Влияние нанопорошков на механические и адгезионные свойства эпоксидных полимеров

ВЛИЯНИЕ НАНОПОРОШКОВ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И АДГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ЭПОКСИДНЫХ ПОЛИМЕРОВ

В.В. Золотарева, канд. техн. наук, доцент

Донецкий государственный университет экономики и торговли имени Михаила Ту-

ган-Барановского

Аннотация. В статье исследовано влияние нанопорошков ZrO2 и Al2O3 на комплекс механических и триботехнических свойств эпоксидных полимеров. Выявлено, что наполнение нанопорошками способствует существенному увеличению прочности при растяжении, при сжатии (в 1,2—1,5 раза) и модуля упругости (в 1,4-1,7 раза) эпоксидных полимеров. Показано, что зависимость деформации при разрыве от концентрации нанопорошков имеет экстремальный характер, причем положение и величина максимумов зависят то химической природы наполнителя и термической предыстории.

Ключевые слова: полимер, гидроабразивное изнашивание, кавитация, компаунд, сопо-лимеризация, нанопорошок.

В последнее время одним из интереснейших и перспективных направлений в науке о полимерах и материаловедении является разработка принципов получения полимерных нанокомпозитов [1-7].

Поскольку изделия на основе эпоксидных смол (ЭС) характеризуются высокими физико-механическими, диэлектрическими и химическими свойствами и находят широкое применение в различных отраслях промышленности, они служат прекрасной матрицей для получения нано-композитов [8-23]. Показано, что при содержании в эпоксидном полимере (ЭП) 2 -3 масс. ч. органоглины возрастает прочность при растяжении. Модуль упругости повышается вплоть до наполнения 10 масс. ч. [14, 16], а ударная вязкость наполненного органоглиной полимера увеличивается в 2 - 3 раза и достигает своего максимума при содержании наполнителя 1 - 2 масс. ч. [18]. Модуль упругости композиционного материала повышается на 20 % по сравнению с ненаполненной ЭС [9, 15]. Введение гибридного Бьсодержащего материала приводит к повышению износостойкости и существенному снижению коэффициента трения с 0,7 до 0,3 [15]. При использовании в качестве наполнителей оксидов и сульфидов металлов установлено, что при введении МоБ2 и ТЮ2 износ композиции уменьшается в 8-10 раз, а ко-

эффициент трения при этом изменяется незначительно [11, 12].

В работе [24] показано, что углеродные нанотрубки (УНТ) в малых количествах (от 0,001 до 0,02%) значительно повышают прочностные характеристики эпоксидного композиционного материала (прочность при изгибе и модуль упругости возрастают на 27-38%, прочность при сдвиге на 16%), что открывает перспективы их применения в авиационной и космической промышленности.

Предложена [25] методика оценки фрактальной размерности поверхности на-нокластеров в структуре сетчатых ЭП, трактуемых как естественные нанокомпо-зиты. Автор [25] исходил из предположений других исследователей, которые сформировали положение, что полимерные системы в силу особенностей своего строения всегда являются наноструктур-ными. При этом существуют различные трактовки такой структуры. Согласно [26], структура полимера представляет собой рыхлоупакованную матрицу, в которую погружены области локального порядка (кластеры). Эти кластеры можно рассматривать как нанонаполнитель, представляющий собой набор нескольких плотно-упакованных коллинеарных сегментов разных макромолекул с размерами до 1 нм [26, 27]. Причем в отличие от наночастиц неорганических наполнителей, нанокла-

стеры являются поверхностными фракталами.

Наряду с армирующим действием исходные и функционализированные УНТ способны влиять на изменение физико-механических характеристик композитов за счет участия в процессе отверждения эпоксидных олигомеров и формирования структуры полимерной матрицы [28].

В последнее время большое внимание уделяются исследованию нанокомпозитов и их применению на железнодорожном транспорте [29-32]. Разработаны принципы создания новых антифрикционных многослойных покрытий, в которых основную нагрузку берет на себя металл силового каркаса, а высокие антифрикционные свойства обеспечивает наноструктур-ное покрытие, которое может состоять из одного или нескольких слоев, несущих различную смысловую нагрузку - одни слои обладают антифрикционной стойкостью, а другие - адгезионной. Данные системы могут быть применены на предприятиях железнодорожного транспорта как принципиально новый смазочный материал в системе колесо-рельс для нанесения покрытия на боковую грань рельса в кривых малого радиуса. Качественно новые эксплуатационные и потребительные свойства таких изделий позволяют достичь увеличения безаварийного срока службы деталей и устройств, снижения расходов на замену вышедшего из строя оборудования и уменьшения сроков простоя оборудования.

Авторами [33] предложены эпоксидные композиции для ремонта газо-нефтетрубопроводов подводных переходов с улучшенными адгезионными характеристиками и прочностью на сжатие. Эффект достигается за счет введения в ЭС наноразмерных частиц фуллерена и орга-нобентонита на основе монтмориллонито-вых глин.

В работе [34] дан краткий обзор новейших достижений в области нанотехноло-гий строительных материалов. Рассматриваются наноструктурные бетоны, в том числе с применением нанокомпозитной арматуры, модифицированные наночасти-

цами сталь, полимерные покрытия и краски, адгезивы, герметики и строительные материалы (в том числе на основе ЭС) специального назначения (полимерные композиты, связующее, стекло), обладающие высокими эксплуатационными свойствами.

Интересным направлением получения нанокомпозитов является золь-гель технология для формирования частиц наполнителя на основе разных алкоксисилановых соединений [35-37]. Установлено, что при содержании полисилоксановых частиц (ПСЧ) 0,5 - 1,5 мас. % для композитов на основе триэпоксида и 1,5 - 3,0 мас. % для композитов на основе диэпоксида наблюдается увеличение прочности при одноосном растяжении модуля упругости, а также адгезионной прочности клеевых соединений при равномерном отрыве. При этом более высокие физико-механические свойства имеют системы, полученные при формировании золей первичных ПСЧ в отсутствие эпоксидного олигомера. Получены композиты с высокими деформационно-прочностными и адгезионными свойствами, термостабильностью, водо-кислото- и щелочестойкостью, которые могут быть использованы в качестве антифрикционных полимерных композитов для стальных и титановых пар трения.

В свете изложенного цель настоящей работы заключалась в исследовании влияния нанопорошков оксидов циркония (ZrO2) и алюминия (Al2O3) на физико-механические и адгезионные свойства эпоксидных полимеров.

В качестве объекта исследования была выбрана промышленная диановая смола ЭД-20. Отвердителем служил полиокси-пропилентриамин марки Т-403 производства компании Huntsman Chemicals.

В качестве нанопорошков использовали оксид алюминия, полученный плазмохи-мическим методом, и диоксид циркония с разной термической предысторией, отличающихся размерами частиц, удельной поверхностью и фазовым составом (табл. 1). Получение нанопорошков ZrO2 осуществляли методом осаждения гидро-ксида из раствора азотнокислой соли вод-

ным раствором аммиака. Осадок многократно промывали для удаления побочных продуктов реакции. В этом состоянии и после сушки гидроксид циркония имел аморфную структуру. С целью получения частиц разных размеров проводилось прокаливание в печи СНОЛ при 500 и 700 оС. Размеры частиц (Д8са) определяли метода-

ми рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии. Удельную поверхность (Ббет) определяли по методу адсорбции азота, основанному на уравнении БЭТ [38].

Отверждение композиций проводили по режимам I (22 °С / 240 ч) и II (22 °С / 24 ч + 120 °С/ 3 ч).

