Волокнистые композиционные материалы на основе эпоксидных матриц, модифицированных частицами различной природы
Диссертация
Разная степень повышения трещиностойкости эпоксидных матриц при введении в них модификаторов разной природы связана, прежде всего, с различием происходящих в них процессов разрушения. При введении дисперсных наполнителей прирост трещиностойкости обусловлен, по всей вероятности, лишь увеличением длины пути, который проходит растущая трещина, встречая частицы наполнителяпри введении термопласта… Читать ещё >
Список литературы
- Кац Г. С., Милевский Д. В. Наполнители для полимерных композиционных материалов. Пер. с англ. Бабаевского П. Г. М.: Химия, 1981.-736 с.
- Перепелкин К.Е., Кудрявцев Г. И. Армирующие химические волокна и композиционные материалы на их основе // Химические волокна. -1981. № 5.-С. 5−12.
- Липатов Ю.С. Влияние состояния поврехности на физико-механические свойства композиционных материалов // ЖВХО им. Д. И. Менделеева. 1978. Т. 23, № 3. — С.305−310.
- Липатов Ю.С. Структура и свойства наполненных полимерных систем и методы их оценки // Пластические массы. 1976. № 11. — С. 6−11.
- Тростянская Е.Б. Пластики конструкционного назначения (реактопласты). М.: Химия, 1974. 304 с.
- Мэнсон Дж., Спирлинг Л. Полимерные смеси и композиты. М.: Химия, 1979.-440 с.
- Хозин В.Г. Усиление эпоксидных полимеров. Казань: ПИК «Дом печати», 2004. 446 с.
- Трещинников О.Н., Жбанов Р. Г. Механизм структурообразования в поверхностных (граничных) слоях полимеров // Высокомолекулярные соединения. 1988. № 4. — С. 259−262.
- Тростянская Е.Б. Отверждение олигомеров на поверхности минеральных наполнителей // Наполнители полимерных материалов. М.: МДНТ, 1969.-С. 3−8
- Ермилов П.И. Диспергирование пигментов. М.: Химия, 1971. — 300 с.
- Симонов-Емельянов И.Д., Чеботарь A.M. Отверждение олигомеров в присутствии наполнителей // Пластические массы. 1976. № 11. — С. 41−43.
- Липатов Ю. С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1977.-304 с.
- Кузнецов Г. К., Ирген Л. Я. Связь некоторых механических и теплофизических свойств полимерных композиций с приведенной концентрацией наполнителя // Механика полимеров. 1975. № 3. -С. 487−492.
- Липатов Ю.С., Сергеева Л. М. Адсорбция полимеров. Киев: Наукова думка, 1972.- 193 с.
- Тростянская Е.Б., Кутышев Ю. В. Базальтопласты // Пластические массы. 1976. № 11.-С. 44−46.
- Крыжановский В.К. и др. Применение дисперсных активных наполнителей для регулирования износостойкости реактопластов // Пластические массы. 2005. № 4. — С. 17−19.
- Бабаевский П.Г., Кулик С. Г. Трещиностойкость отвержденных полимерных композиций. М.: Химия, 1991. 336 с.
- Филипс Д., Харрис Б. Промышленные полимерные композиционные материалы. Пер. с англ. Бабаевского П. Г. М.: Химия, 1980. 472 с.
- Ленг Ф.Ф. Композиционные материалы. Т. 5. Разрушение и усталость. Пер. с англ. Черепанова Г. П. М.: Мир, 1978. С. 11
- Бабаевский П.Г., Бельник А. Р. и др. Влияние минеральных дисперсных наполнителей на деформационно-прочностные свойства и трещиностойкость отвержденных полиэфиров // Механика композиционных материалов. 1987. № 5. — С. 819−824.
- Зеленкова-Мышкова М., Зеленка Ю., Шпачек В., Соча Ф. Свойства эпоксидных систем с глиносодержащими нанокомпозитами. // Механика композитных материалов. 2003. Т. 39, № 2. С. 177−182.
- T.S. Gates, G.M. Odegard, S.J.V. Frankland, T.C. Clancy. Computational Materials: Multi-Scale Modeling and Simulation of Nanostructured Materials // Composites Science and Technology. 2005. — Vol. 65. — P. 2416−2434.
- Erik T. Thostenson, Chunyu Li, Tsu-Wei Chou. Nanocomposites in Context // Composites Science and Technology. 2005. — Vol. 65. — P. 491−516.
