Experimental investigation the rheokinetic of epoxy binder, modified fullerenes C60
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2019-2-35-40Keywords:
epoxy resin, viscosity, curing, composite materialAbstract
The results of the experimental study of rheological properties of the binder "cold curing" based on epoxy resin L and hardener EPH 161 modified by fullerenes C60 depending on the concentration of fullerenes are presented. The measurements were performed on the rotating rheometer Physica MCR 501 (Anton Paar, Austria) in the oscillation mode. The kinetics of complex viscosity changes is studied. It is shown that the viscosity change curves cannot be approximated by one functional dependence: the polymerization reaction takes place in at least two stages. One of them can be described by exponential dependence, the final one – by hyperbole. Parameters of approximating curves are calculated. The time of reaching the gel-point of mixtures depending on the concentration of fullerenes was determined. It is shown that the introduction of a binder modifier changes the curing time of the composition. The maximum effect (30%) is achieved at a concentration of 0.16 mass.%.References
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).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.
