CC BY
21ТРУДЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
УДК 614.895.5
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫМИ СТРУКТУРАМИ
Валерия Анатольевна Борисова^1.
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, Санкт-Петербург, Россия K,valery.borisova.01@yandex.ru
Аннотация. Рассмотрены способы и методики модификации эпоксидных составов углеродными структурами, изучены способы создания модифицированных компаундов. Приведены результаты исследований эксплуатационных характеристик и термической стабильности полимерных композитов, матрицу которых представляют эпоксидные смолы, модифицированные различными по физико-механическим характеристикам углеродными структурами. Выполнен аналитический обзор литературных источников, посвященных снижению пожарной опасности материалов, применяемых в транспортной отрасли, изучены способы и методы получения огнестойких композитов. Проведено экспериментальное исследование влияния модификаторов на основе углеродных структур: углеродных нанотрубок, графита и астралена. По результатам экспериментального исследования получено, что модификация эпоксидной матрицы композита путем введения углеродных наполнителей при помощи ультразвуковой обработки способствует повышению термической стабильности. Для модифицированного материала характерно снижение интенсивности разрушения матрицы материала, выражающееся в снижении интенсивности потери массы, снижение максимального значения термического эффекта, увеличение периода окисления, а также устойчивое формирование теплоизолирующего углистого слоя. Даны практические рекомендации и предложения по внедрению и использованию огнестойких ремкомплектов для корпусов транспортных средств на основе эпоксидных смол с добавлением углеродных модификаторов.
Ключевые слова: полимерный композиционный материал, эпоксидная смола, модификация, наполнители, углеродные структуры, термическая стабильность
Для цитирования: Борисова В.А. Исследование физико-химических свойств и эксплуатационных характеристик полимерных композиционных материалов, модифицированных углеродными структурами // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2022. № 1. С. 161-173.
RESEARCH OF PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES
AND OPERATING CHARACTERISTICS OF POLYMERIC COMPOSITE
MATERIALS MODIFIED WITH CARBON STRUCTURES
Valeria A. BorisovaH, Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia, Saint-Petersburg, Russia
Mvalery.borisova. 01@yandex.ru
Abstract. Methods and techniques for modification of epoxy compositions by carbon structures are considered in the article, ways of creation of modified compounds are studied.
© Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2022
The presented article presents the results of studies of operational characteristics and thermal stability of polymer composites whose matrix is represented by epoxy resins modified by carbon structures with different physical and mechanical characteristics. An analytical review of literary sources dedicated to the reduction of fire hazard of materials used in the transport industry has been performed, and the ways and methods of obtaining fire-resistant composites have been studied. An experimental study of the influence of modifiers based on carbon structures: carbon nanotubes, graphite and astralen was carried out. According to the results of the experimental study, it was obtained that the modification of the epoxy matrix of the composite by introducing carbon fillers by ultrasonic treatment contributes to an increase in thermal stability. The modified material is characterized by a decrease of the material matrix fracture intensity, expressed in a decrease of the mass loss intensity, a decrease of the maximum value of the thermal effect, an increase of the oxidation period, as well as a stable formation of a thermally insulating carbonaceous layer. Practical recommendations and proposals for the introduction and use of flame retardant repair kits for vehicle bodies based on epoxy resins with the addition of carbon modifiers are given.
Keywords: polymer composite material, epoxy resin, modification, fillers, carbon structures, thermal stability
For citation: Borisova V.A. Study of physical and chemical properties and performance characteristics of polymer composite materials modified with carbon structures // Nauch.-analit. jour. «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire Service of EMERCOM of Russia». 2022. № 1. P. 161-173.
Введение
Обширная территория нашей страны, большие расстояния между населенными пунктами, различие климатических зон и условий - одни из немногих факторов, которые влияют на степень развития и эффективность функционирования транспортного комплекса и транспортной инфраструктуры России в целом. Данная сфера оказывает прямое влияние на уровень качества жизни человека, в том числе и на его безопасность.
В совокупности критериев, которые можно отнести к безопасности в транспортной отрасли, особое внимание уделяется огнестойкости материалов, применяемых в изготовлении транспортных средств, что является актуальной проблемой в современной России. Таким образом, данное исследование направлено на выявление новых огнеупорных материалов.
Необходимо отметить, что наибольшим потенциалом в области снижения пожарной опасности материалов, применяемых в этой отрасли, является добавление в их состав эпоксидного связующего полимерных композитов различных модификаторов [1, 2], в том числе катализаторов и антипиренов различной химической природы, благодаря которым улучшаются характеристики огнестойкости материалов, и, как следствие, конструкций транспортных средств [3].
