Управление механическими свойствами стеклопластиков за счет предварительного электрофизического воздействия на полимерное связующее

• Автор: Никишечкин, Вячеслав Леонидович
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИИ В ОБЛАСТИ МОДИФИКАЦИИ ЭПОКСИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ
1Л. Общая классификация и характеристика стеклопластиков,
назначение и области применения
1.2. Исследования изменения физических свойств материалов
при разных способах их модификации
1.2 Л Модификация на основе комбинированной
термообработки
1.2.2. Модификация посредством обработки полимерного связующего физическими полями
1.2.3. Модификация посредством введения наномодификаторов
1.3. Современные представления о прочности полимерных материалов 8
1.4. Выводы. Постановка задач исследований 42 ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Обоснование выбора материала
2.2. Методика и аппаратура для экспериментальных исследований прочностных свойства материала
2.3. Экспериментальная установка для совместного 48 воздействия НЭМИ и ЭМП на полимерное связующее
2.4. Методика производственных испытаний.
Конструкция испытательного стенда
2.5. Выводы 4 ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА НОВОГО СПОСОБА
ГЛАВА 3. ФОРМОВАНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
ИЗ ЭПОКСИДНОГО СВЯЗУЮЩЕГО
ПОДВЕРГНУТОГО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
3.1. Электрофизическая обработка эпоксидного связующего
как новый способ формирования стеклопластиковых

изделии
3.2. Влияние НЭМИ и ЭМП на морфологию полимерного

связующего
3.2. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ И ВИДА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО НА

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛОПЛАСТИКА
4.1. Цель экспериментальных исследований
4.2. Исследование изменения плотности полимерного 65 связующего
4.3. Исследование изменения плотности полимерного 67 связующего
4.4. Исследование влияния воздействий НЭМИ и ЭМП на
механические свойства полимерного связующего
4.4.1. Исследование предела прочности при сжатии 71 полимерного связующего
4.4.2. Исследование предела прочности при растяжении полимерного связующего ?4
4.4.3. Исследование предела прочности при статическом изгибе 76 полимерного связующего
4.4.4. Исследование ударной вязкости образцов из полимерного 79 связующего
4.4.5. Исследование твердости полимерного связующего после 82 обработки НЭМИ и ЭМП
4.5. Исследование влияния обработки эпоксидного
связующего НЭМИ и ЭМП на механические свойства
стеклопластика
4.5.1. Исследование предела прочности при сжатии
стеклопластика
4.5.2. Исследование предела прочности при растяжении
стеклопластика
4.5.3. Исследование предела прочности при статическом изгибе 91 стеклопластика
4.5.4. Исследование ударной вязкости стеклопластика
4.5.5. Исследование твердости стеклопластика
4.6. Исследование влияния обработки эпоксидного 100 связующего НЭМИ и ЭМП непосредственно в форме на механические свойства стеклопластика
4.7. Исследование механических свойств ПКМ в зависимости 104 от параметров вибрационной обработки связующего
4.7.1. Исследование предела прочности стеклопластика 104 при статическом изгибе
4.7.2. Исследование ударной вязкости стеклопластика
4.8. Исследование обрабатываемости резанием
стеклопластика, связующее которого предварительно подвергалось воздействию НЭМИ и ЭМП
4.9. Выводы
"ЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЭПОКСИДНОГО

СВЯЗУЮЩЕГО, ПОДВЕРГНУТОГО
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

использоваться либо в исходном, нативном виде, либо после их функционализации, т.е. прививки на их поверхность различных функциональных групп.
Нативные формы наночастиц в довольно малых концентрациях способны весьма существенно влиять на свойства получаемых нанокомпозитов в отсутствие ковалентного связывания с матрицей. Установлено, что малые добавки фуллерена существенно изменяют эксплуатационные характеристики полимерных материалов, как правило, значительно повышая прочностные свойства, тепло- и термостойкость, электропроводность, антифрикционные показатели и т.д. Так, например, введение от 0,01 до 3,6 % фуллерена увеличивает прочностные и адгезионные характеристики тонких пленок фенольной смолы, бутадиенстирольного сополимера, эпоксидной смолы в 2-4 раза по сравнению с контрольными образцами, а прочность углепластика при межслоевом сдвиге - примерно в 1,5 раза.
Известны результаты исследований является влияния фуллероидного многослойного наномодификатора - астралена [71-75] на свойства эпоксидного композита. Исследования проводились на эпоксидном связующем ЭД-20, в качестве отвердителя использовали полиэтиленполиамин (ПЭПА), пластификатора - дибутилфталат, наполнителя — маршалит.
Как показали результаты проведенных исследований, следствием введения наночастиц в связующее становится уменьшение его вязкости (рис. 1.8, а). Вероятная причина заключается в определенном влиянии частиц на сегментальную подвижность макромолекул полимера. Воздействие на систему ультразвуком приводит к дополнительному снижению вязкости (рис. 1.8, а), а также к росту температуры связующего (рис. 1.8, б). Таким образом, технологичность связующего при УЗ обработке повышается.
Как показали результаты предварительных экспериментальных исследований, применение ультразвуковых волн позволяет значительно