Изучение влияния содержания термопластичных модификаторов и режима отверждения на ударную вязкость эпоксиаминного связующего

цессом свободного термоформования изделий с повышенными требованиями к точности размеров. В этот комплекс помимо рассмотренных выше функциональных блоков должны быть включены блоки анализа данных и принятия решений, а также блок управления коррекцией геометрических параметров заготовки в процессе ее формования.

Простейшее исполнение блоков анализа данных и принятия решений может быть основано на сравнении в конкретный момент времени полученной информации с измерительных блоков и эталонной математической моделью. При несовпадении заданной модели с полученной информацией принимается решение по коррекции формы заготовки. В этом случае блок коррекции формы заготовок управляет клапанами подачи дополнительного импульса давления в соответствующие области заготовки.

Библиографический список

1. Шерышев М.А. Производство изделий из полимерных листов и пленок. - СПб.: Научные основы и технологии, 2011. - 556 с.

2. Коваленко В.А. Влияние технологических параметров негативного пневмо-вакуумного формования на разнотолщинность получаемых изделий: дис... канд. техн. наук. - М., 2002. - 193 с.

УДК 678.5

Р.И. Сопотов, И.Ю. Горбунова

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МОДИФИКАТОРОВ И РЕЖИМА ОТВЕРЖДЕНИЯ НА УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ ЭПОКСИАМИННОГО СВЯЗУЮЩЕГО

В настоящей работе исследовали ударную вязкость эпоксиаминной композиции методом Динстата. Данная эксплуатационная характеристика отверждённых композиций зависит от режима отверждения.

In the present work characteristics of curing epoxy-amine systems were studied by Dinstant method. This performance characteristic of curing compositions depend on cure mode.

В настоящее время одним из перспективных направлений при создании композиционных материалов на основе эпоксидного олигомера является их модификация различными линейными термостойкими полимера-

ми. Введение таких добавок позволяет повысить сопротивляемость ударным нагрузкам [1].

В работе исследовалось влияние термопластичных модификаторов (полисульфона - ПСФ, полиэфирсульфона - ПЭСФ, полиэфиримида - ПЭИ, поликарбоната - ПК) и температурного режима отверждения на ударную вязкость связующего для композиционных материалов на основе эпоксидного олигомера ЭД-20 и отвердителя диаминодифенилсульфона.

Ударная вязкость определялась методом Динстата по ГОСТ 1423569. В соответствии с этим методом испытания на разрушение образца затрачивается работа, выражаемая уравнением: А = Р(Н - К), где

Р - вес маятника, Н - высота подъёма маятника до удара, Ь - высота подъёма маятника после удара

Ударной вязкостью будет являться удельная работа разрушения:

А

ан = —, где

F0 - площадь поперечного сечения образца. Для образцов, отверждаемых при

160 0 С в течение 8 часов, наблюдается рост ударной вязкости с увеличением концентрации модификатора (рис. 1).

Для композиций, модифицированных ПСФ и ПЭИ, рост ударной вязкости составил около 70-80%. Использование в качестве модификатора ПЭСФ привело к росту ударной вязкости на 50%, ПК - на 17%.

Такое различие в приросте ударной вязкости, возможно, обусловлено различием ударной вязкости самих модификаторов (табл. 1).

Табл. 1. Значение ударной вязкости термопластичных модификаторов

Материал Ударная вязкость

ПСФ (Марка ПСК-1) 110-120

ПЭСФ (Марка Ultrason E 2020) 42-45

ПЭИ (Марка Ultem 1010) 170

ПК (Производитель Arla Plast) 10-15

Для образцов, отверждаемых при 1800 С в течение 8 часов, также наблюдался рост ударной вязкости с увеличением концентрации модификатора (рис. 2). В данном случае для композиций, модифицированных ПСФ и ПЭИ, прирост ударной вязкости составил ~ 30-35%. Использование в качестве модификатора ПЭСФ привело к росту ударной вязкости на 23%, ПК - на 20%. Может показаться, что изменение температурного режима отверждения привело к падению прироста ударной вязкости исследуемых образцов. Однако, полученные данные свидетельствуют о том, что у немодифициро-

ванной композиции при повышении температуры отверждения, ударная вязкость возросла на 23%.

120-

100-

80-

60-

? 40

20-

0 5 10 15 20

Концентрация модификатора

120-

100-

80-

60-

? 40-

20

5 10 15

Концентрация модификатора

20

3

0

0

Рис. 1. Зависимость ударной вязкости от концентрации модификатора для композиций, модифицированных ПСФ (1), ПЭСФ (2), ПЭИ (3), ПК (4) и отверждён-ных при 160° С в течение 8 часов.

Рис. 2. Зависимость ударной вязкости от концентрации модификатора для композиций, модифицированных ПСФ (1), ПЭСФ (2), ПЭИ (3), ПК (4) и отверждён-ных при 180° С в течение 8 часов

Для образцов, содержащих 20 м.ч. модификатора, изменение температурного режима отверждения не привело к существенному росту ударной вязкости. Тем не менее, повышение температуры отверждения позволило добиться оптимальных показателей ударной вязкости у образцов, содержащих 10 м.ч. модификатора. Это можно объяснить сокращением времени фазового разделения в системе эпоксидный олигомер - модификатор и времени гелеобразования, как показано в работе [2].

Таким образом, методом Динстата была изучена ударная вязкость модифицированных связующих и связующих без модификатора. Сопоставлены результаты испытаний образцов, полученных при различных режимах отверждения. На основании экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что, повышая температуру отверждения, можно сократить расход модификатора.

Библиографический список

1. Связующие в производстве полимерных композиционных материалов: Учебное пособие / С.Е. Артеменко, А.Г. Панова / СГТУ; Саратов: Изд-во Саратовского государственного технологического университета, 1994. 100 с.

2. Зюкин С.В., Аринина М.П., Жиронкина Н.В., Горбунова И.Ю., Кер-бер М.Л., Изучение влияния содержания термопластичных модификаторов и режима отверждения на свойства эпоксиаминного связующего // Успехи в химии и химической технологии, 2012. Том XXVI. №3. С. 106-109.