Отзыв оппонента Андреевой Т.И. (1090435)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОТЗЫВофициального оппонента на диссертационную работуПыхтина Александра Алексеевича«Высокотехнологичные эпоксидные нанодисперсии и нанокомпозиты срегулируемой структурой и комплексом свойств», представленную насоискание ученой степени кандидата технических наук по специальности05.17.06 – Технология и переработка полимеров и композитовДиссертационная работа А.А. Пыхтина направлена на решение важнойматериаловедческойитехническойзадачивобластисозданиявысокотехнологичных эпоксикомпозитов на основе эпоксидных олигомеров инаночастиц (разной формы, размера, удельной поверхности) углеродной иоксидной природы, с оптимальными параметрами структуры и улучшеннымкомплексом технологических и эксплуатационных свойств для создания новыхкомпаундов, клеев, герметиков связующих для производства угле- истеклопластиков и изделий высокотехнологичных отраслей промышленности.Постановка задачи исследования базируется на комплексном изучениипроцессов структурообразования, агломерации и зависимости технологических(реологических и реокинетических зависимостей, кинетики усадки, остаточныхнапряжений при отверждении) и эксплуатационных (ударная вязкость,прочность и модуль упругости при сжатии) свойствэпоксидныхнанодисперсий и нанокомпозитов от размеров агломератов наночастиц, что,несомненно, является актуальной задачей полимерного материаловедения итехнологии переработки.Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения,списка использованной литературы из 114 наименований и 1 приложения.Текст диссертации изложен на 125 страницах машинописного текста исодержит 74 рисунка и 10 таблиц.Основные цели и задачи работы, актуальность, научная новизна ипрактическая значимость сформулированы и представлены во введении.В первой главе диссертационной работы проведен подробный анализнаучно-технической и патентной литературы, который посвящен технологиивведения и распределения нанонаполнителей в олигомеры и полимерныематрицы, получения нанодисперсий и нанокомпозитов на основе термопластови олигомеров, а также области их применения.

Приведены зависимоститехнологических и эксплуатационных свойств эпоксидных нанодиспресий инанокомпозитов от концентрации нанонаполнителей. Автором установлено,что практически нет работ, в которых рассматривается влияние процессовструктурообразования и агломерации наночастиц, их начального размера,1природы и формы на комплекс технологических и эксплуатационных свойствэпоксинанокомпозитов. Особо отмечено, что остается до конца не изученнымвопрос о принципе усиливающего воздействия агломератов из наночастиц вполимерной матрице и аналогичных по размерам ультрадисперсных частицодной и той же химической природы. Показано, что в настоящее время, теманаправленного регулирования структуры эпоксидных нанодисперсий инанокомпозитов на различных уровнях гетерогенности, путем изменения еепараметров (концентрация и размер агломератов наночастиц) практически неизучена.В обзоре достаточно полно освещена информация об ассортиментенанонаполнителей различных марок, представленных на российском рынке, атак же даны рекомендации по использованию многослойных углеродныхнанотрубок, астраленов и наночастиц белой сажи при производстве эпоксидныхнаносвязующих, угле- и стеклопластиков на их основе и составов, которыеприменяются в современной промышленности.Это позволило автору целенаправленно выбрать объекты исследования,которые представлены в главе 2.В качестве объектов исследования были выбраны: эпоксидные олигомерымарок DER-330 (Dow Chemichals США) и ЭД-20 (ГОСТ 10587-84) («Завод им.Я.М.

Свердлова») обладающие различной начальной гетерогенностью(содержанием ассоциатов), вязкостью и фракционным составом. В качественанонаполнителей были выбраны наночастицы углеродной и оксиднойприроды: многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ) марки УФН А1 01т,Астралены типа «B» марки УФН А2 01а (НТЦ Прикладные Нанотехнологии,СпБ), белая сажа марок БС-50, БС-100 и БС-120 (ГОСТ 18307-78, БСК Содоваякомпания) и пылевидный кварц марки «А» ГОСТ 9077-82 (ООО ПКФ«СТАРК») с разной удельной поверхностью, формой и начальным размеромчастиц и отвердитель триэтилентетрамин (ТЭТА Dow Chemichals США).Для исследования технологических и эксплуатационных свойствнанодисперсий и нанокомпозитов на основе эпоксидных олигомеров былииспользованы как широко известные методики соответствующие ГОСТу(реология, реокинетика, ДСК, электронная микроскопия и т.д), так иоригинальные методики (например объемная дилатометрия). Использованиесовременных и взаимодополняющих методов исследования не позволяетсомневаться в точности и достоверности экспериментальных данных,приведенных диссертантом в своей работе.Научная составляющая диссертации содержится в главах 3 и 4, в которыхприведены и обсуждаются результаты исследования.2В главе 3 приведены результаты исследования структуры эпоксидныхнанодисперсий и морфологии структуры отвержденных нанокомпозитов,реологии, реокинетики, кинетики усадок и нарастания остаточных напряженийпри отверждении нанодисперсий в зависимости от размеров агломератовнаночастиц и их концентрации.В данном разделе установлены закономерности формирования на нано- имикроуровне агломератов из наночастиц углеродной и оксидной природы вэпоксидных нанодисперсиях и нанокомпозитах в зависимости от их природы,размеров, концентрации и оптимизированы условия получения нанодисперсийс разным уровнем гетерогенности.В ходе работы диссертантом было установлено, что наночастицыуглеродной и оксидной природы распределяются на наноуровне (до ~ 100 нм) вэпоксидных олигомерах DER-330 и ЭД-20 с разной вязкостью (МУНТ, БС-50,БС-100 – до ~ 80 - 100 нм, БС-120 – до ~ 60 нм и Астралены типа «В» - до ~ 90нм) только при концентрациях не превышающих ~ 0,005 об.

