Адгезия эпоксидных матриц к углеродным волокнам

Научная литература / Структура и адгезионные свойства отверждённых эпоксидных смол / Адгезионные свойства эпоксидных смол к субстратам различной природы / Адгезия эпоксидных матриц к углеродным волокнам
Страница 2

Известно, что для увеличения прочности углепластика при межслоевом сдвиге часто используют различные способы окислительной обработки наполнителя: окисление горячим воздухом, обработка озоном, электрохимическая активация методом анодного окисле­ния. Кроме того, поверхность углеродных волокон обрабатывают специальными аппретами[7].

Рассмотрим влияние обработки поверхности углеродных во­локон на межфазное взаимодействие для волокон на основе полиакрилонитрила. Адгезионная прочность при взаимодей­ствии связующих с этими волокнами, если их поверхность не подвергнута химической обработке, невысока:

nt

ns

t0 МПа

Эпоксидиановое ЭДТ-10

32

54

44,3

Эпоксиноволачная

31

44

39,0

Хлорсодержащее

Эпоксидное

59

35

27,5

Адгезионная прочность в этом случае существенно ниже, чем при взаимодействии со стеклянными волокнами. Например, для связующего ЭДТ-10 значение tопри взаимодействии со стеклян­ными волокнами (при одной и той же геометрии соединения) равно 55 МПа.

Активирование поверхности волокон окислительной электро­химической обработкой приводит к существенному повышению прочности на границе раздела. Это, прежде всего, проявляется в том, что при сохранении геометрии соединения рез­ко возрастает число образцов, разрушаю­щихся по волокну. Поэтому требуется значительно уменьшить среднюю площадь; успешно определить значение tоудается лишь при Scp=(1,5-2)×10-3 мм2. Влияние обра­ботки поверхности на адгезионную прочность (S = 2×10-3 мм2) иллюстрируют следующие данные:

Прочность волокон, Мпа

t0 МПа

Исходное волокно

3000

71/52

Озонирование

2780

-/78

Электрохимическая обработка

2800

91/-

В числителе—для эпоксидианового связующего, в знаменателе—для эпоксиноволачного.

Окислительное модифицирование по­верхности волокон приводит к существенному росту адгезионной прочности. Так, для связующего ЭДТ-10 значения tовозрастают на 28 %. Увеличение адгезии как с изменением структуры поверхности волокон, так и с ее химической мо­дификацией. Окисление ведёт к росту шероховатости по­верхности, возникновению дополнительных пор и пустот, а следовательно, — к росту удельной поверхности волокон. В то же время при окислении на поверхности могут возникать полярные кислородсодержащие группы (карбонильные и карбоксильные), значительно повышающие активность этой поверхности[7].

Страницы: 1 2 3

Смотрите также

Колебательные спекторы бета-дикетонатов палладия (II) и их интерпретация
...

Задачи по кинетике цепных, фотохимических и гетерогенных реакций при подготовке школьников к олимпиадам
Физическая химия – наука, которая изучает общие закономерности физических процессов и является теоретической основой всей химической науки и технологии химических производств. Одним из наиб ...

Естественнонаучные знания о веществе
...