CC BY
145
УДК678.5/6:677.4:538.12
В.Н. Студенцов ФИЗИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ АРМИРОВАННЫХ РЕАКТОПЛАСТОВ
В данной работе предложены новые способы физической модификации армированных сетчатых полимеров.
Физические обработки, сетчатый полимер, полимерный композиционный материал
V.N. Stoudentsov PHYSICAL MODIFICATIONS OF CROSS-LINKED POLYMERS, REINFORCED BY FIBERS
New methods of physical modifications of cross-linked polymers, reinforced by fibers, are offered in this work.
Physical treatments, cross-linked polymer, polymer composite material
Модификацией материалов называют целенаправленное регулирование их свойств. Способы модификации принято делить на химические и физические. Под химической модификацией понимают придание материалам нужных свойств на основе проведения определённых химических реакций с участием полимеров, то есть путём химической обработки полимеров. Классическим примером химической модификации является так называемая мерсеризация целлюлозы. Мерсеризация состоит в обработке целлюлозы натриевой щёлочью. Этот способ применяют в производстве вискозных волокон с целью повышения реакционной способности целлюлозы в результате частичного разрушения её кристаллической структуры под действием едкого натра. Обработанная таким образом целлюлоза приобретает способность взаимодействовать с сероуглеродом с образованием растворимого эфира целлюлозы. Другой пример химической модификации -разрыхление структуры полиэтилена в результате его частичного хлорирования. При этом нарушается регулярность структуры линейных макроцепей полиэтилена и снижается его способность к кристаллизации, полимер становится более эластичным.
Физическая модификация - это применение всевозможных физических воздействий на различных стадиях технологического процесса. В принципе используемые физические воздействия (физические обработки) вызывают в материале определённые химические процессы, то есть физическая модификация по существу также имеет химический механизм. Рассмотрим ряд способов физической модификации в технологии реактопластов, наполненных длинными нитями.
Магнитные обработки (МО) можно проводить в постоянных и переменных, в однородных и в неоднородных магнитных полях. Наиболее технически простым и доступным способом является обработка в однородном постоянном магнитном поле (ПМП). Магнитные обработки применяют с целью улучшения прочностных характеристик ПКМ благодаря образованию в материале после МО ориентированной структуры связующего, а также вследствие усиления адгезии между связующим и наполнителем.
Технологию армированных реактопластов можно условно разделить на две главные стадии. Первая стадия - это получение нитей, совмещенных со связующим. Такие промежуточные продукты называют препрегами. Вторая стадия - формование и отверждение изделий из полученных препрегов.
Применение МО только на первой стадии можно назвать режимом МН, применение МО на обеих стадиях - режимом ММ, применение МО только на
второй стадии - режимом НМ. Тогда традиционную технологию без МО обозначают как режим НН.
Полимеры, как правило, являются диамагнетиками, то есть во внешнем магнитном поле сами они не становятся постоянными магнитами (они не намагничиваются), хотя сегменты полимерных молекул обладают собственными магнитными моментами. Олигомерные молекулы исходной смолы анизотропны, так как обладают различной магнитной восприимчивостью К в продольном и поперечном направлениях. В результате взаимодействия внешнего ПМП с собственным магнитным полем олигомерной молекулы, обладающей анизотропией диамагнитной восприимчивости ДК , возникает механический момент Mi (Н.м в системе СИ), стремящийся ориентировать большую ось олигомерной молекулы вдоль направления внешнего ПМП [1]:
М1 = ДК В2 v (sin ф) / 2цо (1),
где В - индукция внешнего ПМП , v - объём олигомерной молекулы, ф - угол между вектором индукции внешнего ПМП и направлением с наибольшей магнитной восприимчивостью олиго-
_7
мерной молекулы, цо = 4л.10~ Г/м в системе СИ - магнитная постоянная. Магнитная индукция -это силовая характеристика, определяющая силу, действующую на проводник с током, помещенный в данное ПМП.
Благодаря наличию моментов М1 значительно повышается вероятность ориентации олигомерных молекул и сегментов макроцепей вдоль направления силовых линий внешнего ПМП, то есть повышается вероятность образования ориентированной структуры матрицы в материале.
