CC BY
34
цессом свободного термоформования изделий с повышенными требованиями к точности размеров. В этот комплекс помимо рассмотренных выше функциональных блоков должны быть включены блоки анализа данных и принятия решений, а также блок управления коррекцией геометрических параметров заготовки в процессе ее формования.
Простейшее исполнение блоков анализа данных и принятия решений может быть основано на сравнении в конкретный момент времени полученной информации с измерительных блоков и эталонной математической моделью. При несовпадении заданной модели с полученной информацией принимается решение по коррекции формы заготовки. В этом случае блок коррекции формы заготовок управляет клапанами подачи дополнительного импульса давления в соответствующие области заготовки.
Библиографический список
1. Шерышев М.А. Производство изделий из полимерных листов и пленок. - СПб.: Научные основы и технологии, 2011. - 556 с.
2. Коваленко В.А. Влияние технологических параметров негативного пневмо-вакуумного формования на разнотолщинность получаемых изделий: дис... канд. техн. наук. - М., 2002. - 193 с.
УДК 678.5
Р.И. Сопотов, И.Ю. Горбунова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МОДИФИКАТОРОВ И РЕЖИМА ОТВЕРЖДЕНИЯ НА УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ ЭПОКСИАМИННОГО СВЯЗУЮЩЕГО
В настоящей работе исследовали ударную вязкость эпоксиаминной композиции методом Динстата. Данная эксплуатационная характеристика отверждённых композиций зависит от режима отверждения.
In the present work characteristics of curing epoxy-amine systems were studied by Dinstant method. This performance characteristic of curing compositions depend on cure mode.
В настоящее время одним из перспективных направлений при создании композиционных материалов на основе эпоксидного олигомера является их модификация различными линейными термостойкими полимера-
ми. Введение таких добавок позволяет повысить сопротивляемость ударным нагрузкам [1].
В работе исследовалось влияние термопластичных модификаторов (полисульфона - ПСФ, полиэфирсульфона - ПЭСФ, полиэфиримида - ПЭИ, поликарбоната - ПК) и температурного режима отверждения на ударную вязкость связующего для композиционных материалов на основе эпоксидного олигомера ЭД-20 и отвердителя диаминодифенилсульфона.
Ударная вязкость определялась методом Динстата по ГОСТ 1423569. В соответствии с этим методом испытания на разрушение образца затрачивается работа, выражаемая уравнением: А = Р(Н - К), где
Р - вес маятника, Н - высота подъёма маятника до удара, Ь - высота подъёма маятника после удара
Ударной вязкостью будет являться удельная работа разрушения:
А
ан = —, где
F0 - площадь поперечного сечения образца. Для образцов, отверждаемых при
160 0 С в течение 8 часов, наблюдается рост ударной вязкости с увеличением концентрации модификатора (рис. 1).
Для композиций, модифицированных ПСФ и ПЭИ, рост ударной вязкости составил около 70-80%. Использование в качестве модификатора ПЭСФ привело к росту ударной вязкости на 50%, ПК - на 17%.
Такое различие в приросте ударной вязкости, возможно, обусловлено различием ударной вязкости самих модификаторов (табл. 1).
Табл. 1. Значение ударной вязкости термопластичных модификаторов
Материал Ударная вязкость (кДж/м2)
ПСФ (Марка ПСК-1) 110-120
ПЭСФ (Марка Ultrason E 2020) 42-45
ПЭИ (Марка Ultem 1010) 170
ПК (Производитель Arla Plast) 10-15
Для образцов, отверждаемых при 1800 С в течение 8 часов, также наблюдался рост ударной вязкости с увеличением концентрации модификатора (рис. 2). В данном случае для композиций, модифицированных ПСФ и ПЭИ, прирост ударной вязкости составил ~ 30-35%. Использование в качестве модификатора ПЭСФ привело к росту ударной вязкости на 23%, ПК - на 20%. Может показаться, что изменение температурного режима отверждения привело к падению прироста ударной вязкости исследуемых образцов. Однако, полученные данные свидетельствуют о том, что у немодифициро-
ванной композиции при повышении температуры отверждения, ударная вязкость возросла на 23%.
120-
100-
80-
60-
? 40
20-
0 5 10 15 20
Концентрация модификатора (м.ч.)
120-
100-
80-
60-
? 40-
20
5 10 15
Концентрация модификатора (м.ч.)
20
3
0
0
Рис. 1. Зависимость ударной вязкости от концентрации модификатора для композиций, модифицированных ПСФ (1), ПЭСФ (2), ПЭИ (3), ПК (4) и отверждён-ных при 160° С в течение 8 часов.
Рис. 2. Зависимость ударной вязкости от концентрации модификатора для композиций, модифицированных ПСФ (1), ПЭСФ (2), ПЭИ (3), ПК (4) и отверждён-ных при 180° С в течение 8 часов
Для образцов, содержащих 20 м.ч. модификатора, изменение температурного режима отверждения не привело к существенному росту ударной вязкости. Тем не менее, повышение температуры отверждения позволило добиться оптимальных показателей ударной вязкости у образцов, содержащих 10 м.ч. модификатора. Это можно объяснить сокращением времени фазового разделения в системе эпоксидный олигомер - модификатор и времени гелеобразования, как показано в работе [2].
Таким образом, методом Динстата была изучена ударная вязкость модифицированных связующих и связующих без модификатора. Сопоставлены результаты испытаний образцов, полученных при различных режимах отверждения. На основании экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что, повышая температуру отверждения, можно сократить расход модификатора.
Библиографический список
1. Связующие в производстве полимерных композиционных материалов: Учебное пособие / С.Е. Артеменко, А.Г. Панова / СГТУ; Саратов: Изд-во Саратовского государственного технологического университета, 1994. 100 с.
2. Зюкин С.В., Аринина М.П., Жиронкина Н.В., Горбунова И.Ю., Кер-бер М.Л., Изучение влияния содержания термопластичных модификаторов и режима отверждения на свойства эпоксиаминного связующего // Успехи в химии и химической технологии, 2012. Том XXVI. №3. С. 106-109.
