Экспериментальное исследование реокинетики эпоксидного связующего, модифицированного фуллеренами C60

Мария Михайловна Бузмакова (Mariya M. Buzmakova), Валерий Григорьевич Гилев (Valeriy G. Gilev), Сергей Владимирович Русаков (Sergey V. Rusakov)

Аннотация


Приведены результаты экспериментального исследования реологических свойств связующего «холодного отверждения» на основе эпоксидной смолы L и отвердителя EPH 161 модифицированного фуллеренами С60 в зависимости от концентрации фуллеренов. Измерения выполнены на ротационном реометре Physica MCR 501 (Аnton Paar, Австрия) в режиме осцилляций.  Исследована кинетика изменения комплексной вязкости. Показано, что кривые изменения вязкости не удаётся аппроксимировать одной функциональной зависимостью: реакция полимеризации проходит как минимум в две стадии. Одна из них может быть описана экспоненциальной зависимостью, заключительная – гиперболой. Рассчитаны параметры аппроксимирующих кривых. Определено время достижения гель-точки смесей в зависимости от концентрации фуллеренов. Показано, что введение в связующее модификатора изменяет время отверждения состава. Максимальный эффект (30%) достигается при концентрации 0.16 масс. %.


Ключевые слова


эпоксидная смола; вязкость; отверждение; композиционный материал

Полный текст:

PDF

Литература


Gunyaev G. M., Kablov E. N., Aleksashin V. M. Modification of construction carbon-reinforced plastics with carbon nanoparticles. Russian Journal of General Chemistry, 2011, vol. 81, no. 5, pp. 970–977.

Arbuzov A. A. Vliyanie dobavok fullerenov i ikh proizvodnykh na prochnostnye svoystva epoksi-aminnykh kompozitsiy i polivinilovogo spirta (Effect of fullerene-based dopants on strength of epoxy-amine compounds and polyvinyl alcohol). Abstr. of PhD Thesis. Chernogolovka, 2011, 27 p. (In Russian).

Malkov I. V., Makukhin A. G., Syrovoy G. V. Mechanism of modification of polymer composite nanoparticles. Transactions of the Tambov State Technical University, 2016, vol. 22, no 1, pp. 98–107 (In Russian).

Noskov A. V., Alekseeva O. V., Kraev A. S., Agafonov A. V. Dielectric spectroscopy of polystyrene films modified by fullerenes. Russian Journal of Chemistry and Chemical Technology, 2013, vol. 56, no 2. pp. 40–45. (In Russian).

Badamshina E. R., Gafurova M. P. Modification of polymer properties by fullerene C60 doping. Polymer Science. Series A, 2008, vol. 50, no. 8. pp. 1572–1584. (In Russian).

Domkin K. I., Spiridonov N. A., Jurkov N. K. Modelirovanie provodimosti polimerno-uglerodnyh nanodispersnyh kompozicij (Conductivity models of polymer-carbon nano-disperse compounds). Proceedings of Vth International Confererence “Youth. Science. Innovations”, 2012.. URL: http://mgutupenza.ru/mni/conent/files/2012_Domkin,%20Spiridonov,%20Urkov.pdf (In Russian).

Vyrovoj V. N., Gerega A. N. Ansambl' perkolyacionnyh klasterov faz kak osnova samopodobnoj struktury kompozitov (Ensemble of percolation phase clusters as a basement of self-similar structure of composites). Vestnik DNAB. 2012. no. 1 (93). pp. 53– 57. (In Russian).

Zuev V. V., Ivanova Yu. G. Polymer nanocomposites based on polyamide 6 modified with fulleroid fillers. Polymer Science. Series A, 2011, vol. 53, no. 5, pp. 733–738. (In Russian).

Buzmakova M. M., Gilev V. G., Merzlyakov A. F., Rusakov S. V. Physical properties of an epoxy composite modified by C60 fullerenes. Mechanics of Composite Materials, 2018, vol. 54, no. 4, pp. 545–552.

Tonogai S., Sakaguchi Y., Seto S. Curing behavior of two-step phenolics by solvent extraction. Journal of Applied Polymer Science, 1978, vol. 22, pp. 3225–3234.

Fedoseev M., Gurina M., Kondyurin A., Sdobnov V. Study of the reaction of epoxides with carboxylic acids by IR and Raman spectrometry. Journal of Raman Spectroscopy, 1996, vol. 27, no. 5, pp. 413–418.

Moraes L., Rocha, R., Menegazzo L., de Araújo E., Yukimitu K., Moraes J. Infrared spectroscopy: a tool for determination of the egree of conversion in dental composites. Journal of Applied Oral Science, 2008, vol. 16, no. 2. pp. 145–149.

Barton J., Buist G., Hamerton I., Howlin B., Jones J., Liu S. High temperature 1H NMR studies of epoxy cure: a neglected technique. Polymer Bulletin, 1994, vol. 33, pp. 215–219.

Pandita S., Wang L., Mahendran R., Machavaram V., Irfan M., Harris,D., Fernando G. Simultaneous DSC-FTIR spectroscopy: Comparison of cross-linking kinetics of an epoxyamine resin system. Thermochimica Acta, 2012, vol. 543, pp. 9–17.

Malkin A. Ja., Kulichikhin S. G. Rheokinetics of curing. Advances in Polymer Science, 1991, vol. 101, pp. 217–257.

Malkin A. Ja., Kulichihin S. G. Reologiya v processah obrazovaniya i prevrashcheniya polimerov (Rheology in process of polymer formation and transformation). Moscow: Chemistry. 1985. 240 p. (In Russian).

Osipchik V. S., Gorbunova I. Yu., Kostromina N. V., Olihova Yu. V., Buiy D. M. Study of epoxy oligomers curing processes. Russian Journal of Chemistry and Chemical Technology, 2014, vol. 57, no. 3. pp. 19–22. (In Russian).

Sopotov R. I., Zyukin S. V., Gorbunova I. Yu., Kerber M. L., Doroshenko Yu. Е., Kravchenko T. P., Il'in V. I., Tuzova S. Yu. The rheokinetics of the curing of epoxy oligomer ED-20 modified with polysulphone and polyesterimide. International Polymer Science and Technology, 2015, vol. 43, no. 10, pp. 7–10.

Kabanov V. A. Praktikum po vysokomolekulyarnym soedineniyam (Tutorial on high molecular weight compounds). Moscow: Chemistry, 1985. 416 p. (In Russian).




DOI: http://dx.doi.org/10.17072/1994-3598-2019-2-35-40

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.


ISSN: 1994-3598

Адрес издателя и учредителя: ПГНИУ, ул. Букирева, д. 15, г. Пермь, 614990

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охраны культурного наследия. Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-66788 от 08 августа 2016 г.

Журнал включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук (специальности: 01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы; 01.04.07 - Физика конденсированного состояния).

Научное издание

© ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», 2019

Лицензия Creative Commons Материалы журнала публикуются по лицензии Creative Commons - Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).