CC BY
33
1с
---РЕ во Tlpe<tn ——РЕ 80 Т|рв!1л»3%СЕБСмат-1ЧОБ —*"РЕ 80 Т1ре1И*5%сеБСмаг»ИЧг.ОБ
Рис.3. Диаграммы испытаний ударной прочности композиций ПЭВП с с различным содержанием СЭКС-м, при одинаковом количестве ОБ методом свободно падающего груза.
Результаты представленных исследований позволили сделать вывод о целесообразности модификации ПЭВП малеинизиро ванным ТЭП и органобентонитом для производства экструзионных изделий, в частности труб и плёнок, так как предложенные модификаторы позволяют увеличить ударную прочность, а, следовательно, стойкость к растрескиванию, а также регулировать физико-механические свойства продукции из ПЭВП.
Библиографичекие ссылки
1. Шабашов Д. Темп роста потребления полиэтилена в России. // Ж-л РБК Daily, 2007.
2. Эффективный подход к созданию современных полимерных композиционных материалов / Э.Л.Калинчев [и др.]; // Ж-л Полимерные материалы, 2008. N3.
3. Tjong S.C., S.P. Bao. Fracture toughness of high density polyethylene/SEBS-g-MA/montmorillonite nanocomposites. Hong Kong, 2006.
УДК 678.5.0465!
И. А. Крючков, И. Ю. Горбунова, С. И. Казаков, В. А. Коротеев, М. JI. Кербер Российский химико-технологческий университет им. Д.И. Менделеева, Москва. Россия
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СТРУКТУРИРОВАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ
Increase of the content of the thermoplastic polymer results in increase of constant of the cure process speed, and also results in considerable increase of adhesive strength at equal break.
Удар падающим грузом
Увеличение содержания термопластичного полимера приводит к увеличению константы скорости процесса отверждения, а также существенному росту адгезионной прочности при равномерном отрыве.
Низкие показатели ударной прочности отвержденной эпоксиамишюй композиции являются одним из факторов, влияющих на возможные области применения клеевых и композиционных материалов. В связи с этим в последнее время исследуются различные пути модификации эпоксидных композиций для повышения ударной вязкости при одновременном сохранении теплостойкости и высоких адгезионных характеристик. Одним из направлений в модификации клеевых систем является введение в композицию совместимых и несовместимых термопластичных полимеров, которые способны упрочнять отвержденные матрицы по механизму взаимо- и полувзаимо-проникаюших сеток.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. В работе использовались следующие материалы.
Для основы отверждающихся систем была выбрана эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 10597-76) со структурной формулой:
Мп 390
М\у/Мп 1,10
Содержание эпоксидных групп, % 21,0
Содержание гидроксильных групп, не более, % 1,7
Динамическая вязкость при 25°С, Па с 18,4
Плотность, г/ем3 1,13;
В качестве отвердителя эпоксидного олигомера использовался дици-андиамид СЫ-циангуанидин):
мн н2н
II I
н 4
который представляет собой белый кристаллический порошок, Т„л = 209°С, растворимый в воде, диметилформамиде, диметилацетамиде, диметилсуль-фоксиде, М-метилпирролидоне, метиловом спирте, этилцелозольве.
Молекулярная масса 84
Плотность 1,405 г/см3;
В настоящей работе отвердитель использовался в количестве 10 мл. от эпоксидного олигомера, что близко к стехиометрическому соотношению
В качестве модификатора использовался термостойкий термопласт -
Структурная формула:
Подготовка образцов. Растворение термопластичных модификаторов в эпоксидной смоле проводилось в температурном диапазоне 160-200°с при постоянном перемешивании, время смешения не менее 12 часов. Введение отверждающего агента дициандиамида осуществлялось после полного растворения термопласта в эпоксидной смоле. Время диспергирования порошкообразного отвердитедя в композиции составляло не менее 7 часов.
Методы исследования. Технологический процесс склеивания состоял из следующих стадий: 1 - подготовка поверхности, 2 - нанесение клея, 3 -отверждение клеевой композиции.
1. Субстрат - сталь (марка стали - сталь 3) обрабатывали методом, шлифования для придания определенного микрорельефа с известной шероховатостью. Склеиваемые поверхности обезжиривали ацетоном.
2. Клеевую композицию наносили на поверхности субстрата. После этого склеиваемые поверхности соединялись друг с другом, образцы помещались в специальные кассеты под определенной нагрузкой.
3. Отверждение клеевой композиции осуществлялось при постоянной заданной температуре.
Динамический модуль упругости определяли методом свободно-затухающих колебаний да приборе МК-3.
Клеевые композиции наносили на стеклоткань, помещали в термокриокамеру прибора, термостатировали в течение 10 минут. Затем с помощью электромагнита в системе возбуждались свободные колебания; регистрировались значения периода и логарифмического декремента затухающих колебаний. Измерение проводились не менее 5 раз.
Форм-фактор находили по формуле:
[1].
марки Ultem 1010, производитель General Electric.
где Ь - ширина образца, <1 - толщина образца, 1 - длина образца. Модуль упругости рассчитывали по формуле:
где I - момент инерции, Б - форм-фактор образца, А* - логарифмический декремент, Тк - период колебаний системы с образцом, То - период колебаний системы без образца, п = 3.1426....
