CC BY
25ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, Серия А, 2007, том 49, № 5, с. 843-850
КОМПОЗИТЫ
УДК 541.64:542.954
ВЛИЯНИЕ ПОЛИАРИЛЕНЭФИРКЕТОНОВ РАЗЛИЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ
w __-t
НА АДГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ЭПОКСИАМИННОГО СВЯЗУЮЩЕГО1
© 2007 г. Ä. С. Волков*, Ю. Ä. Горбаткина**, И. Ю. Горбунова*, М. Л. Кербер*, С. Н. Салазкин***, В. В. Шапошникова***
*Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева 125047 Москва, Миусская пл., 9 **Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук 119991 Москва, ул. Косыгина, 4 ***Институт элементоорганических соединений имени А Н. Несмеянова Российской академии наук 119991 Москва, ул. Вавилова, 28 Поступила в редакцию 27.07.2006 г. Принята в печать 22.11.2006 г.
Методом вытягивания определена адгезионная прочность на границе раздела биполимерная смесь-волокно. В качестве адгезивов использованы смеси эпоксидной смолы с термостойкими линейными термопластами - полиариленэфиркетонами различной молекулярной массы и химического строения, а в качестве подложки - стальная проволока диаметром 150 мкм. Установлено, что при введении в эпоксидную смолу 5-20 мас. % полиариленэфиркетонов адгезионная прочность увеличивается на 10-20%; резкий рост адгезионной прочности (на 50-80%) наблюдается при содержании модификатора 30%. Введение в композицию эпоксидная смола-полиариленэфиркетон наночастиц (№+-монтмориллонит) повышает прочность сцепления со стальной проволокой. Обсуждены возможные причины наблюдаемых изменений адгезионной прочности.
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы весьма интенсивно исследуют смеси реактопластов с теплостойкими термопластами [1, 2]. Предполагалось, что использование таких смесей в качестве матриц в волокнистых композитах решит проблему получения материалов, обладающих не только высокой прочностью и жесткостью, но и высокой вязкостью разрушения и постударными характеристиками.
Модифицирование реактопластов (прежде всего эпоксидов) термопластами рассматривают как альтернативу модифицирования каучуками, введение которых, как известно [3, 4], во многих случаях позволяет повысить трещиностойкость
1 Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 0403-33059).
E-mail: alexvolkoff@inbox.ru (Волков Александр Сергеевич).
материалов, но одновременно понижает их модуль упругости, термо- и теплостойкость, а также окислительную стабильность.
В качестве модификаторов реактопластов используют полисульфоны, полиэфирсульфоны, полиэфиримиды, полиариленсульфоны, поли-эфирэфиркетоны и т.п.
Чаще всего в работах, посвященных улучшению свойств смесей реактопласт-термопласт, основное внимание уделяется проблемам совместимости, эволюции фазовой структуры и морфологии [5, 6]. Наименее изученной остается адгезия смесевых композиций к твердым телам, в частности к волокнам. Изучению этой проблемы посвящен целый ряд работ [7-9], в которых была исследована адгезия смесей эпоксидная смола-жесткоцепной термопласт (полиэфиримид, поли-сульфон) и полисульфон-ЖК-полиэфир к волокнам различной химической природы.
Таблица 1. Некоторые характеристики используемых полиариленэфиркетонов
Полиарилен-эфиркетон М х 10-3 Приведенная Вязкость Ппр, дл/г (растворитель) Температура начала размягчения, °С
ПАЭК-21Н 29 0.39 (СНС13) 210*
ПАЭК-21В 73 0.66 (СНС13) 235**
ПАЭК-22 - 0.56 (ДМАА) 260
ПАЭК-22-21 36 0.48 (ДМАА) 215-220*,
240**
ПАЭК-41 - 0.40 (ДМАА) 215
Монолитные образцы полимера в виде кусочков пленки толщиной 300-400 мкм либо вспененных чешуек получали поливом из раствора на подложку. В зависимости от условий поликонденсации были приготовлены образцы ПАЭК-21 с различной приведенной вязкостью ппр = 0.39 дл/г (ПАЭК-21Н) и 0.68 дл/г (ПАЭК-21В).
ПАЭК-22 - гомополимер на основе 4,4'-ди-фторбензофенона и имида фенолфталеина, содержащий фталимидные группировки, выделен в виде белого дисперсного порошка [12]:
* Нагрузка на пуансон Р = 1000 и ** 10 Н/м2.
В настоящей работе исследованы адгезионные свойства смесей эпоксидная смола-полиарилен-эфиркетон.
