Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1091426), страница 9

Файл №1091426 Диссертация (Эпоксидные сферопластики с минимальными усадками и напряжениями для облегченных конструкционных материалов и изделий радиотехнического назначения) 9 страницаДиссертация (1091426) страница 92018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

д. φ1фр = 82% об.д., остаточные напряжения резко снижаются с 12,4 до669,2 МПа. Во второй области при дальнейшем увеличении ММ, φ асс,уменьшении с φ1фр для всех ЭДО значения σост плавно снижаются до 8МПа. Так например, для ЭД-16 (ММср = 643г/моль, φ1фр ~ 43% и φасс = 0,4об. д ) остаточные напряжения равны ~8,2 МПа. Повышение температурыотверждения ведет к резкому увеличению (до 2,8 раз) остаточныхнапряжений не меняя, однако, характера их зависимости от молекулярныххарактеристик.На основании полученных зависимостей по кинетике реакции вкинетическойидиффузионнойобласти,усадкам,остаточнымнапряжениям и реологическим данным работы [65], а также используялитературупофундаментальнымположениямтеорииструктурообразования, возможно представить стадии последовательногоформирования гетерогенной структуры на протяжении всего процессаотверждения эпоксидного олигомера аминами.В отличии от предыдущих работ, данная модель являетсямногомасштабной и описывает не только процессы молекулярногопостроения но и,благодаря фундаментальным положениям теорииструктурообразования,формированиенадмолекулярнойструктурыполимера, приводящее к проявлению диффузионных затруднений приотверждении ЭДО, и определяющее процесс его усадки.Структурообразование в ЭДО на разных стадиях отверждениияможно представить следующим образом.Стадии отверждения эпоксидной смолы:Стадия 1 Гидродинамическое смешение компонентов системы с иходнородным распределением в реакционном объеме; химическоевзаимодействие отсутствует, а начальная гетерогенность создаетсямолекулярной структурой ЭДО.Стадия - 2.

Начало химической реакции, удлинение макромолекул иобразованиекомплексов.Однородное67концентрационноераспределение. На данном этапе система переходит от состоянияистинного раствора к разбавленным, частицы не связаны в объеме.Гипотетическая решетка гетерогенных образований представляетсобой бесконечный кластерСтадия -3.

Образование β - полимеров.КонцентрационноеХимическоераспределениевзаимодействиестановитсямеждунеоднородным.молекуламиэпоксидногоолигомера и отвердителя происходит по первичным атомамводорода. Гетерогенность находится на наноуровне. Гипотетическаярешетка гетерогенных образований представляет собой бесконечныйкластер.

Обобщенный параметр Θ применительно к данной системебудет ≥ 0,90 об.д., плотность упаковки (kуп) = 0,076 (разбавленныесистемы).Стадия - 4. Начало формирование глобулярной структуры.Неоднородное концентрационное распределение. Гипотетическаярешеткагетерогенныхобразованийпредставляетдвухмерныйбесконечный кластер. Обобщенный параметр Θ применительно кданной системе будет ≥ 0,9 об.д., плотность упаковки (kуп) = 0,076.Системаначинаеттерятьтекучесть,образуетсяпервичныймолекулярный каркас, замедляющий усадку и ограничивающийдеформацию полимера, что приводит к резкому повышению уровняостаточных напряжений.Стадия-5.Процесспроявлятьсяначальныеувеличивающиесянеоднородноегелеобразования.поВсистемедиффузионныемереотвержденияконцентрационноеЭДО.распределение.начинаютзатрудненияПроявляетсяНаблюдаетсярезкое замедление химической кинетики и объемной усадки.68Гипотетическая решетка гетерогенных образований эволюционируетотдвухмерногобесконечногокластеравтетраэдрическуютрехмерную решетку.

0,75≤Θ≤0,45 об. д.Стадия – 6. Область диффузионных затруднений. В данной областинаблюдаетсярасхождениерасчетнойиэкспериментальнойхимической кинетики процесса отверждения ЭДО. Происходитсовершенствованиететраэдрическойтрехмернойрешеткигетерогенных образований. 0,45≤Θ≤0,2 об.д.Стадия - 7.Совершенствование трехмерной структуры. 0,2≤Θ≤0,00об.д.Если провести дополнительный прогрев системы, то произойдетмолекулярная релаксация с частичной перестройкой структурыотвержденного олигомера в более выгодный порядок, чтоспособствуетувеличениютемпературыстеклования,иподтверждено экспериментальными данными.В графическом виде стадии структурообразования представленына рисунке 3.15.1)2)3)4)5)6)697)Рисунок3.15–СтадииструктурообразованияЭДОприотверждении.Исходя из этого, можно сделать вывод, что регулируя молекулярныехарактеристики ЭДО путем создания смесей разного состава можнонаправленно создавать матрицы с минимальными значениями усадки иуровнем остаточных напряжений.3.3.

Исследование влияния разбавителей на кинетику объемнойусадки и напряжений при отверждении эпоксидиановых олигомеровпромышленных марок.Одним из основных технологических параметров является вязкостьсвязующего, которая определяет технологичность и качество пропиткиволокнистых наполнителей, выбор метода переработки и свойства ПКМ.Как видно из данных таблицы 3.3, инактивные разбавители (толуол)в большей степени снижают вязкость ЭДО (~ в 9 раз). Активныеразбавители ДЭГ-1 и СО-3, несмотря на начальную разницу в вязкости,снижают вязкость системы примерно с одинаковой эффективностью (~ в 3раза).70Таблица 3.3.

