Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість

Досліджено утворення пор під час формування системи епоксидна матриця–полівініловий спирт–дисперсний наповнювач і їх вплив на ударну в’язкість. Визначено оптимальне співвідношення компонентів для отримання матеріалу із заданими властивостями....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2010
Hauptverfasser:	Стухляк, П.Д., Мороз, К.М.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України 2010
Schriftenreihe:	Фізико-хімічна механіка матеріалів
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/136124
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт –дисперсний наповнювач на ударну в’язкість / П.Д. Стухляк, К.М. Мороз // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2010. — Т. 46, № 4. — С. 27-34. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-136124
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1361242018-06-16T03:12:47Z Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість Стухляк, П.Д. Мороз, К.М. Досліджено утворення пор під час формування системи епоксидна матриця–полівініловий спирт–дисперсний наповнювач і їх вплив на ударну в’язкість. Визначено оптимальне співвідношення компонентів для отримання матеріалу із заданими властивостями. Исследован процесс образования пор при формировании системы эпоксидная матрица–поливиниловый спирт–дисперсный наполнитель и их влияние на ударную вязкость. Определено оптимальное соотношение компонентов для получения материала с заданными свойствами. The process of pores initiation during formation of epoxy matrix–polyvinyl alcohol–disperse filler system and their influence on impact toughness is described. The optimum ratio of components for the material with specified properties is determined. 2010 Article Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт –дисперсний наповнювач на ударну в’язкість / П.Д. Стухляк, К.М. Мороз // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2010. — Т. 46, № 4. — С. 27-34. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 0430-6252 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/136124 667.64:678.026 uk Фізико-хімічна механіка матеріалів Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Досліджено утворення пор під час формування системи епоксидна матриця–полівініловий спирт–дисперсний наповнювач і їх вплив на ударну в’язкість. Визначено оптимальне співвідношення компонентів для отримання матеріалу із заданими властивостями.
format	Article
author	Стухляк, П.Д. Мороз, К.М.
spellingShingle	Стухляк, П.Д. Мороз, К.М. Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість Фізико-хімічна механіка матеріалів
author_facet	Стухляк, П.Д. Мороз, К.М.
author_sort	Стухляк, П.Д.
title	Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість
title_short	Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість
title_full	Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість
title_fullStr	Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість
title_full_unstemmed	Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість
title_sort	вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість
publisher	Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
publishDate	2010
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/136124
citation_txt	Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт –дисперсний наповнювач на ударну в’язкість / П.Д. Стухляк, К.М. Мороз // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2010. — Т. 46, № 4. — С. 27-34. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.
series	Фізико-хімічна механіка матеріалів
work_keys_str_mv	AT stuhlâkpd vplivporistostíusistemíepoksidnamatricâpolívínílovijspirtdispersnijnapovnûvačnaudarnuvâzkístʹ AT morozkm vplivporistostíusistemíepoksidnamatricâpolívínílovijspirtdispersnijnapovnûvačnaudarnuvâzkístʹ
first_indexed	2025-07-10T00:41:01Z
last_indexed	2025-07-10T00:41:01Z
_version_	1837218464608026624