При производстве и ремонте различного рода транспортных средств (ТС) применяются горючие полимерные материалы - эпоксидные клеящие составы, мастики и другие материалы на их основе, которые имеют значительную горючесть. Как следствие, существует угроза повреждения ТС при авариях и пожарах разлива легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.
Для целей ремонта эпоксидные смолы (ЭС) могут использоваться в качестве клеящего или лакокрасочного материала, а также в качестве связующего полимерного композитного материала (ПКМ) [4]. При получении изделий из эпоксидных смол из сравнительно низкомолекулярных олигомеров с добавками различных модификаторов при отверждении получают неплавкие и нерастворимые матрицы и покрытия с хорошей химической и водостойкостью. Эпоксидная смола является наиболее распространенным классом термореактивной смолы, используемой в различных отраслях из-за их высокой прочности, хорошей химической и коррозионной стойкости, высокой адгезии и стабильности размеров.
Цель настоящей работы заключается в изучении технологии и рецептур изготовления ремкомплектов для транспортных средств и в подборе на основе полученных данных оптимальной рецептуры и технологии изготовления композиционного материала на эпоксидной основе с модифицирующими наполнителями.
В качестве модификаторов были использованы:
1. Коллоидный графит - форма технического графита, которая представляет собой модификацию гексагонального полиморфного углерода. Характеризуется порошкообразной тонкодисперсной структурой. Получается путем термообработки из каменноугольного антрацита с последующим измельчением. В работе был использован коллоидный графит марки С-1 [5] с величиной частиц до 4 микрон производства компании ООО «Южно-Уральская сырьевая корпорация».
2. Астрален. Согласно работе [6] астралены представляют собой многослойные тороподобные частицы - полиэдральные структуры из атомов углерода - размерами 60 ... 200 нм. Астралены имеют многогранную структуру с полостью внутри, каждая из граней формы которой содержит от 20 до 50 плоских графитовых листов, порошкообразные углеродные наноматериалы - астрален (Astr), производства ЗАО «НТЦ ПН», Санкт-Петербург, Россия. Astr - это инновационные аддитивы на основе наноразмерного углерода.
3. Графеновые одностенные углеродные нанотрубки марки ТЦВАКЬ производства компании OCSiAl представляют собой тончайшие графеновые плоскости, которые свернуты в форме цилиндра [7].
На первом этапе подготовки модифицированных образцов осуществлялась подготовка суспензий на основе отвердителя ТЭТА с содержанием наполнителей. Данный этап заключался в добавлении порошкообразных модификаторов в объем отвердителя с последующим их диспергированием и проводился при температуре 20,0(±0,2) оС и нормальном атмосферном давлении при помощи турбинной мешалки при воздействии источника ультразвука мощностью 1 кВт с частотой 60 кГц в течение 600 сек. (рис. 1, 2).
На следующем этапе модифицированные растворы отвердителя добавляли в объем предварительно взвешенной смолы для получения составов с концентрациями элементов, масс. ч. (табл. 1), после чего полученные смеси в течение 300 сек. перемешивались до получения однородного состояния. На этапе полимеризации проводилось холодное отверждение полученных составов при комнатной температуре. Для этого полученные смеси заливали в подготовленную литейную форму и отверждали при температуре 20,0(±0,2) оС в течение 5 сут.
Материалы и методы исследования
Рис. 1. Процесс получения суспензии порошкообразных модификаторов и отвердителя с использованием турбинных мешалок
Рис. 2. Обработка ультразвуком в ультразвуковой ванне
163
Таблица 1. Рецептура модифицированных эпоксидных композитов
Показатели Модификаторы
Astr УНТ графит
ф модификатора, масс.ч. 1 1 5
ф ЭД-20, масс.ч. 87 87 83
ф ТЭТА, масс.ч. 12 12 12
Процесс получения полуфабрикатного ПКМ путем аппретирования стеклоленты заключался в подготовке эпоксидной матрицы (1 и 2 этапы, описанные выше). После подготовленную, обезжиренную и высушенную стеклоткань пропитывали модифицированными составами вручную при помощи кисти (так смола распределяется между волокнами), а потом разбивочного валика (который позволяет удалить излишки воздуха и самой смолы).
В результате были получены образцы трехфазного ПКМ - аппретированной эпоксидной смолой стеклоткани, а также образцы модифицированной эпоксидной матрицы (рис. 3).
