Дослідження міцнісних властивостей наповнених епоксидних композитів
Автор: Андрес Микола Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Хімічні технології високомолекулярних сполук
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Андрес Микола. Братичак Мих.Мих. (керівник). Дослідження міцністних властивостей наповнених епоксидних композитів. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація Останнім часом в різних областях промисловості і техніки, в том числі в таких, як авіація, ракетобудування, суднобудування, все ширше використовуються високоміцні композиційні матеріали, зокрема-композиційні матеріали з полімерними матрицями. Поєднання технологічності у виробництві виробів складної конфігурації з міцністю, жорсткістю і дешевизною готових композитів є необхідною умовою їх конкурентоспроможності. В якості сполучних для армованих пластиків (АП) використовуються різні системи. Найбільш поширеним видом сполучного в промисловості являються епоксидні олігомери. Відомо, що затверділі епоксидні полімери, незважаючи на багато цінних якостей, -досить тендітні системи, тому широкого поширення набули різні методи їх модифікації. Довільно відомий метод збільшення ударної в’язкості полімерів-введення різних наповнювачів. Для спрямованого регулювання властивостей композитів потрібно знати адгезію сполучних до наповнювачами закономірності її зміни під дією різних факторів. Для поліпшення фізико-механічних властивостей композицій використовуються різні модифікатори на основі лінійних термостійкіх полімерів. Введення таких добавок дозволяє збільшити температурний режим експлуатації одержуваних матеріалів. Область застосування полімерних композитів в будівництві досить поширена: виробництво будівельних конструкцій, залізничних шпал і технологічних ємностей, хімічно стійких покриттів підлог, прискорений ремонт доріг і аеродромів, посилення будівельних конструкцій, антикорозійне покриття технологічного обладнання та будівельних конструкцій і т.д.В якості зв’язного в полімерних композитах широке розповсюдження отримали епоксидні смоли. Численні дослідження дозволили встановити досить високий рівень основних характеристик міцності і експлуатаційних властивостей полімерних будівельних матеріалів на основі епоксидних смол. Однак досить велика крихкість, наявність внутрішніх напружень, недостатня водостійкість і хімічна стійкість, висока в’язкість зв’язного, його відносно висока вартість обмежує технічні та економічні можливості застосування полімерів даного типу в будівництві. З огляду на постійне розповсюдження технічних завдань, що потребують вирішення, дослідження формування структури і сукупності властивостей полімерних композитів є дуже актуальними і своєчасними. В даний час однією з важливих проблем створення досить ефективного протикорозійного захисту будівельних конструкцій і технологічних ємностей підприємств. Особливість в даному випадку полягає в сильному агресивному дії використовуваних на підприємствах технологічних середовищ. Незважаючи на зазначені недоліки епоксидних полімерів, є перспективним застосування їх для захисту будівельних конструкцій і технологічних ємкостей від ряду сумісних агресивних чинників. Для усунення зазначених недоліків застосовують різні добавки, змінюють технологічні режими приготування, формування, обробки полімерних композитів. Фізичні методи регулювання властивостей епоксидних композитів не завжди дозволяють вирішувати завдання поліпшення експлуатаційних властивостей матеріалів через їх складності і малої ефективності. Тому розробка методів фізико-хімічної модифікації епоксидних композитів, що дозволяють цілеспрямовано регулювати їх властивості, набуває особливої значущості. Практична реалізація цих досліджень призведе до підвищення надійності і довговічності покриттів на основі епоксидних смол, а отже, до підвищення довговічності і надійності захисту конструкцій. Об’єкт дослідження – композиційні матеріали. Предмет дослідження – епоксидна смола ЕД-20. Мета дослідження – створення наповнених епоксидних композицій з покращеними фізико-механічними властивостями. Проаналізовано літературні дані по створенню наповнених епоксидних композицій, зокрема властивості немодифікованих епоксидних композитів, вплив модифікаторів на властивості епоксидних композитів, хімічна стійкість епоксидних композитів, та розроблено склад наповнених епоксидних композитів. Встановлено, що міцність наповнених епоксидних олігомерів в значній мірі залежить від природи наповнювача. Досліджено, що модифікація поверхні наповнювача адсорбцією ПС з розчину сприяє підвищенню міцності при згині до 20 % і зниженню міцності при стиску і ударі. Визначено що найменш крихкими є епоксидні композити з наповнювачем, модифікованим розчином полістиролу 0,5% концентрації. Встановлено, що модифікація епоксидних композицій добавкою ХП певних концентрацій сприяє підвищенню міцності при згині, стиску, і ударі. Розраховано економічну частину в якій визначені витрати на проведення досліджень. Ключові слова – полімер, олігомери, композиційні матеріали, епоксидна смола, наповнювачі, модифікація.