- Tjong S.C. Structural and Mechanical Properties of Polymer Nanocomposites // Materials Science and Engineering: R: Reports, 2006. -Vol. 53.-P. 73−197
- S.S. Ray and M. Okamoto. Polymer/Layered Silicate Nanocomposites // A Review from Preparation to Processing, Progress in Polymer Science. -2003.-Vol. 28.-P. 1539−1641.
- Iijima S. Helical microtubes of graphitic carbon // Nature. 1991. -Vol. 354.-P. 48−56.
- Andreas Thess, Roland Lee, Pavel Nikolaev, Hongjie Dai, Pierre Petit et al. Crystalline ropes of metallic carbon nanotubes // Science. -1996. Vol. 273.-P. 483−477.
- M.H.G. Wichmann, J. Sumfleth, B. Fiedler, F.H. Gojny, K. Schulte. Multiwall carbon nanotube/epoxy composites produced by a masterbatch process // Mechanics of Composite Materials. 2006. — Vol. 42. — P. 395 406.
- Bodo Fiedler, Florian H. Gojny, Malte H.G. et al. Fundamental aspects of nano-reinforced composites // Composites Science and Technology. -2006. Vol. 66. — P. 3115−3125.
- F.H. Gojny, M.H.G. Wichmann, U. Kopke, B. Fiedler, K. Schulte. Carbon nanotube-reinforced epoxy-composites — enhanced stiffness and fracture toughness at low nanotube contents // Composites Science and Technology. 2004. — Vol. 64. — P. 2363−2371.
- Florian H. Gojny, Malte H.G. et al. Influence of different carbon nanotubes on the mechanical properties of epoxy matrix composites a comparative study // Composites Science and Technology. — 2005. — Vol. 65.-P. 2300−2313.
- M.H.G. Wichmann, M. Cascione, B. Fiedler, M. Quaresimin and K. Schulte. Influence of surface treatment on the mechanical behaviour of fumed silica/epoxy resin nano-composites // Composite Interfaces. 2006. -Vol. 13.-P. 699−715.
- W.P. Liu, S.V. Hoa and M.D. Pugh. Fracture Toughness and Water Uptake of High-Performance Epoxy Nanoclay Nanocomposites // Composites Science and Technology. — 2005. — Vol. 65. — P. 2364−2373.
- F.H. Gojny, K. Schulte. Functionalization effect on the thermo-mechanical behaviour of multiwall carbon nanotube/epoxy-composites // Composites Science and Technology. 2004. — Vol. 64. — P. 2303−2308.
- Dong Qian, Gregory J Wagner, Wing Kam Liu, Min-Feng Yu and Rodney S Ruoff. Mechanics of carbon nanotube // Applied Mechanics Reviews. -2002. Vol. 55. — P. 495−533.
- Rex J Kuriger, M. Khairul Alam, David P Anderson, Ronald L Jacobsen. Processing and characterization of aligned vapor-grown carbon fiber reinforced polypropylene. Composites: Part A. 2002. — Vol. 33. — P. 5362.
- Taesung Yoon, Bong Sup Kim and Doo Sung Lee. Structure development via reaction-induced phase separation in tetrafunctional epoxy/polysulfone blends // Journal Applied Polymer Science. 1997. — Vol.66. -P. 22 332 242.
- Sixun Zheng, Qipeng Guo and Yongli Mi. Miscibility and phase behsvior in blends of phenolphthalein poly (ether sulfone) and poly (hydrohyether of bisphenol A) // Polymer. 2003. — Vol. 44. — P. 867−876.
- A.E. Чалых, B.K. Герасимов, Бухтеев A.E., Шапагин A.B. и др. Совместимость и эволюция фазовой структуры смесей полисульфон — отверждающиеся эпоксидные олигомеры // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2003. Т. 45, № 7. — С.1148−1159.
- Oyanguren P.A., Galante M.J., Andromaque K. et al. Development of bicontinuous morphologies in polysulfone-epoxy blends // Polymer. -1999. Vol.40. — P. 5249−5255.
- Bong Sup Kim, Tsuneo Chiba, Takashi Inoue. Morphology development via reaction-induced phase separation in epoxy/poly (ether sulfone) blends: morphology control using poly (ether sulfone) with functional end-groups // Polymer. -1995. -Vol.36. P. 43−47.