fulltext	27 Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2010. – ¹ 4. – Physicochemical Mechanics of Materials УДК 667.64:678.026 ВПЛИВ ПОРИСТОСТІ У СИСТЕМІ ЕПОКСИДНА МАТРИЦЯ– ПОЛІВІНІЛОВИЙ СПИРТ–ДИСПЕРСНИЙ НАПОВНЮВАЧ НА УДАРНУ В’ЯЗКІСТЬ П. Д. СТУХЛЯК, К. М. МОРОЗ Тернопільський національний технічний університет ім. Івана Пулюя Досліджено утворення пор під час формування системи епоксидна матриця–полі- вініловий спирт–дисперсний наповнювач і їх вплив на ударну в’язкість. Визначено оптимальне співвідношення компонентів для отримання матеріалу із заданими влас- тивостями. Ключові слова: епоксидний олігомер, поліетиленполіамін, композитний матеріал, полівініловий спирт, взаємопроникальні полімерні сітки, ударна в’язкість, дисперс- ний наповнювач. Композитні матеріали (КМ) поширені практично в усіх галузях промисло- вості України завдяки міцності, твердості, теплотривкості, тривкості до впливу агресивних середовищ, низькій вартості, розвинутій сировинній базі тощо. Вони підвищують надійність устаткування, знижують енергометалоємність та вартість виробів, збільшують ресурс роботи машин і агрегатів. Тут перспективні компози- ти на основі епоксидної в’язі. Сьогодні до експлуатаційних характеристик таких КМ ставлять підвищені вимоги [1]. В окремих випадках для поліпшення експлуа- таційних властивостей устаткування використовують КМ у вигляді покривів. За певних умов експлуатації необхідно створювати матеріали з відповідним видом пор і заданою пористістю. Керувати останньою можна, вводячи в олігомерну матрицю дисперсні наповнювачі різних концентрацій та хімічної природи, плас- тифікатори або високомолекулярні додатки [2]. Під час формування матеріалу такі високомолекулярні домішки можуть вимиватись відповідним розчинником у заданих технологічних умовах, утворюючи так мережу відкритих порожнин (пор). Крім того, використовуючи термопластичні додатки, вдається отримати матеріали, які на межі поділу фаз сформують перехідну зону зі структурою типу взаємопроникальних полімерних сіток (ВПС). Тоді з’являється можливість по- ліпшити навантажувальну здатність епоксикомпозитів, особливо під знакозмін- ними динамічними навантаженнями [3, 4]. Мета роботи – дослідити вплив вмісту полівінілового спирту та температур- но-технологічних режимів формування матеріалу на кількість пор та їх вплив на ударну в’язкість КМ. Матеріали та методика випробувань. Вивчали епоксидний олігомер мар- ки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84). Для зшивання використали поліетиленполіамін (ТУ 6-05-241-202-78), як лінійний полімер – термопласти, зокрема, полівініловий спирт (ПВС) фірми Mowiol марки 10-98 та вітчизняний 16/2. Наповнювач – оксид хрому зелений (ГОСТ 2912-79) дисперсністю 2...5 µm. Застосовували 10 та 25%-ні розчини ПВС. Для в’язі стехіометричне співвід- ношення компонентів становило: 100 mass.% олігомера ЭД-20 + 10 mass.% тверд- Контактна особа: К. М. МОРОЗ, e-mail: moroz1985@gmail.com mailto:moroz1985@gmail.com 28 ника. Вміст наповнювача змінювали від 2 до 200 mass.% на 100 mass.% в’язі. Кон- центрація ПВС у перерахунку на суху масу становила 2,6 mass.% на 100 mass.% в’язі (тут і далі концентрацію компонентів подано у mass.% на 100 mass.% в’язі), оскільки саме за такої кількості спостерігали високу пористість [5]. Зразки фор- мували шляхом гідродинамічного суміщення компонентів двома різними метода- ми з подальшою витримкою при температурі 293±2 K впродовж 24 h. За першим методом (М1) модифікували наповнювач безпосередньо самим олігомером із по- дальшим введенням розчину ПВС і далі – твердника. Другий метод (М2) перед- бачає модифікування наповнювача ПВС і введення отриманої суміші в епоксид- ний олігомер. Кожен метод передбачає використання як 10-, так і 20%-го розчину ПВС. Термообробляли за нагрівання зі швидкістю V = 3 K/min до 393 K і витри- мували впродовж 2,0 h з подальшим повільним охолодженням до 293 ± 2 K. Щоб стабілізувати структурні процеси, зокрема, видалити залишки полівінілового спирту і розкрити пори, виконували двостадійну