В неоднородном ПМП возникает сила F (Н в системе СИ), направленная вдоль градиента магнитного поля :
F = К v (grad В2) / 2 ц (2),
где К - усреднённая по объёму магнитная восприимчивость исходных олигомеров.
Эта сила приводит к распределению свойств вдоль градиента поля. В неоднородном ПМП молекулы олигомера ориентируются и смещаются вдоль градиента поля, образуя анизотропные структуры, вытянутые перпендикулярно направлению силовых линий внешнего ПМП.
Ориентирующий эффект ПМП используют для получения ПКМ, наполненных электропроводящими магнитными частицами, в том числе рублеными волокнами из парамагнитного металла, например, из железа. Таким образом получают изделия из магнитопластов.
Основными параметрами магнитных обработок являются продолжительность т, напряжённость ПМП Н, температура Т. Практически магнитные обработки осуществляются в зазоре между плоскими наконечниками полюсов постоянных магнитов или электромагнитов. При использовании плоских постоянных магнитов напряжённость ПМП несколько увеличивается при сокращении расстояния между полюсами.
Большим достоинством электромагнитов является возможность увеличения напряжённости путём усиления постоянного тока в цепи обмоток электромагнита. На основе известных значений В величины Н вычисляют по соотношению
Н = В / ц Ц (3),
где относительная магнитная проницаемость среды для воздуха ц ~ 1.
Традиционная единица измерения напряжённости - Эрстед. По величине напряжённости ПМП принято делить на слабые - десятки Эрстед, средние - сотни Эрстед и сильные - тысячи Эрстед. В системе СИ напряженность измеряют в А/м : 1 Э = 80 А/м .
При отверждении смол конкурируют процесс линейного роста полимерных цепей и процесс ветвления. При расположении армирующих нитей перпендикулярно (^) магнитным силовым линиям ориентирующее действие внешнего ПМП способствует увеличению вероятности линейного роста полимерных цепей в переходных слоях (рис. 1) и к увеличению средней массы меж-узловых цепей. Расположение армирующих нитей параллельно (||) магнитным силовым линиям приводит к увеличению вероятности ветвления полимерных цепей в переходных слоях и соответственно к уменьшению средней массы межузловых цепей, поэтому магнитная обработка в первом случае приводит к упрочнению получаемого материала с преимущественным увеличением ударной прочности ПКМ, а во втором случае - к упрочнению с преимущественным увеличением раз-
рушающего напряжения при статическом изгибе благодаря увеличению модуля упругости матрицы (табл. 1).
5-
Рис.1. Схема формирования структуры переходных слоёв при расположении армирующих нитей перпендикулярно (а) и параллельно (б) магнитным силовым линиям внешнего ПМП
Таблица 1
Влияние магнитных обработок (МО) на прочностные характеристики ПКМ, армированных длинными нитями (Даи , Да - относительные изменения величин аи , а по сравнению со значениями для ПКМ, полученных _______________________________________традиционным способом)_______________________________
Пример Способ получения ПКМ, тип МО Смола Армир- ующая Нить а и, МПа Даи, % А, 2 кДж/м Да,% Литер- атур- ный источ- ник
1 Традиц- ионный СФ- 342А Арами-дная фе-нилон 107 17 13
2 МО, ^МН СФ- 342А Фенилон 110 +3 39 +129 13
3 МО, НМ У СФ- 342А Фенилон 204 +91 25 +47 13
4 МО, НМ^ СФ- 342А Фенилон 169 +58 40 +135 13
5 Традиц- ионный ЭД-20 Капрон 94 - 157 - 14
6 МТ, ^МЫ ЭД-20 Капрон 221 +135 283 +80 14
7 Традиц- ионный ЭД-16 ВН 187 - 82 - 14
8 МТ, ^МЫ ЭД-16 ВН 364 +95 189 +130 14
9 Традиц- ионный ЭД-16 Диаце- татная (ДАН) 90 308 14
10 МО, НМ^ ЭД-16 ДАН* 151 +68 377 +22 14
11 Традиц- ионный ЭД-16 Триаце- татная (ТАН) 73 165 14
12 МО, НМ^ ЭД-16 ТАН* 148 +103 235 +42 14
13 Традиц- ионный ЭД-100 ВН 170 - 89 - 15
14 МО, ^МН ЭД-100 ВН 188 +11 120 +35 15
15 Традиц- ионный ЭД-100 ВН 532 - 104 - 15
16 МО, ^МН ЭД-100 ВН 591 +11 120 +15 15
*- гомогенная смесь, так как ацетон является общим растворителем для наполнителя и связующего
Изложенное объясняет, почему расположение армирующих нитей перпендикулярно магнитным силовым линиям приводит в основном к преимущественному увеличению прочности при ударных нагрузках (примеры 2, 3, 4, 8, 14, 16), при такой ориентации наблюдалось также наибольшее относительное увеличение ударной вязкости - на 135%.
