Разработка защитных материалов на основе различных полимеров

Существенной проблемой роста объемов производства композиционных материалов является повышение устойчивости прочностных характеристик материалов к действию внешних условий. Более того, информация о прочностных характеристиках композиционных структур ускоряет их более широкое применение [1]. В течение ряда лет нами ведутся исследования в направлении создания защитных композиционных материалов на основе различных полимеров.

Ранее сообщалось о влиянии полиэтилена [ПЭ] на свойства эпоксидных композиционных материалов, содержащих эпоксидные олигомеры ЭИС-1 и Э-181.

Было установлено, что увеличение содержания полиэтилена и Э-181 в композициях до некоторого предела приводит к увеличению их термостойкости и, как следствие, к росту микропрочности пространственной сетки, образованной эпоксидным олигомером ЭИС-1 [2].

Данное сообщение посвящается исследованию механизма разрушения при одноосном растяжении путем определения прочности при разрыве двух смесей при различных скоростях растяжения: первая смесь – эпоксидный олигомер ЭИС-1 – полиэтилен, вторая смесь – эпоксидный олигомер ЭИС-1-Э-181. Исследования по влиянию скорости растяжения на прочностные показатели композиций проводились в широком диапазоне скоростей (10-100 мм/мин).

В результате проведенных исследований было выявлено (рис.1), что прочность имеет тенденцию к экстремальному снижению при всех исследованных скоростях растяжения до концентрации полиэтилена 5 масс.ч. В образцах, содержащих от 5 до 15 масс.ч. наблюдается стабилизация прочности, а выше 15 масс.ч. идет монотонное снижение этого показателя за исключением скорости растяжения, равной 10 мм/мин.

Как видно из рис.1, кривые условно можно разделить на три участка: на первом участке снижение прочности при растяжении объясняется тем, что ввод в композицию более низкомодульного полиэтилена приводит к существенному изменению фазовой структуры, ее разрыхлению и, соответственно, увеличению свободного объема. При этом несколько увеличивается ударная прочность таких систем, что косвенно свидетельствует о некоторой пластификации. Рост трещин при этом не тормозится дисперсной фазой; магистральные трещины огибают дисперсную фазу и ветвления трещины, то есть образование «крейза» при этом не происходит. На втором участке (5-15 масс.ч.) происходит стабилизация исследуемого параметра. Это, по всей видимости, обусловлено равномерным распределением дисперсной фазы в теле матрицы.

Это распределение решающим образом влияет на процесс разрушения. По всей вероятности, количество дисперсной фазы является достаточным для локализации магистральной трещины.

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru