Структура и свойства композиционных материалов функционального назначения на основе эпоксидной и полиамидной матриц и модифицированного ПАН-прекурсора

• Автор: Зубова, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Литературный анализ состояния проблемы
1.1. Современные тенденции в технологии полимерных композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей
1.2. Приоритетные армирующие системы в производстве полимерных композиционных материалов
1.3. Направленное регулирование межфазного взаимодействия в системе полимерное связующее-химическое волокно
Глава 2. Объекты, методы и методики исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методики и методы исследования 60 Глава 3. Выбор методов и параметров модификации ПАН-прекурсора и оценка свойств модифицированного волокнистого наполнителя
3.1. Изучение влияния аппретирующих композиций на свойства модифицированного 11АН-прекурсора
3.2. Исследование процесса окисления модифицированного ПАН-прекурсора и оценка его структуры и свойств
Глава 4. Изучение структуры и эксплуатационных свойств эпоксидных композитов на основе модифицированного ПАН-прекурсора
4.1. Изучение влияния модифицированного ПАН-ТЖ на процесс отверждения и свойства получаемых на его основе эпоксипластов
4.2. Исследование структурных особенностей и физико-механических свойств эпоксипластов на основе модифицированного органосиланами и окисленного ПАН-ТЖ
Глава 5. Разработка композита на основе ПА-6 и волокнистых ПАН-наполнителей, вводимых на стадии синтеза полимерной матрицы, и исследование их структуры и свойств
5.1. Изучение влияния содержания ПАН-ТЖ и окси-ПАН на технологические и физико-механические свойства наполненного ПА
5.2. Исследование структурных особенностей полимеризационно наполненного ПА-6 на основе волокнистых ПАН-наполнителей
Основные ВЫВОДЫ ] |1
Список использованной литературы ] и
Приложения

Перечень условных обозначений и сокращений
ПКМ - полимерный композиционный материал;
ПАН-ТЖ - полиакрилонитрильный технический жгутик; ПАН-прекурсор - полиакрилонитрильный прекурсор;
КМ — композиционный материал;
ПА-6 — полиамид 6;
окси-ПАН — окисленный полиакрилонитрильный жгутик; ПЭНП — полиэтилен низкой плотности;
ПЭВП - полиэтилен высокой плотности;
РНК — раздельное нанесение компонентов;
СНК — слоевое нанесение компонентов;
ПП — полипропиленовые нити;
ФФС — фенолформальдегидная смола;
ПКА - поликапроамид;
НМС - низкомолекулярные соединения;
ММ — молекулярная масса;
Тпл — температура плавления;
ДТА — дифференциальный термический анализ;
ИКС — инфракрасная спектроскопия;
ИК-спектр — инфракрасный спектр;
УВМ — углеродные волокнистые материалы;
ГЦ — гидрат целлюлоза;
УВ — углеродное волокно;
ТВВ — текстильно-вспомогательные вещества;
ЭД-20 — эпоксидная смола;
ПЭПА — полиэтиленполиамин;
ЭТФМ - эпоксифенольное связующее;
ФФО — фенолформальдегидный олигомер;
СВ - стеклянное волокно;
ЭДТ-10 - эпоксидиановая композиция;

Примерный химический состав волокон типа оксипан (в %): С-60-65, N-20-22, 0-12-16, Н-5.
Окси-ПАН во многом сохраняют надмолекулярную и микроструктуру исходного полиакрилонитрильного прекурсора (ПАН -прекурсора). Следует отметить, что исходные ПАН, особенно на основе сополимеров акрилонитрила, не имеют явно выраженной трехмерной упорядоченности (кристалличности), тем более что макромолекулы окси-ПАН нерегулярны — включают как линейные, так и циклические фрагменты, а также межмолекулярные сшивки. Вследствие такого неоднородного химического и пространственного строения плотная упаковка макромолекул невозможна.
В ходе окислительной стабилизации ПАН-ТЖ претерпевают усадку, которая состоит из двух процессов - так называемой физической, или первичной, усадки и протекающей вслед за ней химической, или вторичной. Усадочные процессы на стадии окислительной стабилизации ПАН оказывают большое влияние на механические свойства получаемого углеродного волокна [44].
Для термодеформации ПАН-ТЖ характерно несколько температурных интервалов ( рис. 1.2.4).
Рис. 1.2.4. Усадка (1) и скорость усадки (2) ПАН-ТЖ при окислении
[44].
В интервале температур 80-110°С межмолекулярные связи ослабевают, подвижность молекул увеличивается и под влиянием внутренних напряжений развивается процесс «физической» усадки