По кинетическим кривым зависимостей Х(т) можно судить о характере влияния наполнителя и вида магнитной обработки на кинетику отверждения связующего (рис. 2). Например, при наполнении нитью фенилон наполнитель ускоряет начальную стадию отверждения благодаря повышению вероятности реакций ветвления, но замедляет глубокое отверждение. Подобным образом в большей или меньшей степени влияют на эту систему все рассмотренные режимы магнитных обработок.
Рис. 2. Зависимости степени превращения Х от продолжительности отверждения т для системы ЭД-20 и фенилон в различных режимах: о- без наполнителя (БН) ,▲ - ММ|| , Л - ^ ММ^ при прессовании , х - -^МН
, ■ - НМ^ ,▼ - НМ Ц, □ - НН, • - ^ ММ^ ( « - семь суток)
Применение внешних магнитных полей наиболее эффективно, когда олигомерные молекулы связующего наиболее подвижны и поэтому наиболее подвержены ориентирующим воздействиям. Это возможно, когда связующее находится в мало вязком состоянии в виде раствора, то есть при обработке свежепропитанных связующим нитей. В этом случае значительного упрочняющего влияния достигают даже в результате кратковременной обработки в ПМП в течение нескольких секунд. Именно поэтому на принципиальной технологической схеме операцию физической обработки указывают сразу после пропиточной ванны. В принципе операцию обработки в ПМП можно проводить и на стадии отверждения, но это потребует значительно большей продолжительности.
Магнитные обработки на других стадиях технологического процесса менее эффективны и технически более сложны, менее экономичны, так как требуют сравнительно большого объёма межполюсного пространства по сравнению с магнитной обработкой свежепропитанной связующим нити.
Для многих систем существуют экстремальные зависимости свойств получаемых материалов от величины напряжённости Н использованного магнитного поля. В этих случаях применяют МП оптимальной напряжённости. Максимально возможные напряжённости стремятся применять лишь в тех случаях, когда зависимости свойства от напряжённости МП имеют монотонно возрастающий характер.
При выборе температурного режима необходимо учитывать, что с увеличением температуры снижается вязкость связующего и растёт подвижность олигомерных молекул, что способствует повышению эффективности магнитных обработок, но при этом усиливается также дезориентирующее влияние тепловых колебаний, что отрицательно влияет на эффективность магнитных обработок, поэтому после МО до момента гелеобразования не рекомендуют применять значительное повышение температуры.
Магнитные обработки можно применять при использовании связующих
на основе различных термореактивных смол [2,3] и при различных способах нанесения компонентов связующего на армирующие нити [4].
Постоянное электрическое поле (ПЭП) оказывает ориентирующее влияние на полярные молекулы олигомеров. Оказанное воздействие «запоминается» обработанным препрегом, что влияет на кинетику последующего отверждения, на структуру и свойства получаемого из этого препрега материала. Свежепропитанную связующим нить пропускают в зазоре между пластинчатыми электродами, к которым приложено постоянное напряжение, без контакта с электродами, то есть без пропускания электрического тока через препрег[5]. Даже кратковременное нахождение пропитанной нити в ПЭП приводит к заметному ускорению последующего отверждения обработанного таким образом препрега при последующем термическом отверждении (рис. 3). Величины Х на этом рисунке определены способом экстракции золя из продуктов отверждения. Следовательно, любая величина Х - это не общая степень конверсии исходного олигомера, а степень конверсии в нерастворимый сетчатый продукт.
