способность изделий восстанавливать (инверсировать) исходную конфигурацию (эффект памяти полимера)
5.5 О применении базальтонаполненных композиций
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Реактопласты, а именно эпоксидные и эпоксидно-фенольные полимеры, широко используются, прежде всего, в качестве связующего для производства высокопрочных композиционных пластиков, применяемых в различных отраслях промышленности, от строительства до аэрокосмических систем. Однако, с каждым годом промышленность предъявляет к таким материалам все более разнообразные требования. Потребительские свойства реактопластов определяются видом отвердителя и химическим строением эпоксидного олигомера и могут быть эффективно изменены применением химических модификаторов структуры, которые, встраиваясь в пространственную сетку отверждаемых реактопластов, позволяют в широком диапазоне изменять
деформационно-прочностные свойства полимеров. В течение ряда лет работами ученых кафедры химической технологии пластмасс Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) установлена возможность практического использования способности эпоксидных и эпоксидно-фенольных полимеров переходить в высокоэластическое состояние. Этими работами показана взаимосвязь высокоэластичности густосетчатых полимеров с их топологической и физической структурой. Показано, что в определенных условиях такие материалы могут перерабатываться в изделия
методом формования, что совершенно необычно для отвержденных
термореактивных пластиков.
Однако для практического решения этого вопроса необходимо проведение комплексной научной работы, которая позволила бы установить взаимосвязь химического строения, топологической структуры, процесса формирования структуры густосетчатых полимеров с высокоэластическими свойствами. Также выяснилась необходимость системного изучения процессов инверсии
высокоэластической деформативности, что еще в большей степени позволило расширить технологические возможности термореактивных пластиков.

Таблица 1.8 - Влияние температуры отверждения и содержания Лапроксида 702 на время гелеобразования ЭНБС
Температура, °С Время гелеобразования ЭНБС при различном содержании Л702 (%)
0 5 10 15
130 160 100 75 50
150 65 50 35 22
180 25 24 20 15
Это объясняется увеличением средней молекулярной массы олигомеров в смеси и повышением разветвленности олигомеров в результате химического взаимодействия новолачных и эпоксидных олигомеров. Наиболее эффективным, в отношении повышенных физико-механических свойств, модифицирующим компонентом оказался олигоэфирэпоксид Лапроксид 702 при введении 5-9 мас.%. Обосновывая полученные результаты, авторы упоминают о межмолекулярном взаимодействии олигоэфирных фрагментов цепей с фенольными гидроксилами НФФ основой полимерной сетки, что и является причиной увеличения физикомеханических характеристик пеноматериалов. Лапроксид 702 и Лапроксид 603 существенно снижают бензопоглощение и водопоглощение образцов.
Работами Туисова и Белоусовой [143] исследовалось влияние модификаторов эпоксидного связующего для стеклопластиков (на основе ЭД-22 и отвердителя изо-МТГФА) олигоэфирэпоксидов Лапроксид 301Г и Лапроксид Л-603 (10%). Использование данных модификаторов позволило снизить вязкость композиций и увеличить ее время жизни, а также увеличить предел прочности при продольном изгибе стеклопластиков, однако при этом снизилось разрушающее усилие при растяжении.
Авторами [105] для оценки молекулярной массы между узлами использовали глицидиловые эфиры дифенилолпропана (ЕР1КОТЕ 828), гидрированного дифенилолпропана (ЕРСЖЕХ 1510), а также олигооксипропилендиол (Лапроксид 702) и олигооксипропилентриол (Лапроксид 703), отвержденные олигооксипропилендиамином (Jeffaшine 0-230). Среднюю