Strength Characteristics of Polymer Composites Filled with Coarse and Macro Particles with Different Types of Disperse Structure

K. I.  Kharlamova; Харламова К. И.; I. D. Simonov-Emel’yanov; Симонов-Емельянов И. Д.; Yu. M.  Maksimova; Максимова Ю. М.; G. I. Ezdakov; Ездаков Г. И.

doi:10.31857/S0040357123030077

Прочностные характеристики полимерных композитов с разными типами дисперсных структур, наполненные крупными и макро-частицами

Авторы: Харламова К.И.¹, Симонов-Емельянов И.Д.¹, Максимова Ю.М.¹, Ездаков Г.И.¹
Учреждения:
1. МИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)
Выпуск: Том 57, № 3 (2023)
Страницы: 309-316
Раздел: Статьи
Статья опубликована: 01.05.2023
URL: https://bakhtiniada.ru/0040-3571/article/view/138469
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040357123030077
EDN: https://elibrary.ru/ROWHXT
ID: 138469

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В статье представлены данные по влиянию типа дисперсной структуры и размеров частиц (крупные и макро-частицы) на прочностные характеристики дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов (ДНПКМ) на основе полимерных матриц разной природы (термопласты и реактопласты). Расчет типов дисперсной структуры в работе проведен в соответствии с обобщенной моделью структуры ДНПКМ в терминах обобщенного (Θ) и приведенных параметров (θ/В, θ/S_f), что позволило оценить влияние параметров и типа дисперсной структуры на прочностные свойства ДНПКМ с наполнителями разного размера. Показано, что при проектировании составов ДНПКМ с макро- и крупными дисперсными частицами как для термопластов, так и для реактопластов в области разбавленных систем (РС, Θ > 0.90 об. д.) прочность cохраняется практически на уровне полимерной матрицы. При создании низко-наполненных систем (ННС, 0.90 > Θ > 0.75 об. д.) прочность снижается на 10–15% относительно полимерной матрицы при содержании наполнителя φ_f до 0.14 об. д.

Ключевые слова

размер частиц наполнителя, полимерная матрица, полимерный композиционный материал, дисперсная структура, параметры структуры, прочностные характеристики

Список литературы

Каблов Е.Н. Композиты: сегодня и завтра // Металлы Евразии. 2015. № 1. С. 36–39.
Baranov A. B., Andreeva T.I., Simonov-Emelʼyanov I.D., Peksimov O.E. The structure, composition and preparation of injection-molded composite materials based on glass-filled polysulfone // Fine Chem. Technol. Eng. 2019. V.14. № 4. P. 39–44 [Баранов А.Б., Андреева Т.И., Симонов-Емельянов И.Д., Пексимов О.Е. Структура, составы и получение литьевых композиционных материалов на основе стеклонаполненного полисульфона // Тонк. хим. техн. 2019. Т. 14. № 4. С. 39–44.]
Симонов-Емельянов И.Д., Харламова К.И. Технологическая классификация дисперсных наполнителей по размерам и проектирование полимерных композитов с разными типами структур // Пласт. массы. 2022. № 9–10. С. 3–7.
Сайфуллин Р.С. Неорганические композиционные материалы. М.: Химия, 1983.
Берлин A.A., Вольфсон С.А., Ошмян В.Г., Ениколопов Н.С. Принципы создания композиционных полимерных материалов. М.: Химия, 1973.
Серенко О.А., Гончарук Г.П., Баженов С.Л. Пластично-пластичный переход в дисперсно-наполненных композитах на основе термопластичных полимеров // Высокомол. соед. Серия A. 2006. Т. 48. № 6. С. 959–969.
Серенко О.А., Гончарук Г.П., Оболонкова Е.С., Баженов С.Л. Хрупкоиластичный переход в композитах полимер-частицы резины // Высокомол. соед. Серия А, 2006. Т. 48. № 3. С. 481–494.
Баженов С.Л., Гончарук Г.П., Кнунянц М.И., Авинкин В.С., Серенко О.А. Влияние концентрации частиц резины на механизм разрушения наполненного полиэтилена высокой плотности // Высокомол. соед. Серия А. 2002. Т. 44. № 4. С. 637–647.
Немахов И.В., Гончарова М.А. Полимербетоны и их классификация // Строительство и архитектура. Тенд. разв. совр. науки. 2018. С. 70–72.
Горенберг А.Я., Трофимов А.Н., Иванова-Мумжиева В.Г., Плешков Л.В., Байков А.В. // Пласт. масс. 2021. № 3–4. С. 336.
Симонов-Емельянов И.Д., Харламова К.И., Дергунова Е.Р. Маслоемкость дисперсных порошков и определение максимального содержания наполнителей в полимерных композиционных материалах // Клеи. Герм. Техн. 2022. № 3. С. 18–24.
Харламова К.И., Дергунова Е.Р., Симонов-Емельянов И.Д. Олигомероемкость дисперсных наполнителей и расчет их максимального содержания в полимерных композиционных материалах // Пласт. массы. 2022. № 3–4. С. 21–24.