- 1, 576 см - 1, 1180 см - 1, 1428 см - 1. В спектрах композиції смуга поглинання при 1428 см - 1 зникає, а інтенсивність смуг при 528 см - 1, 576 см - 1 і 1180 см - 1 зменшується. Крім цього з'являються смуги поглинання в області 1380-1248 см - 1, мабуть, відповідні коливанням зв'язку С-N,
утворилася між молекулою С60 і NН2-групою ПЕПА. У результаті досліджень було встановлено, що введення фуллерита в епоксидну композицію, за даними ТГА, знижує початкові температури термолиза на 200С, збільшує вихід карбонізованого залишку після завершення основної стадії деструкції і зрушує максимум втрат маси в область великих температур (рис.16).
Рис. 16. Швидкості втрати маси 1 - ЕД - 20 + 10% ПЕПА; 2 - ЕД - 20 + 10% фуллерита + 10% ПЕПА.
Для оцінки впливу модифікатора на формування тривимірної сітчастої структури в процесі затвердіння епоксидного олігомеру проведено аналіз кінетики тепловиділень. Процес затвердіння епоксидного олігомеру ПЕПА екзотермічен, час гелеутворення становить 35-40 хв., Максимальна температура 122? С. Додавання фуллерита в композицію знижує максимальну температуру саморазогрева реакції з 120? С до +21? С, що також підтверджує хімічну взаємодію добавки з епоксидним олігомером і затверджувачем. Матеріали, що містять фуллерит, характеризуються меншою щільністю (1181 кг/м3) по порівняння з вихідними (1562 кг/м3).
Таким чином, було визначено, що фуллерит змінює механізм розкладання полімерної матриці, сприяючи підвищенню термостійкості, виходу карбонізованого залишку, зниження горючості. Фуллерит впливає на формування тривимірної сітчастої структури і процес затвердіння, знижуючи максимальну температуру реакції затвердіння з 120? С до +21? С.
ВИСНОВКИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ
Аналітично визначені механізми взаємодії вуглецевих наночастинок з епоксидною матрицею на мікро-і макрорівнях. На мікрорівні частинки заліковують дефекти структури матеріалу, підвищують його однорідність, створюють додаткові вузли зшивання. На макрорівні агрегати частинок призводять радіальному упорядкування структури полімеру в порівнянні з обсягом. На основі теоретичних і експериментальних даних визначено особливості впливу наночастинок на тріщиностійкість епоксидної матриці залежно від їх розміру. Для більш великих часток основним є механізм затримки фронту тріщини прилеглими до агрегатів структурованими областями полімеру, для дрібніших - переважає механізм опору утворення тріщин за рахунок зниження дефектності та неоднорідності епоксидної матриці.
Визначено оптимальні ступеня наповнення епоксидної матриці наночастинками: від 0,20 до 0,30 об'ємних% - для сполучних, модифікованих частинками алмазу; для сполучних, модифікованих частинками алмазографіта, підтверджено наявність двох оптимумів - від 0,10 до 0,20 об'ємних% і від 0,50 до 0,70 об'ємних%. При введенні вуглецевих наночастинок в оптимальних пропорціях збільшуються наступні характеристики епоксидного сполучного: міцність на стиск (на 18-22%), ударна міцність (на 26-32%), температура склування (на 2-10%), міцність при статичному вигині (на 13%), жорсткість (на 20-30%). Міцність на розтяг знижується на 20% для сполучного, модифікованого частинками алмазу, на 30% - частками алмазографіта.
Доведено, що введення вуглецевих наночастинок в сполучна д...