- K. Mimura, H. Ito, H. Fujioka. Improvement of thermal and mechanical properties by control of morphologies in PES-modified epoxy resins // Polymer. 2000. — Vol. 41. — P. 4451−4459.
- H. Kishi, Y.-B. Shi, J. Huang, Albert F. Yee. Shear ductility and toughenability study of highly cross-linked epoxy/polyethersulphone // Journal of materials and science. 1997. — Vol. 32. — P. 761−771.
- Zhikai Zhong, Sixun Zheng et al. Phase behaviour and mechanical properties of epoxy resin containing phenolphthalein poly (ether ether ketone) //Polymer. 1998. — Vol. 39. — P. 1075−1080.
- B.-G. Min J. H. Hodgkin, Z.H. Stachurski. Reaction mechanism, microstructure, and fracture properties of thermoplastic polysulfone-modified epoxy resin // Journal of applied polymer science. 1993. — Vol. 50.-P. 1065−1072.
- B.-G. Min, Z.H. Stachurski, J.H. Hodgkin. Microstructural effect and the toughening of thermoplastic modified epoxy resins // Journal of applied polymer science. 1993.-Vol. 50.-P. 1511−1518.
- И.Ю. Горбунова, M.B. Шустов, M.JI. Кербер. Влияние термопластичных модификаторов на свойства и процесс отверждения эпоксидных полимеров // Инженерно-физический журнал. 2003. Т. 6. № 3. — С. 1−4.
- Bejoy Francis et al. Cure kinetics and morphology of blends of epoxy resin with poly (ether ether ketone) containing pendant tertiary butyl groups // Polymer. 2003. — Vol. 44. — P. 3687−3699.
- I. Martinez, M.D. Martin, A. Eceiz, P. Oyanguren, I. Mondragon. Phase separation in polysulfone-modified epoxy mixtures. Relationship between curing conditions, morphology and ultimate behavior // Polymer. 2000. -Vol. 41.-P. 1027−1035.
- G. Di Pasquale, O. Motta et al. New high-performance thermoplastic toughened epoxy thermosets // Polymer. 1997. — Vol. 38. — P. 43 454 348.
- Kim B.S., Chiba Т., Inoue Т. Phase separation and apparent phase dissolution during cure process of thermoset/thermoplastic blend // Polymer. 1995. — Vol. 36. — P. 67−71.
- Бородулин А.С. Наномодификаторы для полимерных композиционных материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. № 6. — С. 51−57
- С. Yang, D. Wang, X. Ни, С. Dai, L. Zhang. Preparation and characterization of multi-walled carbon nanotube (MWCNTs)-supported Pt-Ru catalyst for methanol electrooxidation // Journal of Alloys and Compounds. 2008. -Vol. 448. — P. 109−115
- G. Sui, W.H. Zhong, M.C. Liu, P.H. Wu. Enhancing mechanical properties of an epoxy resin using «liquid nano-reinforcements» // Materials Science and Engineering: A. 2009. — Vol. 512. — P. 139−142.
- Bradley, W.L. Understanding the Translation of Neat Resin Toughness into Delamination Toughness in Composites // Key Engineering Materials. -1989.-Vol. 37.-P. 161−198.
- Lin L.-Y. et al. Preparation and Characterization of Layered Silicate/Glass Fiber/Epoxy Hybrid Nanocomposites Via Vacuum-assisted Resin Transfer Molding (VARTM) // Composites Science and Technology. 2006. — Vol. 66,-P. 2116−2125.
- Naveed A. Siddiquia, Ricky S.C. Woo, Jang-Kyo Kim et al. Mode I Interlaminar Fracture Behavior and Mechanical Properties of CFRPs with
- Nanoclay-filled Epoxy Matrix // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2007. — Vol. 38. — P. 449−460.
- John F. Timmerman, Brian S. Hayes, James C. Seferis. Nanoclay Reinforcement Effects on the Cryogenic Microcracking of Carbon Fiber/Epoxy Composites // Composites Science and Technology. 2002. -Vol. 62.-P. 1249−1258.
- Quaresimin, M. and Varley, R.J. Understanding the Effect of Nano-modifier Addition upon the Properties of Fibre Reinforced Laminates // Composites Science and Technology. -2008. Vol. 68. — P. 718−726.
- A.K. Subramaniyan and C.T. Sun. Interlaminar Fracture Behavior of Nanoclay Reinforced Glass Fiber Composites // Journal of Composite Materials. 2008. — Vol. 42. -P. 2111−2122.