термообробку у водяному сере- довищі, яке для ПВС при температурі кипіння води є розчинником. Така обробка полягає у кип’ятінні композиту впродовж 2,0 h у дистильованій воді. Після цього зразки поміщали вдруге у свіжу дистильовану воду, кип’ятили впродовж 2,0 h, висушували при 393 K і охолоджували до 293 K. Міцність матеріалу під час удару досліджували за допомогою маятникового копра згідно з ГОСТ 4765-73. Пористість зразків визначали шляхом порівняння густини матеріалу матриці з дисперсним наповнювачем і умовної густини мате- ріалу зразка: (1 ) 100%= − ρ ρ ⋅v tP , (1) де ρv – умовна густина матеріалу зразка, g/сm3; ρt – густина матеріалу матриці, g/сm3. Обговорення результатів. На першому етапі досліджували вплив вмісту розчину ПВС на пористість матеріалу. Слід зауважити, що після 24 h витримки за кімнатної температури зразки все ще зберігали пластичність завдяки великій кількості розчинника. Тому їх піддавали термообробці також у водяному середо- вищі. Внаслідок цього густина матеріалу зменшилась у 1,1–2,9 рази, що пов’яза- но з виникненням пор під час його формування (табл. 1). Аналізуючи отримані результати, можна констатувати, що максимальною пористістю 65...74% володіє матеріал із вмістом ПВС від 2,6 до 3 mass.% на 100 mass.% епоксидного олігомера. У такому діапазоні концентрацій зразки та- кож мають стабільні фізико-механічні характеристики, про що свідчить їх стала маса під час термообробки (табл. 1). Очевидно, таке співвідношення компонентів для цих композитів оптимальне. Тут структуроутворення супроводжується фор- муванням ВПС у результаті суміщення двох видів молекулярних структур. Ймо- вірність утворення ВПС вища у полімерів з хорошою сумісністю. Для досліджен- ня структури матеріалу використовували сканівну електронну мікроскопію. Аналіз фотографій зразків із в’язі, модифікованої ПВС, свідчить про відсут- ність фазових утворень для ненаповненої епоксидної смоли. Електронною раст- ровою мікроскопією встановлено, що фази під час модифікування розчином ПВС утворюють області розміром близько 3∙10–8 m. Міжфазні межі під час наповнення ПВС розмиті, що вказує на достатню сумісність ПВС і в’язі. Розмита зона на межі фазових включень після введення у в’язь ПВС свід- чить про те, що у зоні поділу фаз може відбуватися взаємне проникнення компо- нентів. Цьому також сприяє додаткова термічна обробка. Для підтвердження ви- никнення взаємопроникальних полімерних сіток використовували метод термо- механічного аналізу і частотної релаксометрії. Виникнення ВПС підтвержено авторами [2], які незалежно експерементально й теоретично розрахували ефек- тивну густину сітки Vs за відношенням компонентів у суміші: 29 /= ρs sV M . (2) Таблиця 1. Залежність пористості матеріалу від вмісту розчину ПВС Вміст ПВС, mass.% Початкова маса, g Маса зразків після двох циклів термообробки, g Втрата маси, % Густина, g/сm3 Вміст пор, % 1 10,2 10,15 0,5 1 13,4 2 10,5 10,45 0,5 0,93 20 2,4 22,8 22,7 0,4 0,83 28,5 2,6 22 22,7 – 0,41 65 3 10,1 10,15 – 0,30 74 4 10,5 10,4 0,95 0,45 61,6 5 10,6 10,5 0,94 0,75 35,6 6 10,6 10,4 2,4 0,82 29,5 7 11,3 10,9 3,5 0,9 22,5 8 11 10,7 2,7 0,87 25,4 9 10,9 10,6 2,75 0,91 21,8 10 11,1 10,8 2,7 0,82 29,1 25 13,9 13,6 2,1 0,97 16,4 30 15,9 14,3 10 0,99 15 35 16,2 14,4 11 0,99 15 40 17,9 15,3 14,5 0,99 16,3 50 22,9 20,6 10 0,97 23 60 25,1 80 31,6 90–92 28,4 Різке зниження фізико-механічних характеристик Якщо експериментальне значення Vs перевищує розраховане за відношенням ви- хідних компонентів Vsv, то можна констатувати взаємопроникнення з утворенням ВПС. Під час наповнення ПВС значення Vs значно перевищує Vsv (0,536·10–6 mol/сm3). Отже, ця полімерна система утворює ВПС. Матеріал на основі двох полімерів, які утворюють ВПС, має одну температуру склування. Бінарні полімер-полімерні системи, які не формують ВПС, мають дві такі температури (Ts): матриці і напов- нювача. Дослідження параметра Ts може бути додатковим доказом взаємопро- никнення полімерів. Температура склування модифікованої в’язі