апрель 2019

Дослідження впливу поверхневої обробки армуючого наповнювача на адгезійну міцність системи «термопласт-волокно»


Романова Анастасія Евгенівна Романова А. Е. , Баштаник П. І. , Терещук М. М. , Янова К. В.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Дослідження впливу поверхневої обробки армуючого наповнювача на адгезійну міцність системи «термопласт-волокно» / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 42


Армування пластмас волокнами дозволяє отримати композити з підвищеними механічними, теплофізичними та антифрикційними власти-востями. Особливе місце серед армованих пластиків займають вугле- та базальтопластики, які застосовуються для виготовлення конструкцій літаків, автомобілів, суден, різноманітних приладів та механізмів.

Властивості армованих пластиків переважно визначаються створюваною у процесі їх виготовлення межею поділу фаз «полімер-волокно». У роботі вивчалася адгезійна міцність на межі поділу фаз нових композитів на основі поліпропілену та вуглецевих волокон із гідратце-люлози і базальтових волокон. Досліджували вплив поверхневої обробки армуючого наповнювача на здатність змочуватися їх розплавом поліпропілену та адгезійну міцність в системі «термопласти-волокно». Крайовий кут змочування волокон розплавом поліпропілену визначався методом краплі, а адгезійна міцність – прямим методом.

У якості модифікатора волокон використовували поліаміногуанідини: ПГМГ-ГХ, ПАГ-карбонат, ПАГ-фосфат. Вони відомі як промотори адгезії у складі обкладальних еластомерних композицій. При обробці волокон кількість модифікатора змінювали від 0,5 до 2,0 мас.%.

Крайовий кут змочування вихідних базальтових волокон розплавом поліпропілену становив 45-50 град. Аналіз отриманих даних показав, що із збільшенням концентрації модифікаторів на поверхні базальтового волокна спостерігається зменшення до 15-22 град крайового кута змочування. Це дає можливість для кращого просочування волокон розплавом термопласту, а отже − створення необхідних умов для забезпечення кращого адгезійного контакту.

Адгезійна міцність у системі «поліпропілен-базальтове волокно» без обробки волокон модифікатором становила 21,60 МПа. Із збільшенням частки модифікатора на поверхні базальтового волокна спостерігається її підвищення. Найбільше зростання адгезійної міцності у системі «поліпро-пілен-базальтове волокно» досягнуто при апретуванні базальтового волокна поліаміногуанідином ПАГ-карбонат (51,2 МПа).

Порівняння адгезійної міцності систем: «поліпропілен-базальтове волокно» та «поліпропілен-модифіковане базальтове волокно» доводить, що для армування краще використовувати модифіковані базальтові волокна.