ВПЛИВ МАЛЕЇНОВОГО АНГІДРИДУ НА АДГЕЗІЙНІ ТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕПОКСИДНОЇ МАТРИЦІ ДЛЯ ЗАХИСТУ ДЕТАЛЕЙ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ
10.33815/2313-4763.2021.1.24.082–092
Анотація
Показано перспективність використання епоксидних матеріалів, які характеризуються поліпшеними експлуатаційними характеристиками. Однак поліпшення зазначених вище властивостей у комплексі забезпечують уведенням хімічно активних до епоксидного олігомера модифікаторів, пластифікаторів, наповнювачів. Це забезпечує покращення міжфазової взаємодії, що також поліпшує властивості полімерних композитів. У вигляді основи для матриці вибрано епоксидний діановий оліґомер марки ЕД-20. Для полімеризації епоксидних композицій використано твердник поліетиленполіамін. У вигляді модифікатора для поліпшення властивостей епоксидних композитів використано малеїновий ангідрид. Молекулярна формула модифікатора: C4H2O3. Молярна маса – 98,057 г/моль. Зовнішній вигляд – біла речовина. Густина – ρ = 1,314 г/см³ (за температури 60 °C) і ρ = 1,480 г/см³ (за температури 20 °C). Установлено оптимальний уміст модифікатора малеїнового ангідриду для формування модифікованої епоксидної матриці з покращеними адгезійними і механічними властивостями. Доведено, що при формуванні композитів з поліпшеними адгезійними і фізико-механічними властивостями необхідно формувати композицію наступного складу: епоксидний олігомер марки ЕД-20 (q = 100 мас.ч.), твердник поліетиленполіамін ПЕПА (q = 10 мас.ч.), модифікатор малеїновий ангідрид (q = 0,25 мас.ч.). Формування такого матеріалу забезпечує порівняно з вихідною епоксидною матрицею підвищення наступних показників властивостей композитів: адгезійної міцності при відриві у 1,3 рази (від σа = 24,8 МПа до σа = 31,1 МПа); руйнівних напружень при згинанні у 2,4 рази (від σзг = 48,0 МПа до σзг = 117,3 МПа); ударної в’язкості у 1,9 рази (від W = 7,4 кДж/м2 до W = 13,7 кДж/м2). Зазначимо, що модуль пружності і залишкові напруження такого матеріалу зменшуються порівняно з вихідною епоксидною матрицею у 1,2 рази (від Е = 2,8 ГПа до Е = 2,4 ГПа та від σз = 1,4 МПа до σз = 1,2 МПа відповідно). Отриманий композит доцільно використовувати у вигляді матриці при формуванні одно- чи багатошарових захисних покриттів різного функціонального призначення.
Посилання
2. Rodyushkin V. M. (2008). Issledovaniya tekhnicheskogo sostoyaniya materialov i konstrukciyj metodami akusticheskogo zondirovaniya. Extended abstract of Doctor’s thesis. Nizhniyj Novgorod. 39.
3. Rodjkina A. V. (2019). Zathita korpusnihkh konstrukciyj sudov i plavuchikh tekhnicheskikh sooruzheniyj ot lokaljnihkh korrozionno-mekhanicheskikh razrusheniyj. Doctor’s
thesis. Nizhniyj Novgorod.
4. Ogneva V. V., Burmistrov E. G. (2014). Analiz faktorov, opredelyayuthikh skorostj iznashivaniya korpusov sudov vnutrennego i smeshannogo (reka-more) plavaniya. Kongress Mezhdunarodnogo foruma «Velikie reki», 317–321.
5. Komsta H., Vitenko T., Buketov А., Syzonenko О., Bezbakh О., Torpakov A., Kruglyj D., Appazov E., Popovych P., Rybicka I. (2021). Study of thermal stability and energy of activation of epoxy composites with particles of synthesised powder mixture for increasing reliability of vehicles. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 110, 73–86.
6. Buketov A., Yakushchenko S., Abdellah Menou, Bezbakh O., Vrublevskyi R., Kalba Y., Cherniavska T., Zhytnyk D., Danylyuk O. (2021). Оptimization of ingredients upon development of the protective polymeric composite coatings for the river and sea transport. Mechanical Engineering in Transport. №2, В89–B96. Retrived from https://doi.org/10.26552/com.C.2021.2.B89-B96.
7. Brailo M. V., Buketov A. V., Yakushchenko S. V., Sapronov O. O., Dmytriiev D. O., Buketova N. M. (2021). Development of Epoxy-polyester Nanocomposite Materials with Improved Physical and Mechanical Properties for Increasing Transport Vehicle Reliability. Journal of nano- and electronic physics, Vol. 13, 1, 01003-1–01003-5.
8. Buckton A., Smetankin S., Yakushchenko S., Yurenin K., Sotsenko V., Brailo M., Kulinich V., Sapronov O., Kulinich A., Vrublevskyi R. & Bezbakh O. (2021). Physicalmechanical properties of epoxy composites filled with carbon black nano-dispersed powder for protection of transport vehicles. Composites: Mechanics, Computations, Applications: An
International Journal, Vol. 12, no. 2, 1–12.
9. Buketov А. V., Sizonenko O. М., Kruglyj D. G., Cherniavska Т. V., Appazov E. S., Klevtsov K. M., Lypian Ye. V. (2020). Influence of synthesized iron-carbides mixture on properties of epoxy coatings for transport. Journal of Engineering and Applied Science, Vol. 67, Issue 7, 1633–1648. Retrived from https://www.jeasonline.org/paper/1157/preview.
10. Retrived from https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%BB% D0%B5%D1%97%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B9_%D0%B0%D0%BD%D0 %B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%B8%D0%B4
11. Buketov A. V., Smetankіn S. O., Chernyavsjka T. V., Braїlo M. V., Sapronov O. O., Socenko V. V., Yurenіn K. Yu., Kulіnіch V. G., Yakuthenko S. V., Yacyuk V. M. (2021). Metod pіdvithennya resursu roboti ustatkuvannya rіchkovogo ta morsjkogo transportu za rakhunok vikoristannya modifіkovanikh zakhisnikh antikorozіyjnikh pokrittіv : monografіya. Kherson : KhDMA.