знаходиться між значенням Тs немодифікованої в’язі (403 K) і температурою склування ПВС (350 K). Ця темпе- ратура знижується з 395 до 374 K зі збільшенням вмісту ПВС (табл. 2). Отже, піс- ля введення ПВС у в’язі утворюються взаємопроникальні полімерні сітки. Час- тотна релаксометрія виявила один пік на кривій залежності тангенса механічних втрат від температури, який знаходиться між температурою склування матриці і наповнювача, що підтверджує виникнення ВПС. Таким чином, методами термомеханічного аналізу, частотної релаксометрії і електронної растрової мікроскопії встановлено, що після введення ПВС у матри- цю виникають взаємопроникальні полімерні сітки. Зауважимо, що ПВС – ліній- ний термопластичний полімерний матеріал, а епоксидна матриця – сітковий, то- 30 му під час зшивання виникають взаємопроникальні сітки типу напів-ВПС. Така полімерна система має структуру “змія у ящику” [6]. Оскільки доказано можли- вість виникнення взаємопроникальних полімерних сіток під час модифікування в’язі розчином ПВС, то надалі можна використати рівняння, які описують пове- дінку матеріалів на основі цих сіток. Для визначення ступеня зшивання темпера- туру склування розраховують за двома рівняннями [6]: 1 2 1 2 . 1 = + s r s s W W T T T , (3) 1 2. 1 2= ⋅ + ⋅s sr s sT W T W T , (4) де 1sT і 2sT – температури склування полімерів 1 і 2; 1W і 2W – відповідно їх ма- сові частки; .s rT і .s srT – відповідно розрахункова і середня температури склу- вання матеріалу. Таблиця 2. Залежність температури склування від ступеня наповнення в’язі полівініловим спиртом Концентрація ПВС, mass.% на 100 mass.% в’язі Температура, Тs 0 1 2 3 4 5 7,5 10 Експериментальне значення 403 395 393 390 387 385 380 375 Розраховане із рівняння (3) 403 402,4 401,8 401,2 400,6 400,1 398,7 397,5 Розраховане із рівняння (4) 403 402,4 402,0 401,5 400,0 400,5 399,5 398,2 Оскільки ступінь зшивання підвищується внаслідок взаємопроникнення, то для визначення його збільшення можна використати рівняння Ді Бенедетто [6]: . . 1 1  ε ⋅ ⋅ ε−  =   − − ⋅    x x c m ms s r s sr x c m F X FT T T F X F , (5) де /x mε ε – відношення енергій сіток для зшитого і незшитого полімерів; cX – мольна частка фізичних зв’язків; /x mF F – відношення сегментальних рухливос- тей; Ts – експериментальне значення температури склування. Ді Бенедетто вста- новив [6], що величина /x mε ε приблизно рівна 1,2. Якщо врахувати те, що сег- ментальна рухливість xF зшитого полімера набагато менша, ніж незшитого mF , то /x mF F набагато менше одиниці. Використовуючи для оцінки зміни густини зшивання матеріалу рівняння (5), отримали, що після наповнення смоли ПВС ступінь фізичного зшивання знижу- ється на 1,9...6% зі збільшенням концентрації наповнювача в полімерній матриці. Отже, що після введення ПВС сітка в’язі розчиняється, знижуючи модуль пруж- ності і мікротвердість матеріалу (табл. 3). При наповненні полімерної матриці ПВС від 1 до 10 mass.% на 100 mass.% в’язі модуль пружності Е знижується з 1850 до 1610 MPa, а мікротвердість – з 228,4 до 200,1 MPa. Порівнянням модуля пружності та мікротвердості ненапов- неного і наповненого ПВС в’язі виявлено, що вже за вмісту ПВС менше 1 mass.% 31 на 100 mass.% епоксидної смоли фізико-механічні показники матеріалу знижу- ються (табл. 3). Таблиця 3. Залежність модуля пружності E і мікротвердості H від ступеня наповнення матеріалу полівініловим спиртом Вміст ПВС, mass.% Властивості КМ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Е·10–2, MPa 18,5 18 17,8 18,5 17,6 17,8 17 16,7 16,3 16,1 Н, MPa 228,4 228 226 225 223 220 218 211 209 200,1 На другому етапі вивчали залеж- ність густини КМ від вмісту оксиду хрому. Під час досліджень використо- вували в’язь, у яку входить 2,6 mass.% полівінілового спирту на 100 mass.