МІКРОСТРУКТУРА ПОВЕРХНІ РУЙНУВАННЯ КОМПОЗИТНИХ МАТЕРІАЛІВ ІЗ ЧАСТКАМИ ФУЛЕРЕНУ С60

  • A. A. Sapronov Херсонська державна морська академія, м. Херсон
Ключові слова: епоксидний олігомер, покриття, злам, технологія формування, нанонаповнювач

Анотація

Методом оптичної мікроскопії досліджено структуру зламу композитних матеріалів із різним вмістом нанодисперсного фулерену С60. Як основний компонент для зв'язувача під час формування епоксидних композитів вибрано епоксидний діановий олігомер марки ЕД-20, який характеризується поліпшеною адгезійною міцністю, незначною усадкою і технологічністю після нанесення на довговимірні поверхні складного профілю. Для зшивання епоксидних композицій використано твердник поліетиленполіамін ПЕПА, що дає змогу затверджувати матеріали за кімнатних температур. Для підвищення властивостей композитних матеріалів використано фулерен С60здисперсністю 5 нм. Композитний матеріал із нанодисперсним наповнювачем формували за технологією, яка передбачала попереднє ультразвукове диспергування композиції до введення твердника за оптимальних температурно-часових режимів. Показано, що структура зламу матриці характеризується хаотичним напрямком поширення тріщини, що свідчить про нестабільні значення властивостей у процесі експлуатації. Відповідно встановлено оптимальний вміст нанодисперсних часток фулерену С60 в епоксидному зв'язувачі, який становить q = 0,025…0,050 мас. ч. При цьому спостережено помірну в'язкість поверхні руйнування композитного матеріалу, що нівелює багатовекторне поширення тріщин в об'ємі полімеру, а отже, дає змогу експлуатувати розроблені матеріали без зміни їх властивостей впродовж тривалого часу.

Біографія автора

A. A. Sapronov, Херсонська державна морська академія, м. Херсон
канд. техн. наук, доцент, докторант кафедри транспортних технологій

Посилання

Atovmyan, E. G., Badamshina, E. R., Estrin Ya. I., et al. (2005). Polyfunctional Cross-Linking Agents on the Fullerene C60 Base for Polyurethane Nanocomposites. European Polymer Congress, (pp. 56–59). Moscow: Abstracts.

Brooker, R. D., Kinloch, A. J., & Taylor, A. C. (2010). The morphology and fracture properties of thermoplastic-toughened epoxy polymers. (Vol. 86). Journal of Adhesion, 7, 726–741. https://doi.org/10.1080/00218464.2010.482415

Buketov, A., Maruschak, P., Sapronov, O., Brailo, M., Leshchenko, O., Bencheikh, L., & Menou, A. (2016). Investigation of thermophysical properties of epoxy nanocomposites. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 628(1), 167–179. https://doi.org/10.1080/15421406.2015.1137122

Buketov, A., Maruschak, P., Sapronov, O., Zinchenko, D., Yatsyuk, V., & Panin, S. (2016). Enhancing performance characteristics of equipment of sea and river transport by using epoxy composites. Transport, 31(3), 333–342. https://doi.org/10.3846/16484142.2016.1212267

Coleman, J. N., Khan, U., Blau, W. J., & Gun'ko, Y. K. (2006). Small but strong: A review of the mechanical properties of carbon nanotube-polymer composites. Carbon, 44(9), 1624–1652. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2006.02.038

Roy, S., Mitra, K., Desai, Ch., et al. (2013). Detonation nanodiamonds and carbon nanotubes as reinforcements in epoxy composites – A Comparative study. Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine, 4(1), 1–7. https://doi.org/10.1115/1.4024663

Sapronov, A., Buketova, N., & Leshchenko, A. (2016). Study of thermal properties of epoxy composites filled with nanoparticles. Nanoindustry, 4, 98–103.

https://doi.org/10.22184/1993-8578.2016.66.4.98.103

Sapronov, A. A., Ben, A. P., & Buketova, N. N. (2015). Issledovanie adgezionnykh i fiziko-mekhanicheskikh svoistv epoksidnykh nanokompozitov, napolnennykh fullerenom S60. Plasticheskie massy, 9–10, 18–21. [In Russian].

Spitalsky, Z., Kromka, A., Matejka, L., et al. (2008). Effect of nanodiamond particles on properties of epoxy composites. (Vol. 17). Advanced Composites Letters, 1, 29–34.

Stukhliak, P. D., Buketov, A. V., Panin, S. V., Marushhak, P. O., et al. (2014). Strukturnye urovni razrusheniia epoksidnykh kompozitnykh materialov pri udarnom nagruzhenii. (Vol. 17). Fizicheskaia mezomekhanika, 2, 65–83. [In Russian].

Опубліковано
2018-03-05
Як цитувати
Sapronov, A. A. (2018). МІКРОСТРУКТУРА ПОВЕРХНІ РУЙНУВАННЯ КОМПОЗИТНИХ МАТЕРІАЛІВ ІЗ ЧАСТКАМИ ФУЛЕРЕНУ С60. Науковий вісник НЛТУ України, 28(1), 104-107. https://doi.org/10.15421/40280121
Розділ
Технологія та устаткування