а б в г
Рис. 3. Образцы модифицированной ЭС с добавлением: а - астралена; б - УНТ; в - графита; г - контрольный образец
Исследование характеристик модифицированных образцов проводилось путем сравнения нескольких параметров: термической стабильности, ударной вязкости и кислородного индекса.
Экспериментальный метод определения кислородного индекса (КИ), согласно работе [8], заключается в нахождении минимальной концентрации кислорода в потоке кислородно-азотной смеси, при которой наблюдается самостоятельное горение вертикально расположенного образца, зажигаемого сверху. Для проведения испытания были подготовлены образцы 80*10x4 мм. Образцы закреплялись в рамку и помещались в испытательную колонку (прибор для измерения КИ МТ 252), в которой снизу-вверх пропускают кислородно-азотную газовую смесь со скоростью потока 4 см/с.
Исследование ударной вязкости проходит в соответствии с работой [9] (методика испытания на ударный изгиб по Шарпи). Испытание проводилась с использованием маятникового копра модели РН-450. Размеры образцов составляли 40 мм*10 мм*80 мм, а на одной боковой поверхности образца был сделан V-образный надрез под углом 45° с глубиной корня (0,25±0,01) мм. Испытание повторялось трижды, для расчета ударной вязкости были взяты средние значения. В результате исследования получается количественное значение энергии, отнесённой к площади поперечного сечения в месте удара в Дж/м2.
Термический анализ проводился при помощи установки «Therтаoscan-2», нагрев образца осуществлялся от комнатной температуры до 600 оС со скоростью нагрева 10 оС/мин. Методика термического анализа [10] различает несколько вариантов этого анализа.
Структурно-методологическая схема исследования представлена на рис. 4. Она описывает объективно-предметные условия и основные действия, предпринимаемые для достижения цели исследования.
изготовление образцов эпоксидных композитов
Рис. 4. Структурно-методологическая схема исследования
Экспериментальная часть Исследование кислородного индекса полимерных композитных материалов, модифицированных углеродными структурами
Полученные в результате обработки данных показатели пожарной опасности ЭС с углеродными модификаторами представлены в табл. 2.
Результаты анализа показывают, что КИ модифицированных графитом, УНТ и Astr образцов вырос на 11,9, 17,6, и 4,14 % соответственно, что позволяет говорить об увеличении требующейся для поддержания горения концентрации кислорода, и, соответственно, показывает увеличение восстановительных свойств модификаторов.
Таблица 2. Показатели КИ эпоксидных композитных материалов, модифицированных
углеродными структурами
Образец КИ, %
ЭД-20+ТЭТА (контрольный образец) 19,3±0,2
ЭД-20+ТЭТА+Astr 20,1±0,2
ЭД-20+ТЭТА+графит 21,6±0,3
ЭД-20+ТЭТА+ ТиЬаИ Nanotubes 22,7±0,3
Полученные данные подтверждаются работами авторов [11], которые при изучении влияния Astr на пожароопасные характеристики путем расчетов по методике [12] получили, что рост КИ по сравнению с показателем контрольного образца составил 1-1,25 %.
Анализ показателей горючести эпоксидно-диановых смол с добавлением углеродных нанотрубок [13] говорит об увеличении КИ ПКМ на основе ЭС и УНТ на 18,4-40,8 %, в зависимости от концентрации наполнителя. Помимо этого, существенное значение на КИ оказывает и степень окисления углеродных наноструктур или их степень функционализации [14].
Исследование термической стабильности полимерных композитных материалов, модифицированных углеродными структурами
Анализ процесса нагревания исследуемого материала на термограммах ДТА (ДТ-кривые) (рис. 5) указывает на присутствие нескольких термических пиков, соответствующих термическому эффекту основных компонентов смолы. Все образцы имеют два характерных пика, указывающие на интенсивное окисление с последующей диссоциацией компонентов вещества.
н
тз
р,
рута р
е п м е т
ь т с о н
за
13 11 9 7 С5
о
3 1 -1 -3
300 400
Температура, оС
600
Рис. 5. Дифференциально-термические кривые эпоксидных композитов, модифицированных углеродными структурами: а - контрольный образец; б - эпоксидная смола с добавлением ТиЬа11 ^поШЬе8 1%; в - эпоксидная смола с добавлением графита;
г - эпоксидная смола с добавлением Л81г 1 %
По результатам анализа ДТ-кривых были получены следующие данные (табл. 3).