% ЭД-20. Встановлено, що така залежність лінійна і зростає зі збільшенням кількості наповнювача у КМ (рис. 1). Інтерполюючи отримані дані лі- нійним сплайном у середовищі програ- ми MathCAD за допомогою вбудованих функцій lspline та interp, знайшли значення густини 1,16 g/cm3 за від- сутності наповнювача. Одержаний екс- периментально результат збігається із нормованим згідно з ГОСТ 10587-84 для епоксидних смол, затверджених поліетиленполіаміном. Таким чином, підтверджена точність та достовірність експериментальних даних. Паралельно досліджували зразки на ударну в’язкість, оскільки саме ця величина характеризує надійність матеріалу, його здатність протидіяти руйнуванню в умовах дії зовнішніх циклічних навантажень. Отримані результати наведено в табл. 4 і на рис. 2. Встановлено, що зі збільшенням вмісту наповнювача в епоксикомпозиті ударна в’язкість зростає, досягаючи максимальних значень за концентрації від 100 до 200 mass.%. Особливо важливий спосіб формування матеріалу. Зразки, випробувані за методикою М2, володіють вищою ударною в’язкістю за тієї самої кількості заповнювача і концентрації розчину ПВС. Можна припустити, що тут лінійний полімер активізує поверхню наповнювача, збільшуючи кількість реакційноздатних хімічних груп і поліпшуючи ступінь зшивання композиту шляхом утворення взаємопроникальних полімерних сіток. Для прикладу, за кон- центрації наповнювача 30 mass.% ударна в’язкість композиту у 4 рази вища – 5820 J/m2 та 1430 J/m2 відповідно, ніж для матеріалу, сформованого за методи- кою М1 за тієї ж концентрації розчину ПВС. Проте слід зазначити, що М2 обме- жує вміст наповнювача до 30 mass.% через недостатню кількість розчину ПВС. Аналогічні тенденції і для композитів на основі 10% розчину ПВС. Зразки, ви- пробувані за методикою М2, мають у 1,2; 1,4 та 1,7 рази вищу ударну в’язкість за вмісту 30; 50 та 100 mass.% оксиду хрому, ніж за методикою М1 (рис. 2). Зі змен- шенням концентрації розчину ПВС ударна в’язкість матеріалу знижується неза- лежно від способу його формування. Це можна пояснити неповним твердненням Рис. 1. Залежність густини КМ від вмісту оксиду хрому. Fig. 1. Dependence of the density of composite material on chromium oxide content . 32 зразків під час структуроутворення в результаті превалювання ефекту пластифі- кації за великої кількості води [7]. Таблиця 4. Залежність ударної в’язкості від вмісту наповнювача і способу формування матеріалу Вміст Cr2O3, mass.% ω, J/m2, М1, 25% ПВС ω, J/m2, М2, 25% ПВС ω, J/m2, М1, 10% ПВС ω, J/m2, М2, 10% ПВС 2 1735 Зразки зруйновано 5 1716 1350 Зразки зруйновано 10 2200 1502 Зразки зруйновано 1681 30 1430 5823 1406 1665 50 4797 868 1216 70 5452 1118 1084 100 6241 903 1557 150 5911 1783 200 5945 Бракує розчину ПВС для модифікування 2751 Бракує розчи- ну ПВС для модифікування Рис. 2. Залежність ударної в’язкості від вмісту наповнювача і способу формування матеріалу: 1 – М1, 10% розчин ПВС; 2 – М1, 25%; 3 – М2, 10%; 4 – М2, 25% розчин ПВС. Fig. 2. Impact toughness versus the filler content and the material formation method: 1 – М1, 10% polyvinyl alcohol (PVA) solution; 2 – М1, 25%; 3 – М2, 10%; 4 – М2, 25% PVA solution. На третьому етапі досліджували пористість отриманих матеріалів залежно від вмісту наповнювача і способу формування (табл. 5). Встановлено, що порис- тість зразків за методиками М1 та М2 для матеріалу на основі 25% розчину ПВС зменшується зі зростанням вмісту оксиду хрому. Слід зауважити, що для зразків за М1 характерна горизонтальна ділянка на графіку в межах від 30 до 100 mass.% наповнювача. Виявлено, що пористість у цьому діапазоні практично не змінюєть- ся. Тут з’являється можливість ширшого вибору матеріалу. Візуально порівню- ючи криві для методик М1 та М2 з 25% розчином ПВС (рис. 3 і 2), можна заува- жити, що вони є практично дзеркальними відображеннями. Отже, наповнювач у системі епоскидний композит–полівініловий спирт знижує пористість матеріалу і 33 підвищує ударну в’язкість через високий ступінь зшивання у результаті взаємодії активних груп олігомера із групами на поверхні наповнювача із утворенням ВПС. Таблиця 5. Залежність пористості від вмісту наповнювача і способу формування матеріалу Вміст Cr2O3, mass.% P, %, М1, 25% ПВС P, %, М2, 25% ПВС P, %, М1, 10% ПВС P, %, М2, 10% ПВС 2 40 Зразки зруйновано 5 29 30 Зразки зруйновано 10 29 26 Зразки зруйновано 25 30 20 7 24 32 50 20 7 14 70 20 21 16 100 21 22 36 150 12 22 200 8 Бракує розчи- ну ПВС для модифікування 25 Бракує розчину ПВС для мо- дифікування Рис. 3. Залежність пористості від вмісту наповнювача і способу формування матеріалу: 1 – М1, 10% розчин ПВС; 2 – М1, 25%; 3 – М2, 10%; 4 – М2, 25% розчин ПВС. Fig. 3. Dependence of porosity on the filler content and the material formation method: 1 – М1, 10% PVA solution; 2 – М1, 25%; 3 – М2, 10%; 4 – М2, 25% PVA solution. Аналіз кривих (рис. 3) для композитів із 10% розчином ПВС дає можливість стверджувати, що такі матеріали мають вищі показники пористості порівняно з аналогами на основі 25% розчину термопласту. Отримані результати можна по- яснити превалюванням дії води над силами міжмолекулярної взаємодії під час структуроутворення матеріалу [7]. Це також пояснює і низьку ударну в’язкість, і руйнування зразків під час термообробки, для композитів із вмістом наповнюва- ча від 2 до 10 mass.% (табл. 4 і 5). ВИСНОВКИ Встановлено, що наповнення системи епоскидна матриця–полівініловий спирт дисперсними додатками дає змогу в широких межах регулювати ударну 34 в’язкість та пористість матеріалів. Максимальну ударну в’язкість матиме компо- зитний матеріал на основі 30 mass.% наповнювача, модифікованого 2,6 mass.% 25% розчину ПВС (матеріали сформовано за методикою М2), а також матеріал, сформований за методикою М1 для 2,6 mass.% 25% розчину ПВС і 100...200 mass.% наповнювача. Максимальну пористість 40% матиме композитний матеріал, сфор- мований за методикою М1 для 2,6 mass.% 25% розчину ПВС, що містить 5 mass.% оксиду хрому. Особливо важлива методика формування композиції, тобто послі- довність модифікування епоксидної в’язі та дисперсного наповнювача, що дає можливість змінювати в широких межах експлуатаційні характеристики матеріа- лів із наперед заданими властивостями. Крім того, після введення ПВС виника- ють взаємопроникальні полімерні сітки типу напів-ВПС. Це дає можливість по- ліпшити експлуатаційні характеристики матеріалів. РЕЗЮМЕ. Исследован процесс образования пор при формировании системы эпок- сидная матрица–поливиниловый спирт–дисперсный наполнитель и их влияние на удар- ную вязкость. Определено оптимальное соотношение компонентов для получения мате- риала с заданными свойствами. SUMMARY. The process of pores initiation during formation of epoxy matrix–polyvinyl alcohol–disperse filler system and their influence on impact toughness is described. The optimum ratio of components for the material with specified properties is determined. 1. Стухляк П. Д., Букетов А. В., Добротвор І. Г. Епоксикомпозитні матеріали, модифіко- вані енергетичними полями. – Тернопіль: Збруч, 2008. – 208 с. 2. Стухляк П. Д. Эпоксидные композиты для защитных покрытий. – Тернополь: Збруч, 1994. – 178 с. 3. Стухляк П. Д. Антифрикционные и адгезионные свойства покрытий из реактопластов модифицированных термопластичными полимерами // Трение и износ. – 1986. – VII, № 1. – С. 173–177. 4. Близнец М. М., Стухляк П. Д. Износостойкость эпоксифурановых композитов, моди- фицированных поливиниловым спиртом // Там же. – 1987. – VIII, № 3. – С. 133–136. 5. Мороз К. М. Дослідження пористості у системі “епоскидний композит–полівініловий спирт” // Матеріали відкритої наук.-техн. конф. молодих науковців і спеціалістів Фіз.- мех. ін-ту ім. Г. В. Карпенка НАН України. – Львів, 2009. – 430 с. 6. Сперлинг Л. Взаимопроникающие полимерные сетки и аналогичные материалы. – М.: Мир, 1984. – 328 с. 7. Пиріков О. В., Лойко Д. П. Перспективність використання епоксидних та епоксикаучу- кових полімерів як гідроізоляційні матеріали // Вісник Донбаської національної акаде- мії будівництва та архітектури. – 2009. – Вип. 1(75). – С. 94–99. Одержано 22.01.2010

Вплив пористості у системі епоксидна матриця – полівініловий спирт – дисперсний наповнювач на ударну в’язкість

Institution

Ähnliche Einträge