- J.D. Fidelus E. Wiesel, F.H. Gojny, K. Schulte, H.D. Wagner. Thermo-mechanical properties of randomly oriented carbon/epoxy nanocomposites // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2005. — Vol. 36.-P. 1555−1561.
- M.J. Biercuk, M. C. Llaguno, M. Radosavljevic, J. K. Hyun et al. Carbon nanotube composites for thermal management // Applied Physics Letters. 2002. — Vol. 80. — P. 2767−2769.
- Y.S. Song, J.R. Youn. Influence of dispersion states of carbon nanotubes on physical properties of epoxy nanocomposites // Carbon. 2005. — Vol. 43.- 1378−1385.
- C. Gauthier, L. Chazeau, T. Prasse, .Y. Cavaille. Reinforcement effects of vapor grown carbon nanofibres as fillers in rubbery matrices // Composites Science and technology. 2005. — Vol. 65. — P. 335−343.
- Bodo Fiedler, Florian H. Gojny, Malte H. G. Wichmann, Mathias C. M. Nolte, Karl Schulte. Fundumental aspect of nano-reinforced composites // Composites Science and Technology. 2006. — Vol. 66. — P. 3115−3125.
- F.H. Gojny, M.H.G. Wichmann, U. Kopke, B. Fiedler, K. Schulte. Carbon nanotube-reinforced epoxy-composites: enhanced stiffness and fracture toughness at low nanotube content // Composites Science and Technology. 2004. — Vol. 64. — P. 2363−2371.
- S. Ganguli, M. Bhuyan and L. Allie. Effect of Multi-walled Carbon Nanotube Reinforcement on the Fracture Behavior of a Tetrafunctional Epoxy // Journal of Materials Science. 2005. — Vol. 40. — P. 3593−3595.
- W. Liu, S.V. Hoa, and M. Pugh. Fracture toughness and water uptake of high performance epoxy/nanoclay nanocomposites // Composites Science and Technology. 2005. — Vol. 65. — P. 2364−2373.
- G. Romhany and G. Szebenyi. Interlaminar crack propagation in MWCNT/fiber reinforced hybrid composites // Express Polymer Letters. -2009.-Vol.3.-P. 145−151.
- Fiedler B, Gojny F.H. et al. Influence of nano-modification on the mechanical and electrical properties of conventional fiber-reinforced composites // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. -2005.-Vol. 36.-P. 1525−1535.
- S. D. Faulkner, Y. W. Kwon, S. Bartlett, E. A. Rasmussen. Study of composite joint strength with carbon nanotube reinforcement // Journal of Materials Science. 2009. — Vol. 44. — P. 2858−2864.
- E.J. Garcia, B. L. Wardle, A. J. Hart. Joining prepreg composite interfaces with aligned carbon nanotubes // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2008. — Vol. 39. — P. 1065−1070.
- McGrail P.T., Jenkins S.D. Some aspects of interlaminar toughening: reactively terminated thermoplastic particles in thermoset composites // Polymer. 1993. — Vol. 34. — P. 677−683.
- Seunghan Shin, Jyongsik Jang. The effect of thermoplastic coating on the mechanical properties of woven fabric carbon-epoxy composites // Journal of Materials and Science. 2000. — Vol. 35. — P. 2047−2054.
- Pisanova E.V., Zhandarov S.F., Yurkevich O.R. Epoxy-Polysulfone Networks as Advanced Matrices for Composite Materials // The Journal of Adhesion. 1997. — Vol. 64. — P. 111−129.
- E.M. Woo and K.L. Mao. Interlaminar morphology effects on fracture resistance of amorphous polymer-modified epoxy/carbon fibre composites // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 1996. — Vol. 27.-P. 625−631.
- A.M. Куперман, Э. С. Зеленский, M.JI. Кербер. Стеклопластики на основе матриц, совмещающих термо- и реактопласты // Механика композитных материалов. 1996. Т.32, № 1. — С. 111−117.
- R.W. Venderbosch, A.A.J.M. Peijs, Н.Е.Н. Meijer, P.J. Lemstra. Fibre-reinforced composites with tailored interphases using PPE/epoxy blends as a matrix system // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 1996. — Vol. 27. — P. 895−905.
- ГОСТ 10 587–84. Смолы эпоксидно-диановые неотвержденные. Технические условия.