Таблица 3. Дифференциально-термический анализ графиков нагрева образцов эпоксидных композитов, модифицированных углеродными структурами
Образцы Чистая ЭС ЭС с добавлением Astr ЭС с добавлением ТиЬаИ Nanotubes ЭС с добавлением графита
1 пик 2 пик 1 пик 2 пик 1 пик 2 пик 1 пик 2 пик
Температура начала ТЭ, оС 51 315 48 313 50 310 54 313
Температура максимума ТЭ, оС 115 351 118 353 117 349 115 354
Температура конца ТЭ, оС 170 375 151 377 136 370 139 378
Амплитудное значение ТЭ, ед. 2,78 2,2 2,37 1,88 2,86 2,2 1,8 1,25
Ширина пика ТЭ, оС 119 60 103 64 86 60 85 65
Индекс формы ТЭ, ед. 0,86 0,67 0,47 0,6 0,28 0,54 0,39 0,59
Сведения, полученные путем расшифровки термограмм, а также сравнение показателей термического анализа ЭС с добавлением углеродных структур позволяют сделать следующие выводы:
1. Сравнение индекса формы ТЭ показывает, что скорость окисления модифицированных образцов ниже, чем скорость улетучивания продуктов термического разложения, что говорит нам о повышении термической устойчивости материала за счет увеличения времени, затрачиваемого на процесс окисления от начала до его перехода в процесс самовоспламенения материала [15-17]. Так, отношение продолжительности процесса окисления к продолжительности чистой ЭС равно 0,86 и 0,67 для 1 и 2 пиков соответственно, в то время как для матрицы, модифицированной Astr, аналогичные значения для 1 и 2 пика возросли на 83 % и 12 % соответственно. Схожая тенденция наблюдается и для матрицы, модифицированной УНТ и графитом - показатели индекса ТЭ матрицы с содержанием УНТ увеличились в 3,1 раза и на 24 % для 1 и 2 пика соответственно, а модификация графитом позволила увеличить данный показатель в 2,2 раза и на 14 % для двух пиков соответственно.
2. Амплитудное значение ТЭ ЭС с добавлением углеродных структур ниже аналогичных значений контрольного образца, что говорит о снижении интенсивности протекающих экзотермических реакций и также является подтверждением повышения термической стабильности модифицированного состава по сравнению с немодифицированным [18]. Так, амплитудное значение ТЭ 1 и 2 пика термодеструкций модифицированных смол с добавлением графита сократилось соответственно на 35 % и 43 %. Показатели амплитудного значения ТЭ для ЭС, модифицированных Astr, снизились на 15 %, в то время как наполенный УНТ образец показывает несущественный прирост максимального термического эффекта (3 %).
3. Сокращение продолжительности термоокислительной деструкции компонентов порядка 13-29 % для модифицированных образцов ЭС позволяет сделать предположение об интенсификации процесса образования карбонизированного слоя, затрудняющего дальнейшее протекание пиролитических реакций [19].
Результаты ДТ-анализа показывают, что добавление углеродных структур в объем эпоксидной матрицы позволяют регулировать термоокислительную деструкцию путем сокращения ТЭ. Однако происходящие в веществе при нагревании процессы подлежат наиболее полной интерпретации лишь в сочетании данных ДТА и ТГА.
Анализируя термограммы (ТГ-кривые) (рис. 6-9), получаем следующие результаты.
140
120
Л
о о
2 -100
О
о сз 80
сР а ^ 3 60 м Л
40
СР
£ 20 £ 0
200 400 600 Температура, оС
Л
о о
CÖ
О сЗ & Д
К <2 ра
рп р
-с ю
64 о р
е
ё
300 250 200 150 100 50 0
200 400 600 Температура, оС
Рис. 6. Термогравиметрическая кривая чистой эпоксидной смолы
Рис. 7. Термогравиметрическая кривая эпоксидной смолы, модифицированной углеродными нанотрубками Tuball Nanotubes
0
0
„ „ „ Рис. 9. Термогравиметрическая кривая
Рис. 8. 1ермогравиметрическая кривая „ , „
„ , „ эпоксидном смолы, модифицированной
эпоксидном смолы, модифицированном _
. добавлением астралена
графитом
Для контрольного образца наблюдается постепенное окисление материала при нагревании вплоть до 350 оС, однако при достижении этой температуры, равной температуре конца ТЭ, наступает непрерывная деструкция образца с последующим стабильным приростом массы за счет образования углистого остатка [20]. Потеря массы образца не превышает 50 %. Для нанонаполненного образца с 1 % масс. Astr первый переход от прироста массы к ее потере наблюдается при 237 оС, однако на интервале температур от 289 оС до 332 оС изменение массы образца не наблюдается либо является незначительным. При достижении 332 оС начинается процесс деструкции материала. Тем не менее сопоставляя анализ кривых ТГ и ДТГ, можно заметить, что потеря массы образца начинается до наступления максимального ТЭ. Это связано также с потерей теплоизолирующего слоя -улетучиванием соединений, подвергшихся окислению при нагревании.