Х,%
70 60 50 40 30 20 ю— ш/
О 60 120 780 24-0 300 т.мин
Рис. 3. Зависимости степени превращения Х от продолжительности отверждения т для системы ЭД-20 и стеклонить (СН) при 30о после обработки препрега в ПЭП в течение: • - т1 ; □ - т2; о - т3 ; Л - т4; □ - без
обработки в ПЭП (т1 □ т2 □ т3 □ т4)
Увеличение продолжительности обработки препрега в ПЭП приводит к значительному ускорению процесса последующего термического отверждения. В принципе полимерообразова-ние при отверждении идёт двумя путями - путём линейного роста макроцепей с образованием термопластичных растворимых продуктов и путём сшивания макроцепей с образованием нерастворимых сетчатых продуктов. Ускорение образования сетчатых продуктов свидетельствует о том, что предварительная обработка в ПЭП способствует процессу сшивания олигомерных молекул и макроцепей с образованием пространственной сетчатой структуры полимера, что должно способствовать увеличению модуля упругости при сдвиге получаемого продукта по сравнению с модулем упругости материала, полученного без предварительной обработки препрега в ПЭП. Возможно, что ПЭП помогает преодолеть дополнительные стерические (пространственные) затруднения, возникающие при ветвлении полимерных цепей, или является дополнительным источником для подвода энергии активации этого процесса. Рассматриваемые системы весьма чувствительны к обработке в ПЭП.
Ультрафиолетовое излучение (УФИ) - невидимое глазом электромагнитное излучение с
о
длиной волны примерно от 4000 до 20 А . Эта область расположена между коротковолновым концом видимого спектра и длинноволновой частью рентгеновского спектра. Мощным источником УФИ является Солнце. Для получения УФИ в лабораторных условиях применяют газосветные лампы, в том числе кварцевые лампы. Ультрафиолетовые лучи испускаются отдельными возбуждёнными атомами и молекулами при их переходе в невозбуждённое состояние, а также составляют часть теплового излучения различных тел, нагретых до высокой температуры. УФИ обладает значительной биологической активностью, оказывает бактерицидное (обеззараживающее) действие и может вызывать фотохимические реакции.
Предварительная обработка препрегов УФИ влияет на скорость последующего отверждения более сложным образом, чем обработка в ПЭП. Во-первых, для достижения заметного влияния на скорость отверждения требуется более длительная обработка, чем обработка в ПЭП. Во-вторых, характер влияния УФИ на скорость последующего отверждения зависит от природы используемого волокнистого наполнителя. При использовании для армирования эпоксидной смолы технического полиакрилонитрильного жгутика (ТПАНЖ) предварительно облучённый УФИ пре-прег всегда отверждается быстрее независимо от продолжительности облучения, чем необлучён-ный препрег (рис. 4 а). При армировании вискозной технической нитью (ВН) кратковременные обработки УФИ приводят к замедлению последующего отверждения, а более длительное облучение - к ускорению отверждения по сравнению с отверждением необлучённого препрега (рис. 4 б). Замедление отверждения свидетельствует об ускорении процесса линейного роста полимерных цепей и об увеличении средней массы межузловых цепей получаемого сетчатого полимера, а ускорение отверждения - соответственно об ускорении процесса ветвления полимерных цепей и об уменьшении средней массы межузловых цепей в сетчатом продукте. Необходимо учесть, что всё это происходит после точки гелеобразования.
а
х,%
100,0 80,0 60,0
40.0
20.0
0,0
100 200 300 т,с
б
х,%
100 200 300 400 т , с
Рис. 4. Зависимости степени Х превращения эпоксидной смолы в сетчатый продукт от продолжительности кратковременного облучения препрега УФИ при 50 о С в процессе последующего длительного отверждения при комнатной температуре от продолжительности облучения УФИ т (а - с ТПАНЖ, б - с ВН) : 1 - без
обработки УФИ: 2 - после обработки УФИ После кратковременной физической обработки последующее длительное и глубокое отверждение эпоксидной смолы с использованием отвердителя холодного отверждения полиэти-ленполиамин (ПЭПА) можно осуществить либо при комнатной температуре в течение около суток, либо при повышенной температуре 90 - 100о в течение примерно 10 минут, поскольку повышение температуры является, как известно, сильным средством ускорения химических процессов.