Полиариленэфиркетоны - термопласты, имеющие очень высокую термо- и теплостойкость, характеризующиеся высокой удельной вязкостью разрушения, трещино- и ударостойкостью. Их выбор в качестве модификаторов определяется перспективностью для получения теплостойких композитов с высокими эксплуатационными свойствами.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В работе исследовали смеси эпоксидного связующего марки ЭД-22 с полиариленэфиркетона-ми (ПАЭК) разной молекулярной массы и химического строения, синтезированными в ИНЭОС РАН; отвердителем служил 4,4'-диаминодифе-нилсульфон (ДАДФС). Некоторые характеристики различного вида ПАЭК представлены в табл.1.
ПАЭК-21 - термопластичный прозрачный
О
ПАЭК-22
ПАЭК-22-21 - сополимер на основе 4,4'-ди-фторбензофенона и смеси 3,3-бмс-(4'-гидрокси-фенил)фталида и 3,3-бмс-(4'-гидроксифенил)фта-лимидина с фталидными и фталимидными группировками в соотношении 0.75 : 0.25.
Сополимер представляет собой прозрачную пленку толщиной 200-300 мкм или вспененные чешуйки светло-коричневого цвета, полученные методом полива из раствора в хлороформе.
ПАЭК-41 - гомополимер на основе 4,4'-ди-фторбензофенона и фенолфталеина, содержащий активные карбоксильные группы, представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета [13]:
ПАЭК-21
Все ПАЭК при комнатной температуре растворимы в хлороформе, диэтиленгликоле и не растворимы в воде. Некоторые из ПАЭК растворимы в ЭД-22 при нагревании до 115-120°С, а
некоторые при нагревании взаимодействуют с ней с образованием частично сшитых структур.
Мк измеряли методом рассеяния света на фо-тогониодиффузометре "Пса" при температуре 25°С и длине волны X = 546 нм в вертикально поляризованном свете, используя двойную экстраполяцию по Зимму (растворитель хлороформ). Калибровку прибора осуществляли по бензолу. Значение ёп/ёе, равное 0.248, вычисляли на рефрактометре типа Пульфриха с дифференциальной кюветой.
Значения приведенной вязкости Ппр полимеров определяли в вискозиметре Оствальда при 25°С (0.5 г полимера в 100 мл хлороформа или ДМАА).
Термомеханические испытания ПАЭК проводили по методике [14]; за температуру начала размягчения принята температура, соответствующая точке пересечения касательных к участкам термомеханической кривой в области начала течения. Для оценки термомеханических свойств образцов в виде пленки и перерабатываемости исследованных материалов использовали плоскостной пластометр ПП-1 [15].
В работе исследовали немодифицированную композицию, состоящую из 70 мас. % эпоксидного олигомера ЭД-22 и 30 мас. % ДАДФС, и ту же композицию, в которую вводили 5, 10, 15, 20 и 30% от массы эпоксидного олигомера ПАЭК.
В навеску эпоксидной смолы добавляли необходимое количество модификатора, смесь тщательно перемешивали и подогревали при 130°С в течение суток и более до полного растворения модификатора в смоле.
Такую высокую температуру для изготовления смеси выбрали потому, что все виды ПАЭК не растворимы в ЭД-22 при комнатной температуре и начинают растворяться лишь при 115-120°С. В горячую смесь с растворенным модификатором (ПАЭК) добавляли порошкообразный отвердитель (ДАДФС), и всю массу охлаждали до комнатной температуры при постоянном и тщательном перемешивании. При приготовлении не-
модифицированной композиции в навеску ЭД-22 вводили 30 мас. % ДАДФС при комнатной температуре и смесь тщательно перемешивали.
Максимальное количество ПАЭК, которое удалось ввести (растворить) в эпоксидную смолу, зависело от его химического строения. При использовании ПАЭК-21 и ПАЭК-22-21 это количество достигало 30 мас. %; при введении ПАЭК-41 и ПАЭК-22 - всего 10-15 мас. %. При больших количествах модификатора системы теряли текучесть и не переходили в вязкотекучее состояние даже при нагревании их до 180°С (т.е. до температуры формирования адгезионных соединений).
Отметим, что в интервале температур, которые использовали для приготовления композиций (100-180°С), возможно взаимодействие окси-рановых циклов эпоксидных олигомеров с боковыми функциональными группами ПАЭК: с карбоксильной группой ПАЭК-41 и с фталимид-ной группой ПАЭК-22 и ПАЭК-22-21, причем с ПАЭК-41 взаимодействие происходит более интенсивно.
