|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
УГЛЕПЛАСТИК НА ОСНОВЕ ТРИФУНКЦИОНАЛЬНОГО ФТАЛОНИТРИЛАдипломная работа (Магистр)
- Научные руководители: Морозов Олег Сергеевич, Булгаков Борис Анатольевич
- Автор: Яковлев Максим Владимирович
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2021
- Аннотация: В современном мире неуклонно возрастает роль полимерных композитных материалов (ПКМ) в различных областях науки и техники. Новые, более термостойкие ПКМ, позволяют заменить больше металлических деталей и снизить вес конечного изделия. Фталонитрильные смолы являются наиболее термостойким классом связующих из известных на сегодняшний день, а также обладают высокими механическими характеристиками. В предыдущих исследованиях нашей группой был получен трифункциональный фталонитрил на основе фосфатной группы, модуль упругости смолы из которого оказался наиболее высоким среди описанных в литературе термореактивных полимеров. Целью данной работы стало получение и изучение свойств ПКМ с добавлением нового трифункционального фталонитрила в состав связующего. Для достижения этой цели было необходимо отработать методики синтеза, изучить особенности отверждения, оценить механические и термические свойства отвержденных смол. Далее, для наиболее перспективных связующих получить ПКМ на их основе и исследовать их свойства. Для подбора состава связующего для получения ПКМ, методами вискозиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии были изучены реологические и термические свойства различных смесей с 4,4’-диаминодифенилсульфоном (ДДС), 1,3- бис(аминофенокси)бензолом (АФБ) и 4-(4-аминофенокси)фталонитрилом(АФН) в качестве отвердителей. Смеси мономеров с отвердителем отверждали по двухступенчатой программе с первым шагом при 180 оС и постотверждением при 330-375 оС. Для отвержденных смесей с помощью динамического механического анализа были оценены модули упругости. Из наиболее перспективных для использования смол были получены композиты, для которых проведен широкий набор механических испытаний согласно международным стандартам ASTM. В результате испытания смол было показано, что несмотря на высокую температуру плавления трифункционального мономера (172 оС), он способен образовывать низкоплавкие эвтектические смеси с другими фталонитрилами, что является важным аспектом в технологичности связующего. Было показано, что добавление трифункционального мономера положительно сказывается на механических свойствах смолы. В ходе работы получены ПКМ на основе связующего с новым фталонитрильным мономером, механические свойства которого оказались на высоком уровне, характерном для фталонитрильных смол. Композит с использованием связующего с трифункциональным фталонитрилом в составе сохраняет около 70 % прочности при межслоевом сдвиге после 200 часов выдержки при 300 оС. Таким образом, можно заключить, что новый трифункциональный мономер является перспективным компонентом фталонитрильных связующих благодаря целому ряду преимуществ: образованию низкоплавких смесей с другими фталонитрилами, относительной простоте синтеза, повышению модуля упругости смол при его введении в состав связующего. По материалам работы получен патент № 2744165 «Трифункциональный фталонитрильный мономер, способ его получения и композиция связующего на его основе
- Добавил в систему: Морозов Олег Сергеевич