Применение обработок препрегов УФИ приводит к заметному упрочнению материалов, получаемых из облучённых препрегов (табл. 2). При этом возрастают разрушающие напряжения при статическом изгибе аи и при растяжении ар , ударная вязкость ауд и модуль упругости
при статическом изгибе Еи, растёт твердость НВ и снижается водопоглощение W . Наиболее важными прочностными характеристиками ПКМ, в первую очередь зависящими от сетчатой структуры полимера, являются аи и ауд .
Таблица 2
Влияние предварительной обработки препрегов УФИ на физико-механические характеристики получаемых ПКМ (над чертой - после обработки, под чертой - без обработки, символами Л обозначены относительные изменения характеристик по сравнению с характеристиками ПКМ, полученных без применения УФИ)
Напол- нитель и, МПа Ои, % Еи, МПа % > гл р, МПа °р. % уд’ 2 кДж/2 ауд, % Кг/м3 В’ МПа Нв, % % > W, %
ВН 167/ 110 +52 1750/ 1264 +38 126/ 105 +20 95/ 71 +34 1220/ 192/ 167 +15 0,9/ 2,1 -58
ТПАНЖ 92/ 80 +15 1584/ 1511 +5 52/ 43 +21 63/ 45 +40 1110/ 105/ 85 +24 0,2/ 0,6 -67
СН 298/ 242 +23 - - □85/ □ 76 +12 416/ 395 +5 1120/ 596/ 578 +3 2,6/ 3,3 -21
Предварительная обработка препрегов УФИ приводит к увеличению обеих указанных характеристик материалов, полученных из обработанных препрегов. Преимущественное увеличение той или иной из этих характеристик зависит от применяемого наполнителя [6]. Как видно, при использовании технического полиакрилонитрильного жгутика ТПАНЖ обработка У ФИ приводит к преимущественному увеличению ударной прочности, а при использовании вискозной нити ВН и стеклонити СН - к преимущественному увеличению разрушающего напряжения при статическом изгибе.
Все рассмотренные физические воздействия (магнитные обработки, пропускание через постоянное электрическое поле, обработка ультрафиолетовым излучением) наиболее эффективны, когда молекулы связующего наиболее подвижны, то есть когда связующее имеет минимальную вязкость, поэтому рассмотренные способы физической модификации осуществляют на стадии обработки свежепропитанных связующим нитей. Последующее отверждение снижает подвижность частиц связующего и уменьшает чувствительность связующего к физическим воздействиям.
Далее рассмотрим способы физической модификации, основанные на подводе энергии в виде механических колебаний. Эти физические воздействия осуществляют на стадии пропитки волокнистых наполнителей связующим путём помещения источника механических колебаний (вибратора) в среду жидкого связующего, находящегося в пропиточной ванне.
Вибрационная обработка (ВО) с небольшими частотами (в рассматриваемых примерах до 100 Гц) оказывает на получаемый препрег двойственное влияние. Во-первых, механические колебания облегчают и ускоряют проникновение пропитывающей жидкости в глубь армирующих нитей, что делает получаемый материал более однородным и оказывает положительное влияние на свойства композита. Во-вторых, под влиянием вибрации нити становятся менее компактными, они разрыхляются, что ослабляет их армирующий эффект. Как видно, влияние ВО является противоречивым, поэтому возможно наличие оптимальной частоты ВО, обеспечивающей максимальные прочностные характеристики для каждой конкретной системы (рис. 5).
(Худ, кДж/м'
90 ЯО 70 60 50 40 30 20 10 О
О 30 40 60 »0 100
V , Гц
Рис. 5. Зависимости ударной вязкости ауд от частоты v вибрационной обработки пропитываемой нити при получении материала на основе смолы ЭД-20, армированной нитью капрон: □ - с добавлением карбокси-метилцеллюлозы ( КМЦ), ▲ - с добавлением бустилата, ♦ - эпоксидная смола без добавления линейного полимера
Рассматриваемый рисунок показывает также, что добавление в термореактивное связующее некоторого количества термопласта (в данном случае КМЦ или бустилата, который является водной эмульсией сополимера бутадиена и стирола) делает полимер более пластичным и повышает его прочность при ударе [7].