Таблица 1. Размеры и фазовый состав нанопорошков

Химический состав Температура прокаливания, оС Д 1} Дяса , нм Sbet2), м2/г Фазовый состав (тетрагональная фаза/моноклинная фаза), %

ZrO2 500 9,1 60 23/77

700 23,2 31 9/91

A12O3 - 10 - 300 - у-фаза

1) размер частиц определяли методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии, Д8са - область когерентного рассеяния рентгеновских лучей;

2) удельная поверхность определялась по методу БЭТ.

Адгезионную прочность клеевых соединений образцов (Ст. 3) при сдвиге (тв) и отрыве (оотр) определяли по ГОСТ 1475969 и 14760-69 соответственно. Предел текучести (осжт) и разрушающее напряжение (осжр) при сжатии измеряли по ГОСТ 465182.

Показатель истирания (I) определяли по ГОСТ 11012-69. Сущность метода заключается в определении уменьшения объема образца в кубических миллиметрах в результате истирания (износа) на 1 м пути истирания шлифовальной шкуркой. Испы-

тания проводили на машине типа АРИ (производство ФРГ). Нагрузка на образец составляла 1 кг, длина пути истирания образца - 10 м (25 оборотов цилиндра машины).

Предельные механические свойства при одноосном растяжении измеряли на динамометре Поляни [39,40]. Модуль упругости (Е) рассчитывали по наклону начального участка кривой напряжение - деформация (о- в). Мерой работы разрушения (Ар) служила площадь под кривой о - в. Объекты исследования деформационно-прочностных свойств представляли собой пленки толщиной ~ 100 мкм, полученные при отверждении композиций между двумя полированными поверхностями металлических плит, покрытым тонким слоем антиадгезива.

Таблица 2. Зависимость механических свойств ЭП от типа нанопорошка и температуры прокаливания_

Химический состав нанопорошка1'1 Температура прокаливания, оС Ор, МПа Ер, % Е, ГПа 2 кДж/м т Осж , МПа О р МПа

500 70,82) 6,5 1,41 3,72 - -

ZrO2 105,8 5,7 2,03 4,84 81 136

700 30,3 2,3 1,15 0,56 - -

33,5 3,0 1,20 0,81 83 163

A12O3 76,1 4,8 1,59 2,92 - -

105,3 3,6 2,18 3,03 76 149

1) содержание 5 масс. ч. на 100 масс. ч. ЭП;

2) числитель - образцы отверждены по режиму I, знаменатель - по режиму II.

В табл. 2 и 3 приведены результаты исследования влияния нанопорошков с разной температурой прокаливания (Тпр) на

свойства ЭП. Видно, что при увеличении Тпр вводимого порошка с 500 до 700 оС наблюдается значительное уменьшение параметров ор, 8р, Е и Ар. В то же время величины осжт, тв и I изменяются весьма мало.

Таблица 3. Зависимость адгезионной прочности и истирания ЭП от типа нанопорошка и температуры прокаливания

Химический состав нанопорошка:) Температура прокаливания, оС Тв, МПа I, мм3/м P, 3 кг/м I*=(Ip)10-6, кг/м

500 21,82) 15,2 1184,2 18,0

25,9 8,7 1195,4 10,4

ZrO2 700 22,4 23,8 14,8 11,7 1202,7 1188,0 17.8 13.9

AbO3 23,3 11,1 1171,2 13,0

24,1 11,7 1198,2 13,3

1) содержание 5 масс. ч. на 100 масс. ч. ЭП;

2) числитель - образцы отверждены по режиму I, знаменатель - по режиму II.

Сопоставление данных, приведенных в табл. 1-3, позволяет заключить, что более высокие значения прочностных характеристик, модуля упругости, работы разрушения и стойкости к истиранию при использовании нанопорошков, полученных при температуре прокаливания 500 оС, очевидно, могут быть связаны как с меньшим размером частиц (табл. 1), так и (что более вероятно) большей их удельной поверхностью, по сравнению с порошками, полученными при 700 оС.