- ГОСТ 14 922–77. Аэросил. Технические условия.
- Хмелев В. Н. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленности. Барнаул: АлтГТУ, 2007. — 416 с.
- Солодилов В.И., Горбаткина Ю. А. Свойства однонаправленных стеклопластиков на основе эпоксидной смолы, модифицированной полисульфоном или эпоксиуретановым олигомером // Механика композитных материалов. 2006. Т. 42, № 6, — С. 739−758.
- Гидростатическое взвешивание // Физический энциклопедический словарь. М. 1960. Т. 1. — С. 443−444.
- Практикум по полимерному материаловедению / Под ред. П. Г. Бабаевского. М.: Химия, 1980. — 256 с.
- Горбаткина ЬО.А. Адгезионная прочность в системах полимер волокно. -М.: Химия, 1987. 192 с.
- ГОСТ 16 297–80. Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие.
- Тарнапольский Ю.М., Кинцис Т. Я. Методы статических испытаний армированных пластиков. М.: Химия, 1975. 264 с.
- Солодилов В.И., Баженов C.JL, Горбаткина Ю. А., Куперман A.M. Определение энергии межслойного разрушения стеклопластика на образцах в виде сегментов кольца // Механика композитных материалов.-2003, Т. 38, № 5,-С. 615−626.
- Chen H., Muthuraman, H., Stokes P. at al. Dispersion of carbon nanotubes and polymer nanocomposite fabrication using trifluoroacetic acid as a co-solvent // Nanotechnology. 2007, — Vol. 18 — P. 415−606
- L. Liu, H. D. Wagner. Rubbery and glass epoxy resins reinforced with carbon nanotubes // Composites Science and Technology. 2005. — Vol. 65.-P. 1861−1868
- Замураев А. Е., Давыдов С. Я. Изучение закономерностей кипящего слоя, аэродинамики воздушного потока, процессов обезвоживанияи пылеулавливания. Методические указания к лабораторным работам. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. — 48 с.
- A. Uskov, Yu. G. Tarasenko, V. V. Nizhnik. Reinforcement of epoxy compounds with fillers // Mekhanika Polimerov, 1967. — Vol. 3. — P. 1060−1065.
- Перминов В.П., Модянова А. Г. и др. Модификация эпоксидного композиционного материала нанодисперсными наполнителями // Журнал прикладной химии. 2002. Т. 75, Вып. 4. — С. 650−654.
- Mir Mohammad Alavi Nikje, Amir Bagheri Garmarudi and Moslem Haghshenas. Nanosilica reinforced epoxy floor coating composites: preparation and thermophysical characterization // Current Chemistry Letters.-2012.-Vol. 1.-P. 13−20.
- Султанаев P.M., Хозин В. Г., Воскресенский B.A. Влияние кремнеземистых наполнителей на физико-механические свойства эпоксидных полимеров // Известия вузов. Химия и химическая технология. 1972.-Т. 15, № 5.-С. 771−773.
- Корохин P.A., Солодилов В. И., Отегов A.B., Горбаткина Ю. А. Вязкость дисперсно-наполненных эпоксидных композици // Клеи. Герметики. Технологии. 2013. № 2. — С. 2−7.
- Р.В. Акатенков, И. В. Аношкин, A.A. Беляев и др. // Влияние структурной организации углеродных нанотрубок на радиоэкранирующие и электропроводящие свойства нанокомпозитов // Авиационные материалы и технологии. 2011. № 1. — С. 35−42.
- Ю.А. Горбаткина, В.Г. Иванова-Мумжиева, Т. М. Ульянова. Адгезионная способность эпоксидианового олигомера, наполненного порошками оксида алюминия. Клеи. Герметики. Технологии. — 2006. № 11.-С. 18−23.
- Ю.А. Горбаткина, ВТ. Иванова-Мумжиева, A.C. Путятина, Т. М. Ульянова. Прочность границы раздела в соединениях дисперсно-наполненного эпоксидного связующего с волокном. Механика композитных материалов. 2007. Т. 43, № 1. — С. 3−14.
- Ю. А. Горбаткина, В. И. Солодилов, В. А. Сушенков Прочность эпоксидных стеклопластиков при сдвиге в широком диапазоне скоростей нагружения // Высокомолекулярные соединения. Серия А. -2004.-Т. 46, № 6.-С. 1−7.