Используемые полимерные системы при комнатной температуре представляют собой весьма вязкие системы, поэтому при заливке связующего в чашечки (при изготовлении адгезионных соединений) его периодически подогревали в термошкафу при 100-120°С, но не более 5 мин, чтобы не допустить нарастания вязкости из-за быстрого отверждения. Режим термообработки адгезионных соединений для всех рассматриваемых систем был установлен заранее (отверждение при 180°С в течение 5.5 ч без применения давления в воздушной атмосфере). Выбранный режим позволил получить хорошо сформированную границу раздела и обеспечить хорошую воспроизводимость результатов. Для ПАЭК, полученных в виде пленок, адгезионные соединения со стальной проволокой удалось получить при помощи краткого одновременного воздействия давления и высокой температуры.
Во всех опытах субстратом в соединениях служила стальная проволока. Ее высокая прочность позволила избежать при нагружении соединений их когезионного разрушения и тем самым уменьшить число испытываемых образцов.
Tad, МПа 100
60
20
100
60
20 100
0.6 0.9
(б)
60
20
0.3 0.6 0.9
(в)
1.2
0.3
0.6
0.9
1.2
S, мм2
Рис. 1. Зависимость адгезионной прочности от площади соединений для систем (ЭД-22-ДАДФС-полиариленэфиркетон)-стальная проволока диаметром 150 мкм при различном содержании модификаторов. а: [ПАЭК-22-21] = = 0 (1), 5 (2), 10 (3), 15 (4) и 30 мас. % (5), 6 -чистый ПАЭК-22-21; б: [ПАЭК-41] = 5 (1) и 10 мас. % (2); в: [ПАЭК-21В] = 10%, для кривой 2 - система ЭД-22-ДАДФС-полиарилен-эфиркетон с добавкой 10% от массы ЭД-22 №+-монтмориллонита.
Для оценки адгезионных свойств эпоксиполи-ариленэфиркетоновых смесей методом "pull-out" оценивали прочность их соединений со стальной проволокой [16].
Образцы испытывали на усовершенствованной модели адгезиометра МАВ-2ТС (микроразрывная машина, разработанная в ИХФ РАН [16]). При этом записывали диаграмму нагружения, из которой определяли усилие F, необходимое для выдергивания волокна из слоя адгезива. Измерения проводили при постоянной скорости нагружения, равной 1 Н/с.
Адгезионную прочность Tad для каждого испытанного образца рассчитывали по формуле
Tad = F/S,
(1)
где S = ndl - площадь адгезионного соединения (площадь контакта смолы и волокна), d - диаметр стального волокна, равный 150 мкм, l - толщина слоя адгезива.
Толщину слоя полимера находили после разрушения адгезионного соединения. При этом использовали микрометр с двумя конусными вставками МВМ. Так как при смачивании волокна ад-гезивом всегда образуются мениски, высоту слоя полимера измеряли непосредственно над отверстием, остающимся после выдергивания волокна. Диаметр площади опоры конических вставок 12 мм. Использование такой малой площади опоры позволяет избежать ошибок за счет неровности полимерного слоя.
Площадь S исследованных адгезионных соединений изменялась в интервале 0.2-1.3 мм2. При обработке результатов этот интервал делили на субинтервалы с одинаковой площадью AS = = 0.1 мм2. Для каждого субинтервала рассчитывали соответствующие средние значения F и Tad, которые использовали для построения зависимостей Tad = f(S) (рис. 1). Каждая точка на кривых Tad-S - результат измерения 15-25 образцов. Подробно методики измерения адгезионной прочности в системах полимер-волокно и обработки результатов описаны в работе [16].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Из рис. 1 следует, что адгезионная прочность Tad монотонно понижается при увеличении пло-
1
щади контакта между полимером и волокном. Подобные кривые наблюдаются для всех исследованных пар. Зависимость прочности границы раздела в системах полимер-волокно от размеров соединений (масштабный эффект в адгезионной прочности), как известно, явление общее, связанное с неравномерным распределением сдвиговых (касательных) напряжений на межфазной границе волокно-полимер [16-18].
Результаты, полученные в настоящей работе для не исследованных ранее систем, подтверждают общность этой закономерности и соответственно причин, ее обусловливающих.