Как следует из рис. 1 и 2, зависимости деформационно-прочностных свойств от

концентрации (С) нанопорошков имеют экстремальный характер. При этом положение и величина максимумов зависят то химической природы наполнителя и термической предыстории.

Если для ZrO2 максимумы прочности и жесткости (рис. 1) проявляются при содержании наполнителя ~ 12 масс. ч., то для Al2O3 - при ~5 масс. ч. Абсолютные значения ор выше для ZrO2, как для образцов, отвержденных без подвода тепла извне (режим I) так и для термообработанных (режим II) образцов. При этом значения ор в точке максимума превосходят величину прочности базового (не содержащего наполнителя) образца более, чем в 2 раза при наполнении ZrO2 и в ~ 1,8 раза при наполнении Al2O3.

а)

б)

115

95

а

с

S 75

ь

55

1—35-

5 15

С, масс. ч.

25

га С

ш

2,5 2 1,5 1

-§5

5 15

С, масс. ч.

25

Рис. 1. Зависимость ор (а) и Е (б) от концентрации ZrO2, прокаленного при 500 оС (1, 1') и Al2O3 (2, 2'). Образцы отверждены по режимам: I (1, 2) и II (1', 2').

5

5

10 15

С, масс. ч.

20

25

Рис. 2. Зависимость 8р от концентрации ZrO2

Деформация при разрыве 8р (рис. 2) при наполнении 2г02 возрастает в ~ 1,3 раза в области максимума, а затем при увеличении концентрации наполнителя снижается до значений, близких к величине 8р базового образца. В случае введения А1203 для образцов, отвержденных по режиму I, после образования слабо выраженного максимума при содержании наполнителя 1-2 масс. ч. наблюдается монотонное снижение 8р. Для образцов, подвергнутых термообработке (режим II), максимум вырождается, а уменьшение 8р происходит с разными скоростями: при О<С<5 масс. ч. и при С>15 масс.ч. снижение очень малое, а в интервале 5<С<15 масс .ч. величина деформации при разрыве убывает достаточно быстро. Такое различное влияние нано-порошков на деформационную способность может быть в частности, объяснено следующим образом. Как известно [41], наночастицы проявляют тенденцию к образованию агрегатов с размерами до 300 нм и даже агломератов с размерами до 3000 нм. Как показано в работе [42], структура агрегата с сильно связанными наночастицами при деформации допускает их поворот и скольжение, на что расходуется энергия развивающейся трещины, обусловливая тем самым повышение пла-

стичности материала. Большое значение при этом имеют количество и распределение агрегатов на пути продвигающейся трещины. Трещина быстро продвигается, когда агрегатов мало. Если же агрегатов больше определенного числа, то они начинают работать как множество преград для продвижения трещины, т. е. реализуется определенный упрочняющий эффект. Исходя из этого механизма и учитывая характер наблюдаемых на рис.2 зависимостей 8р - С, можно предположить, что на-ночастицы 2г02 связаны в агрегатах намного прочнее, чем А1203.

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о весьма сложном характере влияния нано-порошков 2г02 и А1203 на комплекс механических и триботехнических свойств эпоксидных полимеров. Наполнение нано-порошками способствует существенному увеличению прочности при растяжении (в 1,8-2,0 раза), при сжатии (в 1,2-1,5 раза) и модуля упругости (в 1,4-1,7 раза) эпоксидных полимеров. Показано, что зависимость деформации при разрыве от концентрации нанопорошков имеет экстремальный характер, причем значение 8р в максимуме на 30% выше, чем у базового образца.

7

6

5

4

3

2

0

5

Библиографический список

1. Ozerin A.N. The spatial structure of dendritic macromolecules / A.N.Ozerin. D.I. Svergun, V.V.Volkov [et al]// J. Appl. Cryst. - 2005. - Vol. 38. - P. 996 - 1003.