Отлично поведение эпоксидной смолы с УНТ - для нее характерна незначительная потеря массы при нарастании температуры вплоть до 79 оС, а дальше, параллельно с протекающими ТЭ, наблюдается прирост массы, причем примечательны два момента: при достижении 600 оС масса образца в 2,8 раза превышает начальную массу образца (то есть масса карбонизированного слоя в в 1,8 раз больше массы исходного образца), и максимум второго ТЭ совпадает с точкой изменения угла наклона ТГ-кривой.
Более подробный анализ ТГ-кривой ЭС с добавлением УНТ (рис. 10) показывает, что при сравнении угла наклона а1 и а2 двух участков аппроксимирующей кривой, полученной полиномиальной функцией 3 степени (участок 1 - 79-349 оС, участок 2 - 349-600 оС) соответственно, а1=3,66о и а2=67,38о, с точки разделения участков 349 оС угол наклона линии тренда возрастает в 18 раз, что говорит об увеличении интенсивности прироста массы образца, и, соответственно, об увеличении скорости образования изолирующего карбонизированного слоя на поверхности материала, который позволяет замедлять горение ЭС [21].
Результаты исследований характеристик материала при использовании графита в качестве модификатора совершенно отличны от результатов исследований материала с добавлением УНТ и астралена. Так, качество сшивания структуры эпоксидной смолы и модификатора, а также термическая стабильность и процесс нарастания изолирующего карбонизированного слоя, напрямую связаны с полярностью материала.
у = 9Е-07хя - ОДЮОЗх- I 0,0377х I 56,610, Я2 ~ 0,998-^
............ ..... | ' 'а.1
,, участок 1 х
ч > •С ^
Рис. 10. Аппроксимация ТГ-кривой модифицированной эпоксидной матрицы
с добавлением УНТ
Эпоксидная группировка полярна в связи с полярностью связей С-О и небольшим углом С-О-С. Следовательно, эпоксидные смолы - полярные. Введение в состав эпоксидного связующего неполярного наполнителя (в том числе графита) приводит к разупорядочению и разрыхлению структуры материала, и, как следствие, разрушению структуры образца без формирования карбонизированного слоя [21]. Обеспечить лучшее структурирование материала возможно за счет изменения полярности наполнителя -например, путем его окисления.
Исследование ударной вязкости полимерных композитных материалов, модифицированных углеродными структурами
Результаты исследования ударной вязкости модифицированных образцов эпоксидных композитов с включением углеродных структур представлены в табл. 4.
Исследования [22] отмечают, что окисленный графит в структуре выделяется в отдельные агломераты, которые, в свою очередь, играют роль точечных дефектов и концентрируют возникающие в объеме отвержденного материала напряжения. В результате наблюдается падение трещиностойкости и прочностных свойств наполненной смолы, что также подтверждают полученные данные.
Как показывают результаты экспериментальных исследований [23], эпоксидные композиты, модифицированные малыми добавками (0,01 и менее масс.%) как окисленных, так и нативных УНТ, показывают прочностные характеристики, в два раза превосходящие показатели ударной вязкости ненаполненной композиции. Однако большое содержание УНТ в объеме эпоксидной матрицы ведет к ухудшению ударной вязкости материала порядка 30 %.
Таблица 4. Ударная вязкость эпоксидных композитов
Состав композиции Ударная вязкость, ауд, кДж/м2
ЭД-20 + ТЭТА (контрольный образец) 19,61±0,78
ЭД-20 + ТЭТА+ Astr 22,48±0,86
ЭД-20 + ТЭТА + графит 20,04±0,84
ЭД-20 + ТЭТА + УНТ 12,54±0,48
Зная численное значение ударной вязкости, можно оценить поглощение механической энергии ударной нагрузки, то есть способность материала сопротивляться разрушающему напряжению, приложенному к площади образца, при высокой скорости удара. Таким образом, при помощи значений ударной вязкости можно проанализировать стойкость материала к возникновению дефектов при ударной нагрузке.