Типичные результаты, показывающие, как введение модификатора влияет на значения т^, приведены на рис. 2. Видно, что при небольших (до 15 мас. %) количествах ПАЭК-22-21 прочность границы раздела меняется мало; существенные изменения наступают только при введении 30 мас. % термопласта: прирост т^ достигает при этом 60-80% в зависимости от размеров (геометрии) соединения. Адгезивы при такой концентрации модификатора непрозрачны, что свидетельствует о происшедшем в процессе отверждения фазовом расслоении эпоксиполиариленэфирке-тоновой смеси.
Аналогичные зависимости адгезионной прочности от концентрации модификатора наблюдаются и для системы с ПАЭК-21Н. При увеличении концентрации термопласта до 30 мас. % снова проявляется расслоение фаз и значительное (на 60-80%) возрастание адгезионной прочности. Это хорошо видно на рис. 2.
Как отмечено выше, при добавлении в эпоксидную смолу ПАЭК-41 удалось получить адгезионные соединения и исследовать адгезионную прочность только при небольшом (до 10 мас. %) количестве термопласта (рис. 16). При такой концентрации рост межфазной прочности не превышал 13-20% (рис. 2). Адгезивы остаются при этом прозрачными, т.е. фазового расслоения смесей в процессе отверждения, видимо, не происходит.
Результаты, полученные для систем с ПАЭК-21В, хорошо согласуются с данными, приведенными в работе [8]. В ней показано, что при модифицировании эпоксидиановой смолы ЭД-20 (близкой по составу к ЭД-22) тем же полиари-ленэфиркетоном с Ппр = 0.68 дл/г адгезионная
ТаЛ, % 160
120
80
40
1 2
3
4
/ 1
й
*
й
*
й
*
й
*
й
*
й
*
й
*
й
*
й
*
й
*
й
10
15
с, %
20
25
30
Рис. 2. Изменение относительного прироста адгезионной прочности от концентрации ПАЭК-21Н (1), ПАЭК-22-21 (2), ПАЭК-41 (3) и ПАЭК-21В (4) в системах биполимерная матрица-стальная проволока при введении ПАЭК в эпоксидиановую смолу ЭД-22 при площади кон-
такта = 0.6 мм2; немодифицированной ЭД-22.
тзё - адгезионная прочность
прочность также увеличивалась только после того, как концентрация термопласта в смеси достигает 15 мас. %. Рост т^ не превышает 20-25%; фазового разделения (визуально) не наблюдается: адгезив остается прозрачным.
Попытки оценить адгезионные свойства поли-ариленэфиркетонов ПАЭК-22 и ПАЭК-41 к успеху не привели: для этих порошкообразных полимеров не удалось получить однородный расплав и соответственно сформировать соединение с качественной границей раздела.
При исследовании адгезионных характеристик самих модификаторов ПАЭК-21 и ПАЭК-22-21, полученных в виде пленок, оказалось, что адгезионная прочность соединений ПАЭК-21 (без химически активных групп) со стальной проволокой вне зависимости от ММ модификатора очень низка: 2-6 МПа. Адгезионная прочность ПАЭК-22-21, содержащего небольшое количество фтали-мидных групп, несколько выше (рис. 1а).
Рисунок 2 также показывает, что химическое строение вводимых полиариленэфиркетонов на
0
5
Таблица 2. Прирост адгезионной прочности при использовании в качестве адгезивов смесей эпоксид-жестко-цепной термопласт
Эпоксидная смола Отвердитель Модификатор с* % max ' ю Интервал исследованных концентраций,% AWT°ad , % Литература
ЭД-20 ТЭАТ ПСК-1 (М = 60000) 10 0-25 25-40 [22]
ЭД-20 ТЭАТ Ультем-1000 15 0-20 25-30 [21]
ЭД-20 ДАДФС ПАЭК-21 15 0-15 25-35 [9]
ЭД-22 ДАДФС ПАЭК-21 30 0-30 60-80 Настоящая работа
ЭД-22 ДАДФС ПАЭК-22-21 30 0-30 50-80 То же
Примечание. Ата^/T°ad = (Tajmax - x°ad)/x°ad, где Taj max - максимальное значение тaj, которое удалось достичь, x°ad - значение
xad Для соединений с немодифицированной эпоксидной смолой; величина АтаJT°ad зависит от размеров адгезионного соединения. ТЭАТ - триэтаноламинотитанат.
* Концентрация, при которой получено максимальное значение адгезионной прочности.