2. Ivanchev S.S. Nanostructures in polymer systems/ S.S. Ivanchev, A.N.Ozerin// Polym. Sci.

- Ser B.- 2006. Vol. 48, № 7 - 8. - P. 213 - 225.

3. Kurkin T.S. The Structur and Properties of Polymer Composite Fibers Based on Poly (vinyl alcohol) and Nanodiamond of Detonation Synthesis/ T.S.Kurkin, A.N. Ozerin, A.S. Kechekjan [et al]// Nanotechnologies in Russia. - 2010. - Vol. 5, №5-6. - P. 340-351.

4. Чвалун С.Н. Полимерные нанокомпозиты / С.Н. Чвалун // Конструкторское бюро. -2011. - №3. - С. 57-68.

5. Перспективные разработки ВИАМ в области наноматериалов и нанотехнологий //

E.Б. Чабина, Г.А. Морозов, А.Н. Луценко, С.Ю. Скрипачев // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2012. - №6. - С. 9-15.

6. Paul D.K. Polymer nanotechnology: Nanocomposites / D.K. Paul, L.M. Robeson // Polymer. - 2008. - Vol. 49. - P. 3187-3204.

7. Krishnamoorti R. Polymer nanocomposites / R. Krishnamoorti, R.A. Vaia // J. Polymer Sci: Part B: Polymer Phys. - 2007. - Vol. 45, № 24. - P. 3252-3256.

8. Кузяев. И.М. Основные направления развития науки и техники в области полимерных нанокомпозитов и нанотехнологий на современном этапе / И.М. Кузяев, В.И. Сытар, О.С. Кабат // Вопросы химии и химической технологии. - 2006. - №4. - С. 126-130.

9. Epoxy-Silica Nanocomposites: Preparation, Experimental Charecterization, and Modeling/

F. Bondioli, V. Cannillo, E. Fabbri, M. Messori // Journal of Applied Polymer Science. - 2005. -Vol. 97, №6. - P. 2382-2386.

10. Ochi M. Thermomechanical Properties and Structure of Epoxy / Silica Nano-Hybrid Materials Constructed from a Linear Silicone Oligomer/ M. Ochi, T. Matsumura // Journal of Polymer Science: Part B: Polymer physica. - 2005. - Vol. 43. - №13. - P. 1631-1639.

11. Schon J. Coefficient of friction and wear of a carbon fiber epoxy matrix composite / J. Schon // Wear. - 2004. - Vol. 257. - P. 395-407.

12. Tribological properties of nanocomposites I. Enhancement of the wear resistance by nano-TiO2, particles / L. Chang, Z. Zhang, C. Breidt, K. Friedrich // Wear. - 2005. - Vol. 258. -P. 141-148.

13. Wear reduction mechanism of graphite and MoS2 in epoxy composites / Li Xiubing, Gao Yimin, J. Xing [et al] // Wear. - 2004. - Vol. 57, - P. 279-283.

14. Kotsilkova R. Processing-Structure-Properties Relationships of Mechanically and Thermally Enhanced Smectite Epoxy Nanocomposites / R.Kotsilkova // Journal of Applied Polymer Science. - 2005. - Vol. 97, № 6. - P. 2499 - 2510.

15. Friction and wear of low nanometer Si3N4 filled epoxy composites / G.Shi, M. G. Zhand, M. Z. Ronga [et al] // Wear. - 2003. - Vol. 254, - P. 784 - 796.

16. Morphology and Fracture Behavior of Intercalated Epoxy / Clay Nanocomposites / T. Liu, W C. Tjiu, Y. Tong [et al] // Journal of Applied Polymer Science. - 2004. - Vol. 94, № 3. -P. 1236 - 1244.

17. Brown G.M. Assessing the Predictive Capability of Two-Phase Models for the Mechanical Behavior of Alumina Epoxy Nanocomposites / G.M. Brown, F.Ellyin // Journal of Applied Polymer Science. - 2005. - Vol. 98, № 2. - P. 869 - 879.