%, а приувеличении их содержания формируются агломераты размером до ~ 390 нм(микроуровень).Впервые показано, что морфология структуры и размер агломератов вэпоксидном олигомере, как на нано- (до ~ 100 нм), так и микроуровне (до ~ 390нм), практически не изменяется в процессе отверждения при переходесвязующего из жидкого в твердое состояние (матрица).Установлено, что при формировании агломератов наночастиц углероднойи оксидной природы вязкость эпоксидных олигомеров марок DER-330 и ЭД -20снижается в среднем на 20-30 %. Доказано, что введение наночастицуглеродной и оксидной природы оказывает влияние на кинетику процессовотверждения, усадки и нарастания напряжений в эпоксидных олигомерах.Диссертант указывает на то, что регулируя процессы структурообразования иагломерации наночастиц, можно сократить время гелеобразования приотверждении ЭО ~ в 2-3 раза, снизить усадку ~ на 20-30% и уровеньостаточных напряжений при отверждении ~ в 2,5-12 раз.Показано, что снижение вязкости (на ~20-30%), сокращение временигелеобразования в ~ 1,5-3 раза, снижение усадки (на ~20-30%) и уровняостаточных напряжений (~ в 2,5-12 раз) при разных температурах отвержденияпроисходит только при формировании в структуре эпоксидного олигомера иполимерной матрицы агломератов наночастиц размера ~ 150-295 нм приоптимальных концентрациях нанонаполнителей.Глава 4 посвящена исследованию физико-механических характеристик(ударная вязкость (ауд), прочность (σсж) и модуль упругости (Есж) при сжатии)3эпоксинанокомпозитов на основе эпоксидиановых олигомеров DER-330 и ЭД20 и нанонаполнителей углеродной и оксидной природы.Автор отмечает, что впервые в работе посвященной исследованиюэксплуатационныхсвойствэпоксидныхнанокомпозитовприведенызависимости физико-механических характеристик от диаметра агломератовнаночастиц (уровня гетерогенности).

Впервые показано, что повышениеударной вязкости (~ в 2 раза), модуля упругости (~ в 2-2,5 раза) и прочностипри сжатии (~ в 1,5 раза) достигаются при формировании в полимернойматрице из наночастиц агломератов оптимальных размеров ~ 150-295 нм и прираспределениичастиц наноанполнителей на наноуровне (до ~100 нм),повышения физико-механических характеристик прочности не происходит.В четвертой главе автор описывает эксперимент, дающий ответ навопрос: целесообразно ли использование для повышения комплекса физикомеханических характеристик эпоксидных матриц дорогостоящих наночастиц,илиих можно с успехом заменить ультрадисперсными частицамиоптимального размера ~ 150-295 нм, которые более устойчивы к агломерациипри формировании структуры полимерного композита.В результате проведения эксперимента впервые показано, что агломератыиз наночастиц белой сажи марки БС-120 со средним диаметром ~ 150 нмповышают ударную вязкость эпоксинанокомпозитов в ~ 2 раза, аультрадисперсные частицы (средний диаметр ~ 150 нм) эпоксидных полимеров- всего на ~ 25%, что указывает на высокую эффективность использованиянаночастиц.С использованием результатов данной работы в ФГУП «ЦАГИ им.Н.Е.

Жуковского» была выпущена партия элементарных и конструктивноподобных образцов агрегатов авиационных конструкций из ПКМ (см.Приложение, акт 1).Практическая значимость работы заключается в то, что диссертантом былипредложеныоптимальныесоставыэпоксидныхнанодисперсийинанокомпозитов с пониженной вязкостью (~ на 20-30 %) на основе ЭО марокDER-330 и ЭД-20 и наночастиц углеродной и оксидной природы спониженными усадками (на ~ 20-30%), уровнем остаточных напряжений (~ в2,5-12 раз) и повышенными ударной вязкостью (~ в 2 раза), модулем упругости(~ в 2-2,5 раза) и прочности при сжатии (в ~1,5 раза) в качестве компаундов,клеев, герметиков и связующих для получения конструкционных углестеклопластиков авиационного назначения.Следует отметить, что автором, была разработана и предложенатехнология дробного (ступенчатого) введения и распределения частицнанонаполнителей в эпоксидных олигомерах, на разных уровнях4гетерогенности (нано- и микроуровне) для получения нанодисперсий иэпоксинанокомпозитов с заданной структурой и комплексом улучшенныхтехнологических и эксплуатационных свойств.Научную новизну диссертационной работы можно охарактеризоватьследующими пунктами:1-Исследованыпроцессыструктуробразованиявэпоксидныхнанодисперсиях и нанокомпозитах в зависимости от химической природы,удельной поверхности и формы частиц и показано, что морфология структурыи размер агломератов в эпоксидном олигомере, как на нано- (до ~100 нм), так имикроуровне (до ~390 нм), практически не изменяется в процессе отвержденияпри переходе связующего из жидкого в твердое состояние (матрица).2-Установлено, что для достижения оптимальных эксплуатационных итехнологических свойств необходимо обеспечить формирование агломератовнаночастиц размерами 150-295 нм, при распределении наночастиц нананоуровне (до ~100 нм) свойства эпоксидных связующих и полимеровостаются неизменными.3-Впервые показано, что агломераты из наночастиц БС-120 диаметром ~150 нм повышают ударную вязкость эпоксинанокомпозитов в ~ 2 раза, аультрадисперсные частицы (диаметр ~ 150 нм) эпоксидных полимеров - всегона ~ 25%, что указывает на высокую эффективность использования наночастиц.При общей положительной оценке представленной диссертационнойработы, она не лишена отдельных недостатков и нам представляется, чтоследует обратить внимание на следующее:1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации