Физико-механические свойства наномодифицированного псф, полученного твердофазной экструзией Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОМОДИФИЦИРОВАННОГО ПСФ, ПОЛУЧЕННОГО ТВЕРДОФАЗНОЙ ЭКСТРУЗИЕЙ

Лутовинова Т.А. студент, Чуприкова А.А.

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»,

Тамбов

DOI: 10.24411/9999-004A-2019-10043

Модифицирование структуры и состава полимеров физико-механическими методами позволяет получить упрочненные композиционные материалы. Ориентационное пластическое деформирование методом твердофазной экструзии повышает прочностные характеристики как аморфных, так и частично кристаллических полимеров [1].

Объектами исследования служили композиты на основе полисульфона (ПСФ), модифицированные углеродным наноматериалом «Таунит» (ООО «НаноТехЦентр», г. Тамбов).

В работе исследовалось, как влияние углеродных наноматериалов «Таунит» на прочностные характеристики ПСФ, так и сочетание методов наномодифицирования полимера с последующей ориентацией методом твердофазной экструзии. а, дж/м2

40

35

30

25

20

15

10

ПСФ исходный ПСФ+0,1 м.ч. ПСФ+0,3 м.ч. ПСФ+0,5 м.ч. ПСФ+1 м.ч УНМ УНМ УНМ УНМ

Рис. 1. Диаграмма изменения ударной вязкости с надрезом системы ПСФ+УНМ, полученной жидкофазной экструзией, Тэкс=583 К.

5

0

Установлено, что введение в полимерную матрицу малых добавок УНМ в количестве 0,1^0,3 м.ч. снижает значение величины ударной вязкости с 30 до 20 дж/м2. Дальнейшее увеличение концентрации модифицирующей добавки повышает значение ударной вязкости на 40 % при содержании 1 м.ч. УНМ (рисунок 1).

Оценивая физико-механические показатели в условиях напряжений среза полимерных композитов, прошедших ТФЭ в сравнении с ЖФЭ-полимером, следует отметить существенное повышение прочностных характеристик материала в направлении, перпендикулярном ориентации (рисунок 2). Наибольшее повышение прочности в условиях среза наблюдается после обработки композита ПСФ + 1м.ч. УНМ при температуре ТФЭ, равной 463° К, по сравнению с материалом, переработанным жидкофазной экструзией (рисунок 2).

Тср,

МПа

70

60--

50

40

30

20

10

ПСФ

ПСФ+ °,1 ПСФ+ 0,3 псф+0,5 ПСФ + , жжодаш м.ч. УНМ м.ч. УНМ мч. унМ ПСФ + 1

м.ч. УНМ

Рис. 2. Диаграмма изменения прочности в условиях среза тср ПСФ -композиций, полученных жидкофазной (1) и твердофазной экструзией при

Хэкс=2.07, Тэкс=463 °К(2).

По результатам исследований можно сделать следующие выводы:

1. Модифицирующие добавки углеродного наноматериала «Таунит» оказывают положительное влияние на формирование эксплуатационных свойств ЖФ- экструдатов, выражающееся в повышении величины ударной вязкости и прочности в условиях срезывающих напряжений.

2. При оценке прочности в условиях срезывающих напряжений отмечается существенная роль параметров твердофазной технологии, а также

128

0

влияние модифицирующих добавок в формировании эксплуатационных свойств композитов с повышенными качественными показателями.

Список литературы:

1. Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов / В.Е. Галыгин, Г.С. Баронин, В.П. Таров, Д.О. Завражин // Учебное электронное издание на компакт-диске. Тамбов, 2013.