18. Basara C. Synthesis and Charecterization of Epoxy Based Nanocomposites/ C. Basara, U. Yilmazer, G. Bayram // Journal of Polymer Science: Part B: Polymer physica. - 2005. - Vol. 98.

- № 3. - P. 1081 - 1086.

19. Thermo-mechanical properties of randomly orientec: carbon/ Epoxy Nanocomposites/ Fidelusa J. D., Wiesela E., Gojny F.H., и др./ Composites: Part A. - 2005/ - Vol. 36. - P. 1555 -1561.

20. Fabrication and mechanical characterization of carbon/ SiC-epoxy nanocomposites/ N. Chisholn, H. Mahfus, V.R. Rangari, [et al]/ Composites Structures. - 2005. - Vol. 67. № 2-4. - P. 115 - 124.

21. Impure Carbon Nanotubes as Reinforcements fo Acrylated Epoxidized Soy Oil Compositrs/ W. Thielemans, I.V. McAninch, V. Barron [et al]// Journal of Applied Polymer Science. - 2005. - Vol. 98, № 3. - P. 1325 - 1338.

22. Clay-reinforced epoxy nanocomposites/ D. Ratna, N. Manoj, R. Varley [et al]/ Polym. Ind. - 2003. - Vol. 52. - P. 1403 - 1407.

23. Korumanna X. Synthesis of epoxy nanocomposites: influence of the nature of the clay on structure/ X. Korumanna, H. Lindbergb, L A. Berglunda// Polymer. - 2001. - Vol. 42. - P. 1303

- 1310.

23. Прочностные характеристики нанокомпозиционных материалов/ Т.И. Кайсина, С.М. Шебанов, В.В. Никитин [и др.]// Композиционные материалы в промышленности: Материалы Двадцать восьмой Международной конференции.- Киев: УИЦ «Наука. Техника. Технология». - 2008. - С. 442 - 444.

24. Магомедов Г.М. Оценка фрактальной размерности поверхности нанокластеров в эпоксиполимерах/ Г.М. Магомедов, З.М. Амиршахова, Г.В. Козлов // Композиционные материалы в промышленности: Материалы Тридцатой юбилейной Международной конференции, 7 - 11 июня 2010 г. - Ялта. - Киев: УИЦ «Наука. Техника. Технология». - 2010.

- С. 308 - 312.

25. Mikitaev A.K. Polymer Nanocomposites: Variety of Structural Forms Applications/ A.K. Mikitaev, G.V. Kozlov, G.E. Zaikov. - New York: Nova Science Publishers Inc., 2008. - 319 p.

26. Козлов Г.В. Кластерная модель аморфного состояния полимеров/ Г.В. Козлов, В.У. Новиков // Успехи физических наук. - 2001. - Т 171. № 7. - С. 717 - 764.

27. Богатов А.В. О механизме усиления эпоксидных смол углеродными нанотрубками / А.В. Богатов, С.В. Кондрашов, И.А. Мансурова [и др.] // Все материалы энциклопедический справочник. - 2012. - № 4. - С. 7 - 11.

28. Kolesnikov V.I. Polymeric composites and lubricants for the wearresistant friction units of railway mechanics / V.I. Kolesnikov, N. Myasnikova, M. Saverkova [et al] // Transport problems. - 2009. - Vol. 4, Issue 3, Part 1. - P. 65 - 70.

29. Колесников В.И. Повышение износостойкости металлополимерной трибосистемы с использованием нанотехнологий/ В.И. Колесников // Транспорт России: становление, развитие, перспективы: Материалы научно-практической конференции, 18 ноября 2009 г. -М.: МИИЕ. - 2009. - № 5. - С. VII-5-VII-11.

30. Колесников В.И. Эффективные упругие характеристики антифрикционных композитов на эпоксидной основе / В.И. Колесников, А.П. Сычев, В.В. Бардушкин [и др.] // Вестник Южного научного центра. - 2010. - №1. - С. 5 - 10.

31. Колесников В.И. Повышение износостойкости металлополимерных систем с использованием нанотехнологий / В.И. Колесников // Современные проблемы механики сплошной среды: тезисы докл. XIV международной конференции 19-20 июня 2010 г. -Ростов-на-Дону. - 2010. - С. 49-50.

32. Модификация эпоксидных матриц холодного отверждения наноматериалами углеродного и силикатного типов / В.И. Натрусов, Т.Е. Шацкая, Е.А. Беляева [и др.] // Композиционные материалы в промышленности. Материалы Двадцать восьмой Международной конференции и выставки, 26-30 мая 2008г. - Ялта. - Киев: УИЦ «Наука. Техника. Технология». - 2008. - С. 3-5.

33. Фиговский О.Л. Успехи применения нанотехнологий в строительных материалах / О.Л. Фиговский, Д.А. Бейлин, А.Н. Пономарев // Нанотехнологии в строительстве. - 2012.

- №3. - С. 6-21.

34. Жильцова С.В. Влияние молярного соотношения тетраэпоксисилана и глицидокси-пропилтриэпоксисилана на свойства эпоксидно-силоксановых композитов ангидридного

отверждения / С.В. Жильцова, В.М. Михальчук, В.А. Белошенко, А.В. Кирилаш // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82, №4. - С. 676-682.

35. Жильцова С.В. Динамические механические и адгезионные свойства эпоксидно-силоксаловых нанокомпозитов, полученных золь-гель методом / С.В.Жильцова, Н.В. Бабкина, В.М. Михальчук [и др.] // Полимерный журнал. - 2010. - Т. 33, № 1. - С. 11-16.

36. Жильцова С.В. Вязкоупругие и деформационно-прочностные свойства эпоксидно-силоксановых композитов на основе эпоксидной смолы EPONEX 1510 / С.В. Жильцова,

B.М. Михальчук, Н.В. Бабкина [и др.]// Клеи. Герметики. Технологии. - 2011. - № 5. -

C. 12-18.

37. Наполнители для полимерных материалов: Справочное пособие: Пер. с англ./ Под ред. П.Г. Бабаевского. - М.: Химия, 1981. - 736 с.

38. Малкин А.Я., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. - М.: Химия, 1983. - 248 с.

39. Исследование ползучести линейных и сетчатых полимеров на основе полиарилатов и эпоксидных полимеров / Кочергин Ю.С., Аскадский А.А., Салазкин С.И. и др. // Высо-комолек. соед. А - 1978. - Т.20, № 4. - С. 880-887.

40. Белошенко В.А., Варюхин В.Н. Эффект памяти формы в полимерах и его применение. - Киев: Наук. думка, 2005. - 192 с.

41. Yiang X.-L., Jorolan E., Shaw L., Gell M. Deformation of nanostructured ceramic coatings // Фiзико-хiмiчна мехашка матерiалiв - 2003. - № 2. - С. 122.

THE EFFECT OF NANOPOWDER ON THE MECHANICAL AND ADHESION PROPERTIES OF EPOXY POLYMERS

V.V. Zolotareva, candidate of technical sciences, associate professor

Donetsk state university of economics and trade named after Mykhailo Tu-Gan-

Baranovsky

Abstract. This paper investigates the influence of nanopowders of ZrO2 and Al2O3 on complex mechanical and tribological properties of epoxy polymers. Revealed that the content nanoporosity contributes to a significant increase in strength when rastaje-NII, compression (in 1,2-1,5 times) and elastic modulus (1.4-1.7) epoxy polyme ditch. It is shown that the dependence of the strain concentration nanopores-cov has an extreme character, and the position and magnitude of peaks depends on the chemical nature of the filler and thermal history.

Keywords: polymer, hydro-abrasive wear, cavitation, compound, Sopo-linearizatsii, nanopowder.