Розробка полімерної матриці з поліпшеними експлуатаційними характеристиками для захисту елементів транспортних засобів
DOI:
https://doi.org/10.31471/2311-1399-2020-2(14)-71-76Ключові слова:
епоксиполіефірна матриця, засоби транспорту, захисне покриття, композитний матеріал, термостійкість (за Мартенсом), теплофізичні властивості, термічний коефіцієнт лінійного розширення, усадка.Анотація
У роботі досліджено вплив вмісту поліефірної смоли Norsodyne O 12335 AL у епоксидному олігомері ЕД-20 за показниками теплофізичних властивостей. Проаналізовано динаміку показника термостійкості (за Мартенсом) композиту при збільшенні вмісту поліефірної смоли у епоксидному олігомері до q = 120 мас.ч. та встановлено оптимальний вміст поліефірного зв’язувача. Досліджено зміну показників термічного коефіцієнту лінійного розширення (ТКЛР) епоксиполіефірного композиту у різних температурних діапазонах та лінійну усадку від вмісту поліефірної смоли. Експериментально доведено, що при введенні Norsodyne O 12335 AL у кількості q = 10–20 мас.ч. формується композитний матеріал, який характеризу-ється мінімальними показниками ТКЛР у діапазонах: у області ΔТ = 303–323 К – α =1.610-5 К-1, у області ΔТ = 303–373 К – α =(2.0–2.5)10-5 К-1, у області ΔТ = 303–423 К – α =(3.8–3.9)10-5 К-1, у області ΔТ = 303–473 К – α =(8.8–8.9)10-5 К-1. При цьому показники лінійної усадки зменшуються порівняно з епоксидною матрицею від Δl = 0,32 % до Δl = 0,13–0,14 %. Проаналізовано, що отримані значення ТКЛР, лінійної усадки корелюють із показниками термостійкості (за Мартенсом) та із попередньо дослідженими значеннями фізико-механічних властивостей. Встановлено склад епоксиполіефірної матриці, який у комплексі відрізняється підвищеними показниками теплофізичних властивостей. На основі отриманих результатів розроблено епоксиполіефірну матрицю, яку запропоновано використовувати при формуванні захисних покриттів для елементів засобів транспорту, що експлуатуються в умовах впливу змінних та підвищених температур.
Завантаження
Посилання
Chausov, M, Pylypenko, A, Berezin, V, Volyanska, K, Maruschak, P, Hutsaylyuk, V, Markashova, L, Nedoseka, S & Menou, A 2018, ‘Influence of dynamic non-equilibrium processes on strength and plasticity of materials of transportation systems’, Transport, vol. 33, no. 1, pp. 231–241. https://doi.org/10.3846/16484142.2017.1301549
Kerber, ML, Vinogradov, VM, Golovkin, GS etc. 2008, Polymer composite materials: structure, properties, technology: textbook manual; ed. A.A. Berlin, St. Petersburg, Profession.
Dulebová, Ľ et al. 2017, ‘Analysis of the Mechanical Properties Change of PA6/MMT Nanocomposite System after Ageing’, Key Engineering Materials, vol. 756, pp. 52–59.
Duleba, B et al. 2015, ‘Possibility of Increasing the Mechanical Strength of Carbon/Epoxy Composites by Addition of Carbon Nanotubes’, Materials Science Forum, vol. 818, pp. 299–302.
Buketov, A, Maruschak, P, Sapronov, Brailo, OM, Leshchenko, O, Bencheikh, L & Menou, A 2016, ‘Investigation of thermophysical properties of epoxy nanocomposites’, Molecular Crystals and Liquid Crystals, vol. 628:1, pp. 167–179. https://doi.org/10.1080/ 15421406.2015.1137122
Salom, C, Prolongo, MG, Toribio, A, Martínez-Martínez, AJ, Aguirrede Cárcer, I & Prolongo, SG 2017, ‘Mechanical properties and adhesive behavior of epoxy-graphene nanocomposites’, International Journal of Adhesion and Adhesives, https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2017.12.004
Buketov, АV, Brailo, МV, Kobel’nyk, ОS & Akimov, ОV 2016, ‘Tribological properties of the epoxy composites filled with dispersed particles and thermoplastics’, Materials Science. vol. 52, iss. 1, pp. 25–32. https://doi.org/10.1007/s11003-016-9922-4 [8] Yakovenko, TT, Babakhanova, TG & Slimakovsky, IV 2004, ‘Modification of unsaturated polyester resin by polymer additives’, Bulletin of Lviv National University, vol. 516: Chemistry, technology of substances and their application, pp. 178–181. [9] Buketov, AV, Sapronov, ОО & Aleksenko, VL 2015, Epoxy nanocomposites: monograph, Kherson: KSMA.
B. Mehta, Linchon, K. Wadgaonkar, Kunal & Jagtap, Ramanand 2018, ‘Synthesis and characterization of high bio-based content unsaturated polyester resin for wood coating from itaconic acid: Effect of various reactive diluents as an alternative to styrene’, Journal of Dispersion Science and Technology, 1-10. https://doi.org/10.1080/ 01932691.2018.1480964
Buketov, AV, Maruschak, PO, Brailo, NV, Akimov, AV, Kobelnik, OS & Panin, SV 2016, ‘Tribological properties of epoxy composite materials for marine and river transport’, Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures, AIP Conf. Proc., vol. 1783, pp. 020020-1–020020-5 https://doi.org/ 10.1063/1.4966313
Buketov, АV, Sapronov, АА, Buketova, NN, Brailo, MV, Marushak, PО, Panin, SV & Amelin, MYu 2018, ‘Impact toughness of nanocomposite materials filled with fullerene С60 particles’, Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal, vol. 9, no. 2, pp. 157–177. https://doi.org/10.1615/ CompMechComputApplIntJ.v9.i2.30
Nehal A. Salahuddin, Maged El‐Kemary & Ebtisam M. Ibrahim 2017, ‘High‐performance flexible epoxy/ZnO nanocomposites with enhanced mechanical and thermal properties’, Polymer Engineering & Science, vol. 57, no. 9, pp. 932–946.
Abouzahr, S & Wilkes, GL 1984, ‘Structure property studies of polyester- and polyether-based MDI–BD segmented polyurethanes: Effect of one- vs. two-stage polymerization conditions’, J. Appl. Polym. Sci, vol. 29, iss. 9, pp. 2695–2711. http://dx.doi.org/10.1002/ app.1984.070290902
Wang, H, Sun, X & Seib, P 2002, ‘Mechanical properties of poly(lactic acid) and wheat starch blends with methylenediphenyl diisocyanate’, J. Appl. Polym. Sci, vol. 84, pp. 1257–1262. http://dx.doi.org/10.1002/app.10457
Brailo, M, Buketov, A, Yakushchenko, S, Sapronov, O, Vynar, V & Kobelnik, O 2018, ‘The Investigation of Tribological Properties of Epoxy-Polyether Composite Materials for Using in the Friction Units of Means of Sea Transport’, Materials Performance and Characterization, vol. 7, no. 1, pp. 275–299. https://doi.org/10.1520/MPC20170161
Buketov, AV, Brailo, MV, Yakushchenko, SV, Sapronov, OO & Smetankin, SO 2018, ‘The formulation of epoxy-polyester matrix with improved physical and mechanical properties for restoration of means of sea and river transport’, Journal of Marine Engineering & Technology, vol. 19, no. 3, pp. 109–114. https://doi.org/10.1080/ 20464177.2018.1530171
Buketov, A, Brailo, M, Yakushchenko, S & Sapronova, A 2018, ‘Development of Epoxy-Polyester Composite with Improved Thermophysical Properties for Restoration of Details of Sea and River Transport’, Advances in Materials Science and Engineering, Article ID 6378782, 6 pages. https://doi.org/10.1155/2018/6378782
Buketov, AV, Sapronov, ОО, Brailo, MV, Maruschak, PО, Yakushchenko, SV, Panin, SV & Nigalatiy, VD 2018, ‘Dynamics of destruction of epoxy composites filled with ultra-dispersed diamond under impact conditions’, Mechanics of Advanced Materials and Structures, vol. 27, no. 9, pp. 725–733. https://doi.org/10.1080/ 15376494.2018.1495788
Zienkiewicz-Strzałka, M, Błachnio, M, Deryło-Marczewska, A, Kozakevych, R, Bolbukh, Y & Tertykh, V 2017, ‘Silver nanoparticles deposited on pyrogenic silica solids: Preparation and textural properties’, Adsorption Science & Technology, vol. 35, no. 7–8, pp. 714–720. https://doi.org/10.1177/0263617417707599
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право
.png)
.png){kind=logo}
