В работах исследователей было показано, что наибольшую информацию о связи адгезии со свойствами материала дают опыты в которых при получении пластика волокно и связующее остаются одними и теми же, а адгезия меняется за счёт модификации поверхности волокнистого наполнителя. Проведённые исследования показали, что изменение только адгезионного взаимодействия также приводит к симбатному с ним изменению прочности однонаправленных (прессованных и намоточных) стеклопластиков, что позволяет сделать вывод о том, что в частности для стеклопластиков, адгезионная прочность системы полимер – волокно является одним из основных факторов, определяющих механические характеристики материалов (т.е. в данном случае, для повышений механических характеристик армированного материала целесообразен поиск способов модифицирования поверхности стекловолокон с целью повышения адгезионной прочности).
Так как одним из путей повышения прочности и модуля упругости армированных пластиков является увеличение относительного содержания высокопрочных волокон, то большой интерес представляет изучение и получение образцов с гексагональной упаковкой волокон одинакового диаметра, при которой по теоретическим расчетам их содержание может достигать 90,7% (в то время, как традиционные методы намотки позволяют получать материалы с содержанием волокон лишь 65 ÷ 70 об. %).
Изучение данной темы позволит в будущем получать материалы с ещё более высокими свойствами и находить новые способы применения данного типа материалов.
Существует ещё целое множество иных параметров и влияющих факторов, которые изучаются сейчас или будут изучаться в будущем, и можно с уверенностью сказать, что именно от глубокого понимания и решения целого комплекса задач будет зависеть качество получаемых образцов. Таким образом, в качестве примера, было бы интересно рассмотреть конкретные примеры исследований, направленных на изучение и изменение свойств армированных материалов и ознакомиться с количественными результатами некоторых исследований в данной области, что будет сделано во втором разделе.
2. Примеры исследований в области улучшения свойств
композиционных материалов
Безусловно, одним из важнейших аспектов использования высококачественных материалов остаётся регулирование их свойств за счёт изменения свойств полимерной матрицы, что достигается изучением различных факторов, влияющих на характеристики получаемых изделий.
В работе по изучению влияния модификатора на эпоксидный полимер комплексом современных методов исследования была изучена модификация эпоксидного полимера эпоксиполиуретановым олигомером, что в результате позволило выявить однозначную взаимосвязь особенностей процесса отверждения и уровня деформационно-прочностных характеристик с наличием в композите модификатора.
В работе показано, что получение и изучение полимерных композиций, модифицированных реакционноспособными олигомерами является одним из актуальных (хотя и мало изученных) направлений полимерной химии, так как подобные композиционные материалы обладают рядом ценных эксплуатационных и технических характеристик и стабильны в процессе использования. Следовательно, глубокие исследования взаимосвязи условий структурирования, различных уровней структурной организации модифицированных систем с их свойствами представляют большой интерес.
Учитывая химическое строение эпоксиполиуретана, имеющего гибкие полиэфирные блоки и полярные функциональные группы, можно было ожидать, что его применение для повышения комплекса деформационно-прочностных свойств отвержденных эпоксидных систем окажется эффективным.
В качестве модификатора применялся эпоксиполиуретановый олигомер марки ЭПФТ, полученный на основе простого полиэфира-полифурита, 2,4-толуилендиизоцианата и глицидола (молекулярная масса олигомера 1500, содержание эпоксидных групп примерно 5%), а отвердителем служил метафенилендиамин. На основании предварительных экспериментов был выбран оптимальный температурно-временной режим отверждения модифицированных композиций: 20°—24 часа, 100°— 4 часа и 140°—10 часов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.