Вывод
Информация, полученная путем проведения термогравиметрического анализа, показала практическую пользу использования в качестве модификатора катализаторов химических реакций и антипиренов для достижения термической стабильности эпоксидных композиций. Введение в структуру эпоксидной матрицы ряда антипирирующих добавок, а также наполнителей, катализирующих механизмы замедления горения (например, коксообразование или разбавление летучих продуктов горения) позволяет стабилизировать процесс горения, что приводит к снижению показателей горючести и увеличению стойкости образцов в процессе нагревания. Кроме того, для приобретения ПКМ необходимых эксплуатационных свойств и характеристик, материалы могут производиться по технологии создания препрега путем аппретирования (пропитки) волокон различной химической природы модифицированной матрицей на основе эпоксидной смолы.
Представленный способ формирования полуфабрикатов на основе аппретированных стекловолокон позволяет сделать процессы ремонта ТС пожаробезопасными за счет снижения горючести используемых материалов.
Пожарная безопасность при эксплуатации и ремонте ТС обеспечивается использованием при эксплуатации и ремонте ТС материала повышенной огнестойкости.
Создание ремкомплекта на основе модифицированного препрега пониженной горючести, осуществляемое на основе полученных данных, позволит снизить пожарную опасность процессов ремонта и эксплуатации транспортных средств, а также производить новый класс негорючих композиционных материалов на неорганических связующих.
Список источников
1. Герасимова В.М., Зубова Н.Г., Корчина Л.В. Эпоксидные композиционные материалы, армированные модифицированными волокнистыми наполнителями // Химия: образование, наука и технология: Всерос. науч.-практ. конф. Якутск: Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, 2013. С. 246-249.
2. Классификация, состав, достоинства и недостатки многокомпонентных композитных материалов / А.Ю. Попов [и др.] // Омский научный вестник. 2015. № 3 (143). С. 42-45.
3. Кузьмина С.В., Прудков Е.Н. Оптимизация составов и исследование свойств эпоксидных композитов, модифицированных наноматериалами // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2011. № 2. С. 52-57.
4. Анализ основных направлений исследований, выполняемых зарубежными организациями, занимающимися пожарной безопасностью авиационной техники и материалов авиационно-космического назначения (обзор) / С.Л. Барботько [и др.] // Проблемы безопасности полетов. 2018. № 2. С. 3-35.
5. ТУ 113-08-48-63-90. Препараты коллоидно-графитовые сухие (КГП) // Коллоидно-графитовые препараты. URL: http://voskgp.ru/catalog/kolloidno-grafitovyj-preparat-s-1-s-2-s-3 (дата обращения: 25.01.2022).
6. Пономарев А.Н., Никитин В.А. Полиэдральные многослойные углеродные наноструктуры фуллероидного типа: пат. 2196731 Рос. Федерация. № 2000124887/12; заявл. 21.09.2000; опубл. 20.01.03.
7. Графеновые нанотрубки. URL: https://ocsial.com/media/file/2020/06/22/BROCHURE_ TUBALL_RUS_200209.pdf (дата обращения: 25.01.2022).
8. ГОСТ 21793-76. Пластмассы. Метод определения кислородного индекса. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
9. ГОСТ 4647-80. Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи. Доступ из справ. -правовой системы «КонсультантПлюс».
10. ГОСТ Р 53293-2009. Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
11. Исследование эксплуатационных характеристик огнезащитных покрытий на основе эпоксидных смол, модифицированных астраленами / А.В. Иванов [и др.] // Пожаровзрывобезопасность. 2020. Т. 29. № 1. С. 55-68. DOI 10.18322/PVB.2020.29.01.55-68.
12. Федорова Е.В., Новожилова С.С. Оценка кислородного индекса эпоксидных композитов по результатам термического анализа // Неразрушающий контроль: электронное приборостроение, технологии, безопасность: сб. трудов VI Всерос. науч.-практ. конф. Томск: Изд-во ТПУ, 2016. Т. 3. С. 337-339.
13. Композиционные материалы на основе эпоксидной смолы и углеродных наноматериалов / Б.К. Динистанова [и др.] // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. 2016. № 416. С. 58-63.
14. Физико-механические свойства нанокомпозитов с УНТ (обзор) / С.В. Кондрашов [и др.] // Труды ВИАМ. 2016. № 5 (41). С. 8. DOI 10.18577/2307-6046-2016-0-5-8-8.
15. Гуняев Г.М., Каблов Е.Н., Алексашин В.М. Модифицирование конструкционных углепластиков углеродными наночастицами // Российский химический журнал. 2010. Т. 54. № 1. С. 5-11.
16. Лоран Н.М., Циркина О.Г., Пустовалов И.А. Исследование эксплуатационных характеристик вспучивающегося огнезащитного покрытия, модифицированного углеродными наноструктурами // Современные проблемы гражданской защиты. 2020. № 4 (37). С. 104-110.