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Скорость отверждения эпоксидной клеевой композиции в присутствии полимерной добавки исследовали методом динамического механического анализа (по изменению модуля упругости) Были получены зависимости модуля упругости в’ от времени отверждения для систем с различным содержанием термопластичного модификатора. Исходя из возможности автоускорения при реакции отверждения эпоксидных олигомеров, можно предположить, что изотермический процесс отверждения описывается простейшим уравнением с автоускорением (1):
р=м\-т+ср) (1>
где к - константа скорости реакции; С - константа, отражающая эффект автоускорения, по аналогии с обработкой калориметрических данных по реакциям отверждения, за «реологическую» степень превращения [)р можно принять величину:
(2)
где 01, С0 и О' - конечное, начальное и текущее значения модуля соответственно.
Интеграл уравнения (1) при начальном условии! = 0,р=0 имеет вид:
ехр[(1+С)*/]-1
ехр[(1 , + С)А/]+С или в более удобной для последующего анализа форме:
+ (4)
Р
-I, сле-
Представляя экспериментальные данные в координатах 1п ^ ^
дующих из формулы (4), можно определить значения константы к при различном содержании полиэфиримида. Спрямление зависимости (3(1) в указанных координатах должно свидетельствовать о справедливости формулы (4). По наклону такого линейного участка можно определить произведение (1 + С)к. Экстраполяция этой зависимости к I = 0 дает значение 1пС. Результаты обработки проведенных экспериментальных данных согласно указанной схеме, показаны на рис. 1.
Р
Как видно из рисунка, на зависимости 1п —-1 при достаточно
больших степенях превращения наблюдается явно выраженный линейный участок. Таким образом, можно полагать, что кинетика отверждения рассматриваемой системы действительно удовлетворительно описывается уравнением с автоускорением.. Полученные в результате значения констант к приведены в таблице 1.
ПрЖСШІДОУЗЯЯ (•!
Рис. I. Обработка экспериментальных данных в координатах уравнения 4 (температура отверждения 160°С) для систем:
1- 5 м.ч. полиэфиримид, 2- 10 м.ч. полиэфиримид, 3- 20 м.ч. иолиэфиримид.
Рис. 2. Зависимость адгезионной прочности при равномерном отрыве от времени отверждения для систем с различными модификаторами (температура отверждения 160°С): I- 5 м.ч. иолиэфиримид, 2- 20 м.ч. полиэфиримид, 3- 10 м.ч. полиэфиримид,
Табл. 1. Константы скорости реакций для систем с различным содержанием модификатора.
Содержание модификатора: Константа скорости реакции:
5 м.ч, полиэфиримид 0,01038
10 м.ч. полиэфиримид 0,01209
20 м.ч. полиэфиримид 0,01979
Как видно из таблицы, с увеличением содержания термопластичного модификатора константа скорости реакции возрастает. Исходя из этих данных, можно предположить, что модификатор становится участником про-
цесса отверждения. Это предположение также находит подтверждение в литературе [2].
На рие.2 представлены зависимости адгезионной прочности, при равномерном отрыве от времени отверждения для композиций с различным содержанием модификатора. Как. видно из графика, прочность клеевых соединений прямо связана с количественным содержанием модификатора в отверждающейся системе.
Библиографические ссылки
1. Реология и макрокииентика отверждения эпоксидного олигомера дициан-диамидом. / А.Я.Малкин [и др.]; // Высокомолекулярные соединения. Сер А., 1984. Т.26. №10. С. 2149-2154.
2. Выгодский Я.С., Комарова Л.И., Антипов Ю.В. Новые эпоксидные олигомеры на основе эпоксидных олигомеров и- кардовых полиамидов // Высокомолекулярные соединения. Сер.А., 1995. Т.37. Х®2. С. 197-205
УДК 547.128.004.12
А. О. Кузнецова, О. А. Сухинина, Е. И. Костылева, Т. И. Рыбкина
Иовомоскопский институт Российского хнмико-технологйпсского университета ИМ. Д.И. Менделеева, Новомосковск, России
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ МЕТАЛЛОХЕЛАТЫ В МОДИФИКАЦИИ СИЛИКОНОВЫХ ДИЭЖКТРИКОВ
In work various methods of purification and modification of polydimethylsiloxane liquids for the purpose of improvement of their dielectric characteristics are studied. Ways with application the microwave floor, electrodialysis, sorption and modification metal-containing chelates organosilicone compounds are considered. It is shown, that the offered methods allow to improve dielectric characteristics in a wide temperature -frequency interval.
В работе изучены различные методы очистки и модификации пояидиметилсшюк-сановых жидкостей с целыо улучшения их диэлектрических характеристик. Рассмотрены способы с применением СВЧ-поля, электродиализа, сорбции и модификации кремнийорга-ническимм металлохелатами. Показано, что предложенные методы позволяют улучшать диэлектрические характеристики в широком температурно-частотном интервале.
Кремнийорганические жидкости (олиго- и полидиметилсилоксаны) используют в качестве диэлектриков, заменяя ими минеральные масла. Жидкие диэлектрики представляют собой электроизоляционные жидкости, используемые в электрических аппаратах высокого напряжения, а также в блоках электронной аппаратуры. Их применение позволяет обеспечить надежную и длительную работу электрической изоляции, находящихся под
