ВПЛИВ ВМІСТУ ДИСКРЕТНИХ ВОЛОКОН У ЕПОКСИДНОМУ ЗВ’ЯЗУВАЧІ НА ПОКАЗНИКИ АДГЕЗІЙНОЇ ТА КОГЕЗІЙНОЇ МІЦНОСТІ ПОКРИТТІВ

Abstract

Для формування епоксикомпозитних матеріалів використовували епоксидний діановий зв’язувач марки ЕД‑20. Для зшивання епоксидного зв’язувача використано твердник поліетиленполіамін ПЕПА, що дозволяє затверджувати матеріали при кімнатних температурах (q = 10 мас.ч. на 100 мас.ч. епоксидного олігомеру ЕД‑20). Для підвищення показників адгезійної і когезійної міцності використано суміш дискретних волокон з параметрами: l = 15…30 мм, d = 20…25 мкм, що містить 52 % бавовни, 48 % поліестеру. У роботі співставлено результати дослідження адгезійної міцності при відриві, залишкових напружень та аналізу поверхні руйнування адгезійного з’єднання. Показано, що максимальним значенням адгезійної міцності (σа = 42,5 МПа) і мінімальним залишкових напружень (σз = 1, 5 МПа) характеризуються матеріали, що містять суміш дискретних волокон за вмісту q = 0,25 мас.ч. Для таких плівок характерне когезійне руйнування поверхні адгезійного з’єднання. Це пов’язано із взаємодією амідних і карбонільних груп дискретних волокон із епоксидним зв’язувачeм. Проведено комплексні дослідження фізико-механічних властивостей, за результатами яких встановлено оптимальний вміст суміші дискретних волокон у реактопластичній матриці, який становить q = 0,50…0,75 мас.ч. на 100 мас.ч. епоксидного олігомеру ЕД‑20 і 10 мас.ч. твердника ПЕПА. Такі композити характеризуються наступними властивостями: ударна в’язкість – W = 12,7…13,2 кДж/м2; руйнівні напруження при згинанні – σзг = 56,0…62,0 МПа, модуль пружності при згині – Е = 3,15…3,30 ГПа. Підвищення показників механічної міцності пов’язано із однорідністю структури полімеру, де наповнювач сприймає максимально можливу частку напруження, і перерозподіляє по об’єму матеріалу. Методом оптичної мікроскопії встановлено в’язкий характер руйнування для композитів з оптимальним вмістом волокнистого наповнюча, що вказує на підвищені показники механічної міцності.