Адгезионные свойства отверженных эпоксидных смол

Таблица 2. Влияние природы отвердителя на прочность сцепления эпоксирезорцинового связующего на с борными и стальными волокнами

В работе исследована адгезионная прочность эпоксирезорциновых связующих (на основе смолы УП-637) с пониженной температурой отверждения. Состав композиций варьировали за счет изменения соотношения активного разбавителя (ДЭГ-1), ускорителя (УП-606/2) и отвердителя (З,З`-Дихлор-4,4`-диамино-дифенилметан). Образцы термообрабатывали 2 ч при 50°С и 6 ч при 80°С. Такой режим обеспечил высокую степень отверждения: содержание гель-фракции (определенное по экстракции в ацетоне) во всех композициях равнялось 93--96%. Полученные результаты приведены в табл. 3.

Таблица 3. Температура стеклования эпоксирезорциновых композиций, отвержденных при пониженной температуре, и их прочность сцепления с борными волокнами диаметром 100 мкм (S = 0,2 мм²) [7]

Из таблицы 3 идно, что большинство композиций работоспособно до 60° С, причем значения о соизмеримы с прочностью сцепления с волокнами эпоксидных связующих горячего отверждения.

3. Применение растровой электронной микроскопии в исследованиях адгезионных соединений

Для систем, в которых возможна диффузия адгезива в волокно, следует особенно тщательно контролировать характер разрушения.

В данном случае контроль осуществляется с помощью электронного микроскопа.

В большинстве случаев при адгезионном разрушении соединений с органическими волокнами, как и в случае стеклянных волокон, в слое смолы под микроскопом видно ровное круглое отверстие.

Однако в то время как конец стеклянного волокна, выдернутый из адгезионно - разрушившегося соединения, чистый и гладкий (без следов смолы), конец органического волокна в большинстве случаев представляет собой «метелку», состоящую из отдельных тонких фибрилл (рис. 20).

Следует отметить также, что при разрушении соединений с органическими волокнами, кроме образцов с чисто адгезионным характером разрушения, встречаются образцы, в которых после выдергивания волокна у нижнего края отверстия видны торчащие тонкие «усы» -- вероятнее всего фибриллы расщепившегося волокна. Такой тип разрушения условно может быть отнесен к адгезионному, хотя не исключено, что тут имеет место смешанный механизм.

Когезионно разрушившимися считались образцы, в которых разрыв произошел по волокну или по смоле.

Растровая электронная микроскопия нашла применение при исследовании адгезионных соединений.

С помощью РЭМ изучают характер разрушения адгезионных систем (адгезионный, когезионный или смешанный), поверхности субстратов, швы клеевых соединений, прорастание трещин в материалах. Вся эта информация необходима при анализе адгезионных соединений [7, 8].

Ниже приведены электронно-микроскопические снимки, полученные растровым электронным микроскопом (рис. 21, 22, 23):

Рис. 20. Разрушение адгезионных соединений эпоксидное связующее -- высокопрочное органическое волокно ВНИИВЛОН:

а -- конец волокна, выдернутого из соединения; б -- отверстие в смоле после выдергивания волокна

Рис.21. Вид моноволокна после отслоения от резины

Рис.22. Поперечный срез клеевого соединения древисины

Рис. 23. Поперечные срезы волокон:

а- вискозное, б- высокопрочное вискозное, е- капрон

Выводы

1. В работе рассмотрены вопросы получения эпоксидных смол, их структура и свойства в неотверждённом состоянии.

2. Раскрыты основные теории адгезии полимеров, методы которые используются для измерения адгезионной прочности на практике, а также возможный характер разрушения адгезионной системы.

3. Приведены адгезионные свойства отвержденных эпоксидных смол к материалам различной природы.

Список использованной литературы

1. Николаев В.М., Труфанова К.А., Филоненко В.И. Оптически прозрачные клеи. // Электронная промышленность. -- 2001. - № 5. - с. 39-40.

2. Носов Ю.Р. Оптоэлектроника. Перспективы развития. - Электронная промышленность. - 2001. - Вып. 7. - Т.124. - с 7 - 11.

3. Babcock W. The practical aspects of optical fibers. //Electronic Packaging Production. - 2003. - v. 20. - p 120.

4. Виноградова Н.К. Крупина В.Л. Анализ состояния и тенденций развития волоконнооптических систем передачи информации. // Зарубежная радиоэлектроника. - 2001.- № 8. - с 36.

5. Blyler L.L. Применение пластиков в оптических волокнах для телекоммуникаций. // "179 th ACS Nat. Meet. Houston, Tex., 2003, Abstr Pap", Washington, D.C.

6. Дюмаев К.М., Маненков А.А., Маслюков А.П., Матюшин Г.А., Нечитайло B.C., Прохоров A.M. Прозрачные полимеры - новый класс оптических материалов для лазеров. // Квантовая электроника. - 2000. - т.10. - № 4. - с 810-817.

7. Spychaj Т. Эпоксидные смолы с хорошими оптическими свойствами, предназначенные для оптоэлектроники. // Polimery Tworzywa wielkoczasteczkowe. - 2001. - № 4. - p.105-108.

8. Патент 4294886 (США). Прозрачные продукты из эпоксидных смол, отвержденных аддуктами триметоксилилбороксила и бензилового спирта. John R. Uram, Ir. // Заявл. 28.06.02, опубл. 13.10.03. МКИ С08 G 59/40.

9. Николаев В.М., Труфанова К.А., Филоненко В.И. Оптически прозрачные клеи. // Электронная промышленность. - 2001. - № 5. - с. 39-40.

11. Фридман Ю.Б. О связи показателя преломления сетчатых эпоксидных полимеров с их химическим строением. // Высокомолекулярные соединения. - 2001- т. 25. - №7. - с. 1473.

12. A.M.Носков., Н.И.Новиков. Отверждение глицидиловых эфиров аминами в присутствии гидроксильных групп. // ЖПХ. - 2008.- т. LW.-№ 12.- с. 2733-2737.

3. Путилов, А.В. Наноматериалы и нанотехнологии - прорыв в будущее. Сборник «Инженерно - химическая наука для передовых технологий». - .2008.

4. Раков Э.Г. Преодолеть технологическое отставание/ Э.Г.Раков, И.В.Баронин. //Нанотехника, 2007. - № 3

5. Арбузов, В.И. Адгезионная прочность эпоксидных композитов, модифицированных наночастицами углеродной и силикатной природы. // В.И.Арбузов, В.И.Натрусов, Т.Е.Шацкая и др.//Докл. на Межд. конф. по хим. технологии. - М., 2007.

6. Натрусов В.И. Аспекты формирования прочностных свойств клеевых соединений на основе эпоксиаминных связующих полимеризационного типа. // В.И.Натрусов, Ю.Н.Смирнов, Т.Е. Шацкая и др. //ЖПХ, 2003. - т. 76. - вып. 12. 7. Иванов А.А., Ботвин В.В., Филимошкин А.Г. Адгезионная прочность наполненных полиалюмосиликатов на алюминиевой поверхности. //ЖПХ. - Т. 87.- № 2.- С. 158.- 2014.

8. Пестов А.В., Пузырев И.С., Мехаев А.В., Горбунова Т.И., Салоутин В.И., Смирнов С.В., Вичужанин Д.И., Матафонов П.П. Модифицирование адгезивных материалов на основе эпоксидных олигомеров фторсодержащими органическими соединениями. //ЖПХ. - Т. 87. - № 4. - С. 482. - 2014.

Размещено на Allbest.ru