17. Крестинин А.В., Шестаков В.Л. Способ ковалентной функционализации углеродных нанотрубок с одновременным ультразвуковым диспергированием для введения в эпоксидные композиции: пат. № 2660852 C1 Рос. Федерация. МПК C01B 32/174, B82B 3/00, B82Y 30/00. № 2017120841; заявл. 14.06.2017; опубл. 10.07.2018.
18. Изучение закономерностей модифицирования полиимидных материалов, применяемых в многослойных конструкциях космических аппаратов / Д.В. Крамарев [и др.] // Пластические массы. 2017. № 5-6. С. 41-45.
19. Решетников И.С., Антонов А.В., Халтуринский Н.А. Математическое описание горения вспучивающихся полимерных систем // Физика горения и взрыва. 1997. Т. 33. № 6.
20. Ширшова Е.С. Создание эпоксидных композиций пониженной горючести с антистатическими и диэлектрическими свойствами: дис. ... канд. техн. наук. Саратов: Саратовский государственный технический университет, 2007.
21. Оценка влияния полярности дисперсных наполнителей на структуру и водопоглощение эпоксидных материалов / И.А. Котлярова [и др.] // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 6. С. 690-699. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.6.690-699.
22. Влияние мелкодисперсного углеродного наполнителя на механические свойства эпоксидных матриц / А.О. Камаев [и др.] // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2015. Т. 11. № 6.
23. Исследование влияния функцианализированных многостенных углеродных нанотрубок на электропроводность и механические характеристики эпоксидных композитов / Е.А. Яковлев [и др.] // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2016. № 3 (5). С. 15-23.
References
1. Gerasimova V.M. Zubova N.G., Korchina L.V. Epoksidnye kompozicionnye materialy, armirovannye modificirovannymi voloknistymi napolnitelyami // Himiya: obrazovanie, nauka i tekhnologiya: Vseros. nauch.-prakt. konf. Yakutsk: Severo-Vostochnyj federal'nyj universitet im. M.K. Ammosova, 2013. S. 246-249.
2. Klassifikaciya, sostav, dostoinstva i nedostatki mnogokomponentnyh kompozitnyh materialov / A.Yu. Popov [i dr.] // Omskij nauchnyj vestnik. 2015. № 3 (143). S. 42-45.
3. Kuz'mina S.V., Prudkov E.N. Optimizaciya sostavov i issledovanie svojstv epoksidnyh kompozitov, modificirovannyh nanomaterialami // Nauchnyj vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Stroitel'stvo i arhitektura. 2011. № 2. S. 52-57.
4. Analiz osnovnyh napravlenij issledovanij, vypolnyaemyh zarubezhnymi organizaciyami, zanimayushchimisya pozharnoj bezopasnost'yu aviacionnoj tekhniki i materialov aviacionno-kosmicheskogo naznacheniya (obzor) / S.L. Barbot'ko [i dr.] // Problemy bezopasnosti poletov. 2018. № 2. S. 3-35.
5. TU 113-08-48-63-90. Preparaty kolloidno-grafitovye suhie (KGP) // Kolloidno-grafitovye preparaty. URL: http://voskgp.ru/catalog/kolloidno-grafitovyj-preparat-s-1-s-2-s-3 (data obrashcheniya: 25.01.2022).
6. Ponomarev A.N., Nikitin V.A. Poliedral'nye mnogoslojnye uglerodnye nanostruktury fulleroidnogo tipa: pat. 2196731 Ros. Federaciya. № 2000124887/12; zayavl. 21.09.2000; opubl. 20.01.03.
7. Grafenovye nanotrubki. URL: https://ocsial.com/media/file/2020/06/22/BR0CHURE_ TUBALL_RUS_200209.pdf (data obrashcheniya: 25.01.2022).
8. GOST 21793-76. Plastmassy. Metod opredeleniya kislorodnogo indeksa. Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus».
9. GOST 4647-80. Plastmassy. Metod opredeleniya udarnoj vyazkosti po SHarpi. Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus».
10. GOST R 53293-2009. Pozharnaya opasnost' veshchestv i materialov. Materialy, veshchestva i sredstva ognezashchity. Identifikaciya metodami termicheskogo analiza. Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus».
11. Issledovanie ekspluatacionnyh harakteristik ognezashchitnyh pokrytij na osnove epoksidnyh smol, modificirovannyh astralenami / A.V. Ivanov [i dr.] // Pozharovzryvobezopasnost'. 2020. T. 29. № 1. S. 55-68. DOI 10.18322/PVB.2020.29.01.55-68.
