Кузнецова И.О., Гребенева Т.А.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ЭПОКСИДНЫХ SMC-ПРЕПРЕГОВ *
Аннотация:
в данной работе изучено влияние строения, вводимого в связующее, амина (диэтилентриамина и изофорондиамина) на жизнеспособность эпоксидных SMC-препрегов. Дан анализ полученных результатов экспериментальных исследований и сделан вывод о возможности использования алифатических и циклоалифатических аминов в качестве модификаторов реологических характеристик эпоксидных связующих в технологии Sheet Moulding Compound (SMC) для получения ПКМ.
Ключевые слова:
эпоксидное связующее, реологические характеристики, диэтилентриамин, изофорондиамин, жизнеспособность, SMC
Введение Полимерные композиционные материалы (ПКМ) – многокомпонентные системы, состоящие, из полимерного связующего и армирующего наполнителя. ПКМ находят все большее применение в различных отраслях промышленности благодаря уникальным свойствам, которые можно легко регулировать под конкретное изделие в зависимости от его назначения и области применения [1]. На сегодняшний день разработаны различные методы получения изделий из ПКМ, среди которых одним из ключевых является препреговая технология [2]. Метод Sheet Moulding Compound (SMC) также относится к препреговым технологиям. SMC-препрег представляет собой листовой материал, содержащий смолу, наполнители и рубленные армирующие волокна, покрытый с двух сторон барьерной пленкой. Технология формования изделий ПКМ с использованием препрега получила широкое распространение благодаря возможности поддержания точных соотношений матрица-наполнитель и получению материалов со стабильными физикомеханическими свойствами. Однако препреги имеют ограниченный срок годности изза реакционной способности связующих в их составе. Длительное хранение препрегов осуществляют в холодильной камере при температуре не выше минус 18 °С [3]. В настоящее время для получения материалов по SMC-технологии используют полиэфирные и винилэфирные связующие [4]. Перспективным для SMC-технологии является применение связующих на основе эпоксидных смол. Использование эпоксидного связующего обеспечивает для SMC-изделий более высокие физикомеханические характеристики по сравнению с полиэфирными и винилэфирными связующими, что позволяет расширить области применения данного материала [5]. Особенностью SMC-препрегов является наличие периода дозревания, в течение которого вязкость связующего в препреге повышается, и он становится пригодным для переработки. Одним из возможных вариантов обеспечения нарастания вязкости эпоксидной композиции, так называемое дозревание, может быть достигнуто за счет введения амина непосредственно перед получением SМC-препрега. В качестве отвердителей амины в эпоксидные композиции вводят в количестве от 10 масс. %, введение в меньших дозах влечет частичную полимеризацию эпоксидных олигомеров (рисунок 1), что соответственно приводит к изменению реологических характеристик эпоксидной композиции. [6,7]. SMC-технология весьма привлекательна благодаря быстрому изготовлению изделий, характеризующихся высокой прочностью, качеством поверхности и невысокой стоимости производства. Хранение SMC-препрегов при пониженных температурах увеличивает стоимость изготовления конечного изделия. Рисунок 1 – Схема взаимодействия эпоксидных смол с первичными аминами С учетом последнего фактора, жизнеспособность SMC-препрега является одной из важных его характеристик, которая зависит от типа и количества вводимого в SMCпрепрег загустителя. Жизнеспособность препрега – это сохранение технологических свойств во время хранения до момента его переработки (от нескольких дней до нескольких месяцев). В процессе хранения препрега постоянно изменяются технологические свойства связующего в составе препрега: идет нарастание вязкости и уменьшение числа эпоксидных групп, так как в композиции медленно происходит реакция отверждения. После длительного хранения необходимо проведение исследования технологических характеристик препрега для оценки возможности его использования для переработки в ПКМ. Жизнеспособность препрега можно характеризовать по изменению показателей вязкости связующего в препреге или оценить по изменению кинетических параметров реакции отверждения. Цель работы: изучение влияния алифатического и циклоалифатического амина на жизнеспособность эпоксидного связующего для SMC-технологии.
Номер журнала Вестник науки №1 (22) том 2
Ссылка для цитирования:
Кузнецова И.О., Гребенева Т.А. РЕГУЛИРОВАНИЕ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ЭПОКСИДНЫХ SMC-ПРЕПРЕГОВ // Вестник науки №1 (22) том 2. С. 210 - 217. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/2657 (дата обращения: 19.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+