значения тай сказывается мало: добавление небольшого количества (до 10-15 мас. %) любого из модификаторов - и ПАЭК-21, который не содержит химически активных функциональных групп, и ПАЭК-22-21 с активными фталимидны-ми группами, и ПАЭК-41 с фенилкарбоксильны-ми группами - приводит к примерно одинаковому (10-15%) росту адгезионной прочности.
При малой концентрации ПАЭК повышение ММ модификатора также существенно не изменяет значений тай, что видно при сравнении межфазной прочности образцов, в адгезивы которых добавлены высоко- и низкомолекулярный ПАЭК-21. При введении 10 мас. % ПАЭК-21 адгезионная прочность в обоих случаях возрастает всего на 13% (по сравнению с прочностью соединений, в которых использована немодифицированная эпоксидная смола). Некоторого повышения адгезионной прочности (при малой концентрации модификатора) удалось достичь, вводя в биполимер-ную матрицу наночастицы. На рис. 1в это продемонстрировано для системы с ПАЭК-21В. Видно, что рост адгезионной прочности составляет 1015%. Причины такого повышения не ясны и требуют дальнейшего изучения.
Из результатов, приведенных на рис. 1а, следует, что в широком интервале концентраций адгезионная прочность эпоксиполиариленэфиркето-новых смесей изменяется немонотонно. Действительно, значения тай в соединениях модификатор-
волокно намного ниже, чем в соединениях эпок-сид-волокно. Наблюдаемая ситуация типична. В работах [19, 20], где систематизированы зависимости т^-З1 для компонентов целого ряда биполи-мерных смесей, показано, что адгезионная способность модифицирующих добавок, если она вообще может быть измерена, как правило, ниже, чем у основного (модифицируемого) полимера. Это означает, что адгезионная прочность с добавлением минорного компонента должна уменьшаться. Однако на концентрационных зависимостях тай смесей в ряде случаев существуют области, в которых адгезионная прочность с увеличением концентрации модификатора растет. В настоящей работе для двух из исследованных адгезивов ЭД-22 + ПАЭК-21Н и ЭД-22 + + ПАЭК-22-21, для которых удалось сформировать соединения в относительно широком (до 30 мас. %) интервале составов, характерна та же картина. Ранее при исследовании концентрационной зависимости адгезионной прочности смесей реактопласт-термопласт к волокнам мы тоже наблюдали немонотонное (по кривой с более или менее четким максимумом) изменение прочности границы раздела.
Для иллюстрации в табл. 2 приведены значения концентрации, при которых достигался максимум, и относительный прирост адгезионной
прочности Атай/т0. Видно, что добавляя в эпоксидные смолы различные жесткоцепные термо-
пласты, можно весьма значительно повысить прочность границы раздела связующее-волокно. Степень увеличения зависит от химической природы термопласта и фазового состояния смеси после отверждения. Максимальный эффект наблюдается при добавлении полиариленэфиркето-нов. Из табл. 2 следует также, что максимальные значения Tad достигаются, как правило, при фазовом расслоении смесей. Прирост адгезионной прочности определяется при этом, по всей вероятности, морфологией приповерхностных (граничащих с волокнами) слоев, которая в свою очередь влияет на процесс разрушения адгезионных соединений и тем самым на межфазную прочность. Отмеченные выше особенности подробно рассмотрены в работах [9, 19, 20].
Таким образом, результаты, приведенные в настоящей работе и в работе [8], показывают, что, используя эпоксиполиариленэфиркетоно-вые смеси, можно весьма значительно (на 5080%) увеличить прочность границы раздела матрица-волокнистый наполнитель. Это позволило получить с помощью таких смесей волокнистые композиты с улучшенными физико-механическими характеристиками. Результаты исследования свойств подобных композитов будут опубликованы в дальнейшем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Martinez M, Martin M.D., Eceiza A., Oyanguren P., Mondragon I. // Polymer. 2000. V. 41. № 8. P. 1027.
2. Saalbrink A., Mureau M., Peijs T. // Proc. 11 Int. Conf. Composite Materials (ICCM-11) / Ed. by Scott M.L. Sidney: Australian Composite Structures Soc., 1997. V. IV.
3. Ratna D. // Polymer. 2001. V. 42. № 6. P. 4209.
4. Козий ВВ., Розенберг Б.А. // Высокомолек. соед. А. 1992. Т. 34. № 11. C. 3.
5. Чалых А.Е., Герасимов В.К., Бухтеев А.Е., Шапа-гин А.В., Кудрякова Г.Х, Бранцева Т В, Горбат-кина Ю.А., Кербер МЛ. // Высокомолек. соед. А. 2003. Т. 45. № 7. C. 1148.
