Снижение вязкости формальдегидного связующего ЛБС-4 на базе его ультразвукового модифицирования углеродными нанотрубками

Инженерный журнал: наука и инновации

# 9·2017 1

УДК 678.026.2:678.067.2 DOI 10.18698/2308-6033-2017-9-1679

Снижение вязкости формальдегидного связующего

ЛБС-4 на базе его ультразвукового модифицирования

углеродными нанотрубками

А.А. Карягин, А.А. Кудрявцев

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Одним из способов сокращения длительности пропитки теплозащитных покры-

тий спускаемых аппаратов является снижение вязкости пропитывающего веще-

ства за счет диспергирования в нем углеродных нанотрубок под ультразвуковым

воздействием. Рассмотрены результаты исследования поведения наносуспензии

с концентрацией углеродных нанотрубок на уровне 0,02 % от массы бакелитового

лака ЛБС-4 при варьировании времени ультразвуковой обработки и времени релак-

сации. В соответствии с данными экспериментов разработана математичес-

кая модель поведения связующего. Экспериментально и аналитически показано,

что ультразвуковое наномодифицирование формальдегидного связующего ЛБС-4

углеродными нанотрубками не оказывает существенного влияния на вязкость

вещества.

Ключевые слова:

наномодифицирование, бакелитовый лак ЛБС-4, формальдегид-

ное связующее, вязкость, ультразвуковая обработка, концентрация, углеродные

нанотрубки

В настоящее время пропитка теплозащитных покрытий спускае-

мых космических аппаратов занимает много времени, что замедляет

и удорожает процесс их производства. Один из способов сокращения

длительности пропитки — снижение вязкости пропитывающего веще-

ства. Ультразвуковая обработка (УЗО) позволяет достичь кратковре-

менного снижения вязкости формальдегидного связующего ЛБС-4 за

счет нагрева последнего, что может ускорить процесс пропитки [1].

Однако вязкость вещества снижается лишь на небольшое время. В ра-

ботах [2–7] показано, что при ультразвуковом диспергировании угле-

родных нанотрубок (УНТ) в полиэфирное связующее вязкость по-

следнего также снижается.

Цель настоящей работы — проверка влияния наномодифициро-

вания на вязкость формальдегидного связующего и сравнение его с

влиянием ультразвукового воздействия.

Для экспериментального изучения зависимости вязкости лака

ЛБС-4 от длительности ультразвукового диспергирования углерод-

ных нанотрубок и времени последующей релаксации свойств связу-

ющего была применена методика, подробно изложенная в работе [1].

Процентное содержание углеродных нанотрубок было выбрано рав-

ным 0,02 %, что соответствует условиям исследования для поли-