12. Fedorova E.V., Novozhilova S.S. Ocenka kislorodnogo indeksa epoksidnyh kompozitov po rezul'tatam termicheskogo analiza // Nerazrushayushchij kontrol': elektronnoe priborostroenie, tekhnologii, bezopasnost': sb. trudov VI Vseros. nauch.-prakt. konf. Tomsk: Izd-vo TPU, 2016. T. 3. S. 337-339.
13. Kompozicionnye materialy na osnove epoksidnoj smoly i uglerodnyh nanomatreialov / B.K. Dinistanova [i dr.] // Izvestiya Nacional'noj akademii nauk Respubliki Kazahstan. 2016. № 416. S. 58-63.
14. Fiziko-mekhanicheskie svojstva nanokompozitov s UNT (obzor) / S.V. Kondrashov [i dr.] // Trudy VIAM. 2016. № 5 (41). S. 8. DOI 10.18577/2307-6046-2016-0-5-8-8.
15. Gunyaev G.M., Kablov E.N., Aleksashin V.M. Modificirovanie konstrukcionnyh ugleplastikov uglerodnymi nanochasticami // Rossijskij himicheskij zhurnal. 2010. T. 54. № 1. S. 5-11.
16. Loran N.M., Cirkina O.G., Pustovalov I.A. Issledovanie ekspluatacionnyh harakteristik vspuchivayushchegosya ognezashchitnogo pokrytiya, modificirovannogo uglerodnymi nanostrukturami // Sovremennye problemy grazhdanskoj zashchity. 2020. № 4 (37). S. 104-110.
17. Krestinin A.V., Shestakov V.L. Sposob kovalentnoj funkcionalizacii uglerodnyh nanotrubok s odnovremennym ul'trazvukovym dispergirovaniem dlya vvedeniya
v epoksidnye kompozicii: pat. № 2660852 C1 Ros. Federaciya. MPK C01B 32/174, B82B 3/00, B82Y 30/00. № 2017120841; zayavl. 14.06.2017; opubl. 10.07.2018.
18. Izuchenie zakonomernostej modificirovaniya poliimidnyh materialov, primenyaemyh v mnogoslojnyh konstrukciyah kosmicheskih apparatov / D.V. Kramarev [i dr.] // Plasticheskie massy. 2017. № 5-6. S. 41-45.
19. Reshetnikov I.S., Antonov A.V., Halturinskij N.A. Matematicheskoe opisanie goreniya vspuchivayushchihsya polimernyh sistem // Fizika goreniya i vzryva. 1997. T. 33. № 6.
2G. Shirshova E.S. Sozdanie epoksidnyh kompozicij ponizhennoj goryuchesti s antistaticheskimi i dielektricheskimi svojstvami: dis. ... kand. tekhn. nauk. Saratov: Saratovskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet, 2GG7.
21. Ocenka vliyaniya polyarnosti dispersnyh napolnitelej na strukturu i vodopogloshchenie epoksidnyh materialov / I.A. Kotlyarova [i dr.] // Vestnik MGSU. 2G19. T. 14. Vyp. 6. S. 69G-699. DOI: 1G.22227/1997-G935.2G19.6.69G-699.
22. Vliyanie melkodispersnogo uglerodnogo napolnitelya na mekhanicheskie svojstva epoksidnyh matric / A.O. Kamaev [i dr.] // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2015. T. 11. M 6.
23. Issledovanie vliyaniya funkcianalizirovannyh mnogostennyh uglerodnyh nanotrubok na elektroprovodnost' i mekhanicheskie harakteristiki epoksidnyh kompozitov / E.A. Yakovlev [i dr.] // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Himiya. 2016. M 3 (5). S. 15-23.
Информация о статье:
Статья поступила в редакцию: 20.12.2021; одобрена после рецензирования: 02.02.2022; принята к публикации: 10.02.2022
The information about article:
The article was submitted to the editorial office: 20.12.2021; approved after review: 02.02.2022; accepted for publication: 10.02.2022
Информация об авторах:
Валерия Анатольевна Борисова, адъюнкт 3 курса очной формы обучения факультета подготовки кадров высшей квалификации Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 149), e-mail: valery.borisova.01@yandex.ru
Information about the authors:
Valeria A. Borisova, adjunct of the 3rd year of full-time study at the faculty of training of highly qualified personnel of the Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia (196105, St. Petersburg, Moskovsky Ave., 149), e-mail: valery.borisova.01@yandex.ru
