Оценка адгезионной прочности связи волокно-термопластичная матрица методом петли
Авторы: Котомин С.В.
Опубликовано в выпуске: #12(48)/2015
DOI: 10.18698/2308-6033-2015-12-1426
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Порошковая металлургия и композиционные материалы
Прочность адгезионной связи волокно - матрица является важной характеристикой при разработке высокопрочных армированных пластиков. Оценка адгезии армирующих волокон, в частности арамидных, к термопластичным матрицам с помощью существующих методик сопряжена с большой трудоемкостью приготовления образцов, и кроме того, требуются дополнительные приспособления для испытаний. Предлагаемый способ определения прочности адгезионной связи волокно - матрица основан на использовании адгезионной ячейки в виде узла из петли на микропластике, полученном пропиткой комплексной нити или жгута расплавом термопласта. При подготовке образцов реализуется возможность регулирования давления в зоне формирования адгезионного контакта поверхности волокна с расплавом матрицы. Испытания проводятся на стандартных разрывных машинах без дополнительных приспособлений, что важно для использования в лабораториях и учебных заведениях. На примере арамидной нити Кевлар и полисульфона показана экстремальная зависимость прочности адгезионной связи волокно - термопластичная матрица от времени контакта и температуры расплава.
Литература
[1] Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер - волокно. Москва, Химия, 1987, 192 с.
[2] Бранцева Т.В., Горбаткина Ю.А., Кравченко Т.П., Кербер М.Л. Адгезионная прочность при взаимодействии полиамидов с арамидными волокнами. Химические волокна, 1997, № 5, с. 51-55.
[3] Довгяло В.А., Жандаров С.Ф., Писанова Е.В. (СССР). Способ изготовления образца для определения адгезии волокна к термопластичному полимеру. А.с. 1779984 СССР, опубл. 07.12.92, бюл. № 45, 5 с.
[4] Шуль Г.С., Горбаткина Ю.А., Иванова-Мумжиева В.Г., Щукина Л.А., Селищева Н.П., Захарова Т.Ю., Зеленский Э.С. (СССР). Образец для определения адгезии углеродного волокна к полимерному материалу. А.с. 1388771 СССР, опубл. 15.04.88, бюл. № 14, 2 с.
[5] Писанова Е.В., Жандаров С.Ф., Довгяло В.А. Адгезионная прочность в системах термопластичный полимер - тонкое волокно. Зависимость измеряемого значения от метода испытания. Механика композитных материалов, 1993, т. 29, № 2, с. 232-239.
[6] Кудинов В.В., Крылов И.К., Абдуллин И.Ш., Корнеева Н.В., Мамонов В.И., Геров М.В. Исследование методом full pull-out взаимного влияния и свойств волокон на прочность их соединения с полимерной матрицей композиционного материала. Физика и химия обработки материалов, 2010, № 6, с. 77-80.
[7] Кудинов В.В., Крылов И.К., Корнеева Н.В., Мамонов В.И., Геров М.В., Терентьев В.Ф., Колмаков А.Г. Моделирование межфазного взаимодействия волокна с матрицей в полимерных композиционных материалах при их получении и разрушении. Физика и химия обработки материалов, 2009, № 5, с. 65-69.
[8] Котомин С.В., Шевяков Л.П. (СССР). Образец для определения адгезии волокна к связующему. А.с. 1280499 СССР, опубл. 30.12.86, бюл. № 48, 2 с.
[9] Котомин С.В. Предельно-армированные пластики на основе композитных волокон. Saarbrucken: LAP Publishing, 2012, с. 96.
[10] Карзов И.М. Влияние полиамидокислоты на адгезионные свойства эпоксиноволачного связующего и прочность полимерных композитов на его основе. Дис. ... канд. хим. наук. Москва, МГУ, 2011, 113 с.
[11] Котомин С.В., Авдеев Н.Н. Смачивание химических волокон расплавами термопластов при капиллярной пропитке комплексных нитей. Коллоидный журнал, 1999, т. 61, № 3, с. 336-343.
[12] Бранцева Т.В., Горбаткина Ю.А., Кербер М.Л. Адгезия эпоксиполисульфоновых смесей к волокнам. Механика композитных материалов, 2001, т. 37, № 1, с. 3-12.
[13] Болотина Л.М., Горбаткина Ю.А., Иванова-Мумжиева В.Г., Корнеева Н.В. Влияние молекулярной массы полисульфонов на их адгезию к волокнам. Высокомолекулярные соединения, 2002, сер. Б, т. 44, № 8, с. 1427-1432.
[14] Корнеева Н.В., Горбаткина Ю.А., Иванова-Мумжиева В.Г., Неделькин В.И., Болотина Л.М. Адгезия термопластичных матриц с различной молекулярной массой к волокнам. Механика композитных материалов, 2002, т. 38, № 4, с. 433-444.