6. Varley R.J., Hodgkin J.H., Hawthorne D.G. // Polymer. 2000. V. 41. № 10. P. 3425.
7. Gorbatkina YuA, Pankratov VA., Frenkel TsM, Chernyshova A.G., Shvorak A.E. // J. Adhesion Sci. Technol. 1997. V. 11. № 7. P. 803.
8. Калаев Д.В., Бранцева ТВ, Горбаткина Ю.А, Кербер МЛ, Кравченко Т.П., Салазкин С.Н, Шапошникова В.В. // Высокомолек. соед А. 2003. Т. 45. № 5. C. 779.
9. Brantseva T.V., Gorbatkina YuA, Mäder E, Dutschk V, KerberM.L, Schneider K, Haßler R. // J. Adhesion Sci. Technol. 2004. V. 8. № 18. P. 1293, 1309.
10. Шапошникова B.B, Салазкин С.Н, Донецкий К.И, Горшков Г.В, Шарапов Д.С, Мамедова И.А., Петровский П.В, Аскадский А.А., Бычко К.А, Казанцева В.В, Краснов А.П, Афоничева О.В, Ткачен-ко А.С., Генина М.М. // Высокомолек. соед. А. 2002. Т. 44. № 6. C. 925.
11. Шапошникова В.В, Салазкин С.Н, Донецкий К.И, Горшков Г.В, Аскадский А.А., Бычко К.А, Казанцева В В., Саморядов А.В., Краснов А.П, Лиоз-нов Б.С., Афоничева О.В, Светлова НА., Коган А.С., Ткаченко А.С. // Высокомолек. соед. А. 1999. Т. 41. № 2. C. 217.
12. Салазкин С.Н, Донецкий К.И. // Докл. РАН. 1998. Т. 362. № 6. C. 789.
13. Донецкий К.И, Салазкин С.Н, Горшков Г.В, Шапошникова В.В. // Докл. РАН. 1996. Т. 350. № 2. C. 213.
14. Цетлин Б.Л, Гаврилов В.И, Великовская НА, Кочкин В.В. // Завод. лаб. 1956. Т. 22. № 3. C. 352.
15. Лиознов Б.С., Краснов А.П. Машины и приборы для испытания полимеров. М.: Металлургия, 1971.
16. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер-волокно. М.: Химия, 1987.
17. Ramaman Krishnamoorti, Koray Yurekli // Colloid Interface Sci. J. 2001. № 6. P. 46.
18. Kelly A., Macmillan N.H. Strong Solids. Oxford: Clarendon Press, 1986.
19. Горбаткина Ю.А. // Клеи, герметики, технологии. 2004. № 4. C. 18.
20. Горбаткина Ю.А. // Клеи, герметики, технологии. 2004. № 5. C. 24.
21. Бранцева ТВ, Горбаткина Ю.А., Кербер М.Л. // Механика композитных материалов. 2001. Т. 37. № 1. C. 3.
22. Горбаткина Ю.А., Иванова-Мумжиева В.Г., Кербер МЛ. // Механика композитных материалов. 1997. Т. 33. № 4. C. 433.
850
bonkob h «p.
Effect of Poly(arylene ether ketone)s of Different Chemical Constitutions on Adhesion Properties of Epoxyamine Binder
A. S. Volkova, Yu. A. Gorbatkinab, I. Yu. Gorbunovaa, M. L. Kerbera, S. N. Salazkinc, and V. V. Shaposhnikovac
a Mendeleev University of Chemical Technology, Miusskaya pl. 9, Moscow, 125047 Russia b Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, ul. Kosygina 4, Moscow, 119991 Russia c Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences, ul. Vavilova 28, Moscow, 119991 Russia e-mail: alexvolkoff@inbox.ru
Abstract—The adhesive strength on the bipolymer blend/fiber interface was determined by the pull-out method. Epoxy resin blends with heat-resistant linear thermoplastics, poly(arylene ether ketone)s of different molecular masses and chemical compositions, were used as adhesives, and a steel wire of 150 |im diameter was used as a substrate. It was found that the addition of 5-20 wt % poly(arylene ether ketone) to epoxy resin results in a 10-20% increase in the adhesive strength; a sharp gain in the adhesive strength (by 50-80%) is observed at a modifier content of 30%. The introduction of nanoparticles (Na+-montmorillonite) into the epoxy resin-poly(arylene ether ketone) blend increases the strength of adhesive bonding to steel wire. Possible reasons for the observed changes in the adhesive strength are discussed.
