Диссертация (1091426)

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

Текст из файла

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»(Институт тонких химических технологий)На правах рукописиАпексимов Никита ВладимировичЭПОКСИДНЫЕ СФЕРОПЛАСТИКИ С МИНИМАЛЬНЫМИУСАДКАМИ И НАПРЯЖЕНИЯМИ ДЛЯ ОБЛЕГЧЕННЫХКОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙРАДИОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ05.17.06 – «Технология и переработка полимеров и композитов»ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук,профессорСимонов-Емельянов И.ДМосква- 2017ОглавлениеВВЕДЕНИЕ ...............................................................................................................................4ГЛАВА 1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ СФЕРОПЛАСТИКОВНА ОСНОВЕ ЭПОКСИДИАНОВЫХ ОЛИГОМЕРОВ..........................................................91.1 Влияние молекулярных характеристик эпоксидных олигомеров на вязкость,еокинетику, усадку и остаточные напряжения при отверждении.

................................................91.2 Структура и свойства сферопластиков на основе эпоксидных олигомеров ...............171.3 Технология получения сферопластиков на основе ЭО и полых стеклянныхмикросфер. ........................................................................................................................................25ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ....................................................302.1.

Объекты исследования ....................................................................................................302.2 Методы исследования .....................................................................................................34ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ УСАДКИ И ОСТАТОЧНЫХНАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОТВЕРЖДЕНИИ ЭПОКСИДНЫХ ДИАНОВЫХ ОЛИГОМЕРОВ СРАЗНЫМИ МОЛЕКУЛЯРНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ И НАЧАЛЬНОЙГЕТЕРОГЕННОСТЬЮ ....................................................................................................................393.1.

Изучение влияния молекулярных характеристик, начальной и структурнойнеоднородности эпоксидиановых олигомеров на процессы усадки и нарастаниеостаточных напряжений в различных областях реакции отверждения (кинетической идиффузионной) .................................................................................................................................413.3. Исследование влияния разбавителей на кинетику объемной усадки и остаточныхнапряжений при отверждении эпоксидиановых олигомеров промышленных марок............70ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБОБЩЕННЫХ ПАРАМЕТРОВДИСПЕРСНОЙ СТРУКТУРЫ НА КИНЕТИКУ УСАДКИ И ОСТАТОЧНЫЕНАПРЯЖЕНИЯ В СФЕРОПЛАСТИКАХ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВПРИ ОТВЕРЖДЕНИИ .....................................................................................................................

794.1 Исследование влияния дисперсного наполнителя на кинетику усадкисферопластиков на основе ЭДО и ПСМС при отверждении. ......................................................794.2 Исследование влияния дисперсного наполнителя на кинетику нарастанияостаточных напряжений в сферопластиках на основе ЭДО и ПСМС при отверждении. ........93ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХСФЕРОПЛАСТИКОВ С МИНИМАЛЬНЫМИ УСАДКАМИ И ОСТАТОЧНЫМИНАПРЯЖЕНИЯМИ ДЛЯ ОБЛЕГЧЕННЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИИЗДЕЛИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ .............................................................

10225.1 Разработка технологии получения полимерных композиционных материаловрадиотехнического назначения на основе сферопластиков с различной структурнойорганизацией...................................................................................................................................1025.2. Исследование физико-механических характеристик легких малоусадочныхвысоконаполненных сферопластиков радиотехнического назначения ....................................118ЗАКЛЮЧЕНИЕ .....................................................................................................................

127СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................................... 130ПРИЛОЖЕНИЯ .................................................................................................................... 1403ВВЕДЕНИЕПолимерные композиционные материалы на основе эпоксидиановыхолигомеров (ЭДО) и полых стеклянных микросфер – сферопластики,обладают уникальным сочетанием свойств: легкостью, высокой удельнойпрочностью, низкой диэлектрической проницаемостью и др.Они используются в качестве заполнителя при создании облегченныхармированных слоистых пластиков с низкими значениями диэлектрическойпроницаемости для изделий радиотехнического назначения и конструкций свысокой плавучестью.В различных технологических процессах получениясферопластиковнеобходиморегулироватьизделийпараметрыихизструктуры,реологические свойства, усадку при отверждении, остаточные напряжениядля повышения уровня технологических и эксплуатационных характеристик.Процессы усадки, ее кинетика при отверждении эпоксидных связующихразличного молекулярно-массового распределения (ММР), фракционногосоставаиструктурнойнаполнителеймогутструктурообразованиенеоднородностиоказыватьввприсутствиисущественноедисперсныхвлияние,дисперсно-наполненныхкакнаполимерныхкомпозиционных материалах (ДНПКМ), так и их электрофизические ифизико-механические свойства.Химическая объемная усадка в технологических процессах переработкиприформированиитрехмернойпространственнойструктурыэпоксиполимера в ДНПКМ сопровождается нарастанием остаточныхнапряжений, которые могут приводить к растрескиванию, отслаиванию,образованию открыто пористой структуры материала, а также снижениюдиэлектрическиххарактеристиксферопластиковэксплуатации.4иизделийприДля ДНПКМ в настоящее время отсутствуют данные о связи усадки иуровня напряжений и зависимости кинетики усадки и нарастания остаточныхнапряжений в сферопластиках, представленных в рамках развиваемогоподхода к описанию дисперсных структур с помощью обобщенныхпараметров.Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что,несмотря на имеющийся большой объем информации по эпоксидиановымолигомерам(ЭДО)идисперсно-наполненнымПКМ,практическиотсутствуют данные о структурообразовании и связи молекулярныххарактеристиккинетикойЭДО,расходасостава,обобщенныхфункциональныхпараметровгрупп,структурысусадкойиобъемнойостаточными напряжениями при отверждении.Такой комплексный подход к созданию ДНПКМ на основе ЭДО иПСМС с минимальным уровнем усадок и остаточных напряжений являетсяактуальнойзадачейполимерногоматериаловеденияитехнологииполучения легких армированных слоистых пластиков с заполнителем изсферопластиков для эксплуатации их в экстремальных условиях.Цель работы заключается в разработке технологии получения легких,прочных, с низкой диэлектрической проницаемостью дисперсно-наполненныхкомпозиционных материалов (ДНПКМ) на основе эпоксидных связующих иполых микросфер с минимальным уровнем усадок и остаточных напряженийдлясозданияоблегченныхконструкционныхматериаловиизделийрадиотехнического назначения.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующиеосновные задачи:5 исследовать влияние ММ, ММР, числа фракций, содержания 1-ойнизкомолекулярной фракции и ассоциатов в ЭДО и их смесях накинетику и уровень усадки и остаточных напряжений при отверждении; исследовать влияние активных и инактивных растворителей напроцессы усадки и кинетику остаточных напряжений при отвержденииэпоксидных систем; определить основные технологические параметры полых стеклянныхмикросфер различных марок, рассчитать составы композиций пообобщенным параметрам структуры и провести их классификацию поструктурному принципу с учетом решетчатых моделей для дисперсныхсистем; изучить закономерности структурообразования и влияние содержанияполых стеклянных микросфер, растворителей и обобщенных параметровструктуры ДНПКМ на кинетику и уровень усадок и остаточныхнапряжений при разных температурах отверждения; установить корреляционные зависимости усадок с остаточныминапряжениями при отверждении ЭДО; определить электрофизические и физико-механические характеристикиДНПКМ на основе ЭДО; разработать технологию и оптимизировать технологические параметрыполучения облегченных конструкций и изделий радиотехническогоназначениясосферопластикамисминимальнымуровнемдиэлектрической проницаемости, усадок и остаточных напряжений.Научная новизна работы• Впервые получены значения усадок в кинетической и диффузионнойобласти при реакции отверждении ЭДО и их смесей, и показано, что6остаточные напряжения формируются в кинетической области от точкигелеобразования до перехода реакции в диффузионную область;• Предложеныкорреляционныезависимостимеждурасходомфункциональных групп, усадкой и остаточными напряжениями приотверждении ЭДО при разных температурах и показано, чтокинетикой, уровнем усадки и остаточными напряжениями можнонаправленно управлять, варьируя ММ, ММР, содержанием 1-ойнизкомолекулярной фракции и ассоциатов в ЭДО и их смесях;• Изучено влияние активных и инактивных растворителей на кинетику иуровень усадки и остаточных напряжений при отверждении ЭДО и ихсмесей, и установлено, что активные растворители повышают усадку(до ~20%), снижают уровень остаточных напряжений (в ~5 раз) итемпературу стеклования эпоксидных полимеров;• Впервые установлена связь состава, структуры и обобщенногопараметра (Θ) для ДНПКМ (сферопластиков) на основе ЭДО с усадкойи остаточными напряжениями и проведена их классификация поструктурному принципу.

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