Наиболее чувствительными к вибрационной обработке оказались системы, наполненные синтетическими нитями капрон и нитрон по сравнению с эпоксидной смолой, армированной вискозной нитью ВН (табл. 3) [8], при этом сравнительно большое увеличение одной прочностной характеристики (аи или ауд ) сопровождается более слабым увеличением другой характеристики, поскольку эти характеристики можно рассматривать как антиподы по их зависимости от концентрации узлов ветвления сетчатого полимера.
Таблица 3
Влияние вибрационной обработки на прочностные характеристики ПКМ на основе эпоксидной смолы ЭД-20, армированной различными нитями (Дои, Дауд - относительное увеличение характеристик по сравнению
с образцами, полученными без применения вибрации)
Наполнитель V, Гц ои, МПа ДОи, % ауд, 2 кДж/м Д ,
ВН 0 105-137 - 56-63 -
ВН 66 110-145 5-6 66 5-18
Капрон 0 96-133 - 31-54 -
Капрон 66 110-135 2-14 50-83 54-61
Нитрон 0 23 - 93-110 -
Нитрон 66 42 83 95-114 2-4
Из теории акустических колебаний известно [9], что энергия акустических волн при постоянной амплитуде пропорциональна квадрату циклической частоты волны (частоты колебаний). Если вибрационную обработку (ВО) рассматривать как механическое инициирование дальнейшего отверждения, то кратность относительного увеличения прочностных характеристик в результате ВО должна быть пропорциональна кратности увеличения квадрата частоты прилагаемых колебаний. Этому правилу в большей степени подчиняются смеси смолы ЭД-20 с нитроном (таблица 4). Для такой системы при увеличении частоты колебаний в 2,3 раза прочностные характеристики увеличились в 1,3 - 2,0 раза, при четырёхкратном увеличении V - в 4,3 - 7,1 раз. Для смесей смолы ЭД-20 с ВН в аналогичных условиях прочностные характеристики увеличились всего в 1,1 - 1,8 и в 1,1 - 2,0 раз.
Таблица 4
Связь между кратностью увеличения прочностных характеристик и кратностью увеличения энергии акустических волн при использовании ВО для смесей смолы ЭД-20 с различными нитями
П
ер-спек-тив-ной является также обработка препрегов ультразвуком (УЗ) на стадии пропитки армирующих нитей связующим. Для этого источник УЗ помещают в пропиточную ванну. Ультразвуком называют акустические колебания с частотами более 15000 - 20000 Гц. Ультразвуковая составляющая может присутствовать в природных звуках. Существуют также генераторы УЗ, в том числе электромагнитные генераторы, например, в устройствах бытового назначения. Перспективность применения УЗ обусловлена возможностью создавать направленные потоки УЗ и высокой плотностью потока механической энергии - до десятков Ватт на один квадратный сантиметр, что обусловлено повышенной частотой колебаний по сравнению с обычными звуковыми колебаниями.
Влияние обработки препрегов УЗ на кинетику последующего отверждения, как и рассмотренные выше обработки в ПМП и УФИ, может быть сложным (рис. 6).
Наполнитель Изменение частоты, Гц Кратность увеличения энергии волн Кратность относительного увеличения ои Кратность относительного увеличения ауд
ВН 66^100 2,3 1,4 - 1,5 1,1 - 1,8
ВН 33^66 4,0 1,3 - 2,0 1,1 - 2,0
Нитрон 66^100 2,3 1,8 - 2,0 1,3 - 1,7
Нитрон 33^66 4,0 5,0 - 6,0 4,3 - 7,1
Рис. 6. Зависимости степени превращения Х исходной олигомерной смолы ЭД-20, наполненной углеродной нитью (УН), в сетчатый продукт от продолжительности отверждения т (50оС) :
□ - без предварительной обработки препрега ультразвуком, Д - после предварительной обработки пре-
прега УЗ
В рассматриваемом случае предварительная обработка препрега УЗ привела к замедлению отверждения на начальной стадии процесса и к ускорению более глубокого отверждения.
Таблица 5.
Физико-химическая активность Y различных видов физической обработки при получении полиэпоксидов,
армированных различными нитями
Вид обработки МО ПЭП УФИ ВО [10] УЗ
Наполни-тель Фени- лон Нит- рон БН,СН БН,СН Нитрон ВН УН Нитрон БН,СН УН
Y, массо-вые доли 0,11- 0,17 0,06- 0,92 0,74- 0,79 0,62- 0,88 0,24- 0,46 0,16- 0,26 0,22 0,09- 0,29 0,58- 0,81 0,19
Физико-химическую активность различных физических обработок можно оценить по величине у, получаемой на основании кинетических кривых путём интегрирования скорости дополнительного процесса, вызванного предварительной кратковременной физической обработкой препрега (таблица 5). Как видно, наиболее активными являются обработки с помощью ПЭП, УФИ и УЗ, хотя обработка УФИ даёт результат, близкий и эффективности ПЭП и УЗ, при продолжительностях обработки, значительно превышающих продолжительность обработки при помощи ПЭП и УЗ.
Таким образом, из приведённых результатов следует, что препреги «запоминают» кратковременную физическую обработку, что значительно влияет на скорость последующего отверждения и на свойства получаемых из обработанных препрегов материалов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воронежцев Ю.И. Электрические и магнитные поля в технологии полимерных композитов/ Ю.И.Воронежцев, В.А.Гольдаде, Л.С.Пинчук, В.В.Снежков . - Минск: Наука и техника, 1990. -263 с. КВН 5-343-00535-7.
2. Студенцов В.Н. Способ получения волокнонаполненного композиционного материала / В.Н.Студенцов, Л.А.Панюшкина. - Авторское свидетельство СССР № 1785909 // БИ. - 1993, №1.
3. Студенцов В.Н. Способ получения армированных полимерных композиционных материалов / В.Н.Студенцов, М.Ю.Михайлов, В.Ф.Царёв. - Патент РФ № 2102407 // БИ. - 1998, №2.
4. Студенцов В.Н. Способ получения армированных полимерных материалов / В.Н.Студенцов, И.В. Карпова. - Патент РФ № 2135530 // БИ. - 1999, №24.
5. Финашкина М.С. Физическая модификация армированного полиэпоксида / М.С.Финашкина, В.Н.Студенцов, М.О.Ибаев, А.Б.Мурадов// Композиционные материалы в промышленности. Материалы 30-ой международной конференции 1 - 5 июня 2011 г, г. Ялта. - Киев: Украинский информационный центр «Наука. Техника. Технология», 2011 -
6. Мурадов А.Б. Способ получения армированного полимерного композиционного материала/ А.Б.Мурадов, И.В.Черемухина, В. Н. Студенцов, В.А.Кузнецов// Патент РФ № 2324709. - БИ, 2008, № 14.
7. Черемухина И.В. Различные способы физической модификации армированных реактопла-стов/ И.В.Черемухина, В.Н.Студенцов, А.Б.Мурадов, В.А.Кузнецов// Пластические массы. -2007, № 4. - С. 12-16.
8. Stoudentsov V.N. Physical Modification and New Methods in Technology of Polymer Composites, Reinforced by Fibers/ In book: Monomers, Oligomers, Polymers, Composites and Nanocomposites Research: Synthesis, Properties and Applications/ Richard A. Pethrick, G.E. Zaikov and J. Pielichowski Editors// New York (NY): Nova Science Publishers, Inc. - 2009. - 473 p. (P. 341 - 350). ISBN: 978- 160456-877-6.
9. Яворский Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов/ Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. - М.: Наука, 1979. - 944 с.
10.Черемухина И.В. Оценка эффективности методов физической модификации при получении армированных реактопластов / И.В.Черемухина, В.Н.Студенцов, А.Н.Голышев // Химические волокна. - 2008, №6. - С. 7 - 9.
Студенцов Виктор Николаевич -
доктор технических наук, профессор кафедры «Химическая технология», Саратовского государственного технического университета им. Г агарина Ю. А.
Studentsov Victor Nikolaevich. -
Doctor of Technical Sciences, professr departament «Chemical technology», Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.