Вязкость ЭД-20 с различными разбавителямиВязкость системы ЭД-20 + растворитель(Па*с) приРазбавительразном содержании разбавителя, об. %05101520100Толуол169,605,763,462,070,0006ДЭГ-11612,29,37,15,400,07СО-316 12,109,156,95,240,06При введениидо 20 об. %, разбавители термодинамическисовместимы с ЭДО и не расслаиваются. При их введении в большихколичествах наблюдается снижение комплекса физико-механическиххарактеристик отвержденных систем, что необходимо учитывать присоздании низковязких компаундов на основе ЭДО [71].Введение разбавителей в ЭДО приводит к изменению их структурыпри отверждении. Так, инактивные разбавители изменяют физическуюструктуру отвержденных полимеров, не вступая с ними в химическиевзаимодействия,авведениеактивныхразбавителейприводиткперестроению молекулярной структуры ЭДО и изменению ее Ван-дерВаальсовского объема, сокращение которого при отверждении вызываетусадку композиции на основе ЭДО.Усадкаявляетсяважнымтехнологическимпараметромдляполучения изделий из полимерных композиционных материалов на основеэпоксидныхсвязующих,однаковнаучно-техническойлитературенедостаточно данных о кинетике объемной усадки.На рис.

3.16 приведены зависимости кинетики усадки ЭД-20 приотвержденииаминнымотвердителемивведениирастворителя (толуол) в различных концентрациях.71инактивногоРисунок 3.16 - Кинетические кривые усадки ЭД-20 + ТЭАТ(1) иЭД-20+ ТЭАТ + толуол с разным содержанием инактивного растворителя(об. %): 2 - 5 об. %; 3-10; 4-15 и 5- 20 об. %.Введение в ЭД-20 толуола приводит к незначительному снижениюконечной усадки (на ~0,3 об. %) и практически не влияет на кинетикупроцесса.Существеннымнедостаткомиспользованияинактивныхразбавителей является последующее их удаление из объема связующего впроцессе сушки и отверждения ЭДО с образованием микродефектов и пор,снижающих прочность композиционного материала.Активные разбавители, хорошо совмещаются с ЭДО и содержат всвоей химической структуре функциональные эпоксидные группы,которые в отличие от инактивных разбавителей встраиваются в структуруотвержденного полимера с образованием химических связей.

Следуетотметить, что системы ЭД-20 + ДЭГ-1 и ЭД-20 + СО-3 длительное времяне расслаиваются, как до, так и после отверждения, что указывает нахорошую термодинамическую совместимость исходных компонентов ивведение молекул разбавителя в химическую трехмерную структуруполимерной матрицы.На рисунке 3.17 приведены зависимости кинетики усадки ЭД-20 приразном содержании активных разбавителей ДЕГ-1 и СО-3.72а)б)Рисунок 3.17 - Кинетические кривые усадки системы ЭДО маркиЭД-20 + ТЭТА с разбавителями ДЕГ-1 (7 а) и СО-3 (7б) при разномих содержании (об. %) : 2 - 5 об. %; 3 – 10 ; 4 – 15 ; 5- 20 и 6- 50 об.%.Скорость кинетики отверждения и конечная усадка для всехисследованных систем с введением активных разбавителей ДЕГ-1 и СО-3возрастает по сравнению с ЭД-20.Рисунок 3.18 Влияние активного растворителя марки ДЕГ-1(1) иСО-3(2) на конечную усадку ЭД-20 при отверждении.Зависимость на рисунке3.18(1) иллюстрирует изменение усадкиЭД-20 от содержания ДЭГ-1 в смеси.

ДЭГ-1 практически не оказывает73влияния на кинетику отверждения композиции на начальных стадиях ( Унги Уг). ДЭГ-1 практически не оказывает влияния на кинетику отверждениякомпозиции на начальных стадиях (Унг и Уг). При введении 20 об. % ДЭГ-1в ЭД-20 конечная усадка возрастает на ~34%, что позволяет регулироватьпараметры структуры при отверждении.Активный разбавитель марки СО-3 является модифицированнымпродуктом ДЕГ-1 и его влияние на кинетику усадки и конечную усадкупрактически идентично. Увеличение конечной усадки ЭД-20 при введении20 об. % СО-3 составляет ~31%.Следуетотметить, что образецотвержденного СО-3 был более эластичен, чем ДЭГ-1.Таблица 3.5Обобщенные значения усадки при отверждении ЭДО марки ЭД-20 сразличными разбавителямиОбъемная усадка (об.

%) при отверждении ЭД-20 сСодержаниеразличными разбавителямиразбавителя,φразб, об. %ТолуолДЭГ-1СО-3УнгУгУкУнгУгУкУнг,УгУк50,92,15,11,152,455,71,22,55,3100,851,95,11,22,561,252,65,4150,81,851,32,556,21,32,655,6200,721,74,81,352,66,41,352,75,850---1,42,6571,42,756,5100---1,52,77,61,52,86,8Исходя из экспериментальных данных, применение активныхразбавителей ДЭГ-1 и СО-3 для регулирования вязкости ЭДО в большихконцентрациях (более 20об. %) нецелесообразно, так как, снижая вязкостьв ~3 раза, они приводят к возрастанию усадки на ~ 30%, что можетсопровождаться ростом остаточных напряжений и снижением комплекса74физико-механическиххарактеристик.Однако,таккаквыбранныеразбавители являются также эластификаторами, то в результате созданияболее гибкой химической сетки часть напряжений будет релаксировать впроцессе отверждения, а остаточные напряжения снижаться.На рисунке 3.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее