Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nhựa gia cường sợi hữu cơ dựa trên các ma trận hỗn hợp phức tạp bao gồm polysulfone và ống nano carbon như các chất điều chỉnh nhựa epoxy
Tóm tắt
Nhựa gia cường sợi hữu cơ (OFRP) dựa trên sợi aramid thường được sử dụng trong các cấu trúc hoạt động dưới điều kiện khắc nghiệt. Xét thấy điều này, khả năng tăng cường độ bền của OFRP đối với sự phá hủy bằng cách điều chỉnh các ma trận bằng các polyme nhiệt dẻo và ống nano carbon (CNT) mang lại nhiều triển vọng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày kết quả thu được từ một nghiên cứu về các đặc tính của OFRP dựa trên sợi Rusar và các ma trận epoxy chứa hoặc CNT hoặc một polyme nhiệt dẻo (polysulfone PSK-1) hoặc cả hai thành phần này cùng lúc. Dữ liệu thu được chứng minh khả năng sử dụng ma trận epoxy-polysulfone cho việc chuẩn bị các hợp chất cuộn. Sự sửa đổi này làm tăng đáng kể khả năng chịu nứt và va đập của OFRP dựa trên sợi aramid mà không làm giảm nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh, như khi các ma trận được làm dẻo bằng cao su và các dung môi hoạt tính. Hiệu ứng mạnh nhất của polysulfone được đưa vào ma trận epoxy được quan sát thấy ở mức cao (20% trọng lượng) của PSK-1. Việc sửa đổi các ma trận epoxy-polysulfone bằng CNT cũng làm tăng độ bền cắt của OFRP mà hầu như không thay đổi khả năng chịu nứt và độ bền nén. Việc đưa CNT vào các ma trận epoxy kém hiệu quả hơn và chỉ có thể làm tăng khả năng kháng sự phát triển nứt của OFRP khoảng 30% khi nồng độ CNT lớn (1%). Các phụ gia CNT nhỏ (0.3–0.6%) không ảnh hưởng đến độ bền chịu nứt. Các cơ chế khả thi của những thay đổi quan sát được sẽ được xem xét.
Từ khóa
#Nhựa gia cường sợi hữu cơ #OFRP #ma trận epoxy #polysulfone #ống nano carbon #độ bền nứt #độ bền va đậpTài liệu tham khảo
D. V. Bologov, A. M. Kuperman, and M. G. Karpman, Mekhan. Kompoz. Mater. Konstruk. 5(4), 33 (1999).
W. D. Bascom, J. L. Bitner, R. J. Moulton, and A. R. Siebert, Composites 11(1), 9 (1980).
M. L. Kerber, V. M. Vinogradov, G. S. Golovkin, et al., Polymer Composite Materials: Structure, Properties, and Technology, Training Manual, Ed. by A. A. Berlin (Professiya, St. Petersburg, 2008) [in Russian].
N. N. Trofimov, M. Z. Kanovich, E. M. Kartashov, et al., Physics of Composite Materials (Mir, Moscow, 2005) [in Russian].
K. Mimura and H. Ito, Polymer 41, 4451 (2000).
I. Martinez, M. D. Martin, A. Eceiza, P. Oyanguren, and I. Mondragon, Polymer 41, 1027 (2000).
P. T. McGrail and S. D. Jenkins, Polymer 34, 677 (1993).
E. V. Pisanova, S. F. Zhandarov, and O. R. Yurkevich, J. Adhesion 64, 111 (1997).
Seunghan Shin and Jyongsik Jang, J. Mater. Sci. 35, 2047 (2000).
V. I. Solodilov and Yu. A. Gorbatkina, Mekhan. Kompoz. Mater. 42, 739 (2006).
V. I. Solodilov and Yu. A. Gorbatkina, Mekhan. Kompoz. Mater. Konstruk. 14, 224 (2008).
V. G. Khozin, Reinforcement of Epoxy Polymers (Dom pechati, Kazan, 2004) [in Russian].
R. A. Korokhin, V. I. Solodilov, and Yu. A. Gorbatkina, Mekhan. Kompoz. Mater. Konstruk. 15, 437 (2009).
V. I. Solodilov, R. A. Korokhin, A. M. Kuperman, and S. V. Kondrashov, in Proceedings of the 6th International Conference on Carbon: Fundamental Problems of Science, Science of Materials, Technology (FGU TIS-NUM, Troitsk, 2009), p. 204.
Nor Hamidah Mohd Zulfli and Chow Wen Shyang, J. Phys. Sci. 21(2), 41 (2010).
J. F. Timmerman, B. S. Hayes, and J. C. Seferis, Compos. Sci. Technol. 62, 1249 (2002).
M. H. G. Wichmann, J. Sumfleth, B. Fiedler, F. H. Gojny, and K. Schulte, Mech. Compos. Mater. 42, 395 (2006).
Young Seok Song and Jae Ryoun Youn, e-Polymers, No. 80, 1 (2004).
F. Gojny, M. Wichmann, B. Fiedler, and K. Schulte, Compos. Sci. Technol. 65, 2300 (2005).
R. A. Korokhin, V. I. Solodilov, and Yu. A. Gorbatkina, in Proceedings of the 24th Symposium on Rheology (INKhS RAN, Karacharovo, 2008), p. 71.
V. I. Solodilov, Yu. A. Gorbatkina, R. A. Korokhin, and A. M. Kuperman, in Proceedings of the Scientific Conference of Laboratory of Polymers and Composite Materials (IKhF RAN, Moscow, 2009), p. 157.
I. D. Simonov-Emel’yanov, S. V. Vlasov, L. V. Aristovskaya, et al., Practical Work on Polymer Materials Science, Ed. by P. G. Babaevskii (Khimiya, Moscow, 1980) [in Russian].
Composite Materials, Ed. by V. V. Vasil’ev and Yu.M. Tarnapol’skii (Mashinostroenie, Moscow, 1990) [in Russian].
W. J. Cantwell and J. Morton, Composites 22, 347 (1991).
R. L. Ellis, F. Lalande, H. Jia, and C. A. Rogers, Polymer 38, 269 (1997).
A. V. Antonov, E. S. Zelenskii, A. M. Kuperman, O. V. Lebedeva, and A. A. Rybin, Mekhan. Kompoz. Mater. 34, 17 (1998).
V. I. Solodilov, S. L. Bazhenov, Yu. A. Gorbatkina, and A. M. Kuperman, Mekhan. Kompoz. Mater. 38, 615 (2003).
A. E. Chalykh, V. K. Gerasimov, A. E. Bukhtev, et al., Polym. Sci., Ser. A 45, 676 (2003).
J. E. Robertson, T. C. Ward, and A. J. Hill, Polymer 41, 6251 (2000).
P. G. Babaevskii and S. G. Kulik, Crack Resistance of Cured Polymer Compositions (Khimiya, Moscow, 1991) [in Russian].
A. N. Shubin, Candidate’s Dissertation in Technical Sciences (MATI-RGTU, Moscow, 2003).