ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОДИФИКАЦИИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ОРГАНОСИЛАНОВЫМИ АППРЕТАМИ

Геннадьевна Зубова Наталья
{"title":"ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОДИФИКАЦИИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ОРГАНОСИЛАНОВЫМИ АППРЕТАМИ","authors":"Геннадьевна Зубова Наталья","doi":"10.25712/astu.2072-8921.2023.03.024","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Модификация волокнистых наполнителей органосилановыми аппретами является эффективным способом направленного регулирования адгезионного взаимодействия между компонентами композиционных материалов. В работе исследованы химический состав и характер поверхности, механические свойства и смачивание модифицированных армирующих систем ‒ полиакрилонитрильного технического жгутика, гидратцеллюлозной технической нити и базальтовых нитей, растворами органосилановых аппретов: АГМ-9, А‑187 и А-174. Исследования образцов модифицированных волокнистых материалов проводились с использованием методов инфракрасной спектроскопии, сканирующей электронной и оптической микроскопии, механических испытаний и оценки их смачиваемости. На спектрах модифицированных нитей идентифицируются пики, характерные для групп, входящих в состав модификаторов, что позволяет предположить физико-химическое взаимодействие между функциональными группами органосиланов и гидроксильными группами волокнистых материалов, дополнительным подтверждением которого являются результаты термовлажностной обработки. Установлено, что на поверхности модифицированных элементарных нитей образуется равномерное плёночное покрытие. Результаты механических испытаний модифицированных волокнистых материалов свидетельствуют о значительном улучшении прочности по сравнению с немодифицированными волокнистыми материалами: относительная разрывная нагрузка ПАН-ТЖ увеличивается в среднем на 44 %, ГЦТН – на 52 %, БН – на 42 %. Проведен сравнительный анализ смачивания модифицированных армирующих систем эпоксидным олигомером, свидетельствующий об эффективном влиянии органосилановых аппретов на увеличение максимальной высоты капиллярного поднятия границы раствора эпоксидного олигомера и средней скорости смачивания нитей. Оценка кинетических данных смачивания модифицированных армирующих систем показала, что наиболее эффективным органосиланом, улучшающим адгезионную совместимость в системе матрица/наполнитель является А-174. Сформулированы физико-химические особенности модификации волокнистых материалов органосилановыми аппретами.","PeriodicalId":308965,"journal":{"name":"Ползуновский вестник","volume":"36 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-10-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Ползуновский вестник","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.25712/astu.2072-8921.2023.03.024","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

Модификация волокнистых наполнителей органосилановыми аппретами является эффективным способом направленного регулирования адгезионного взаимодействия между компонентами композиционных материалов. В работе исследованы химический состав и характер поверхности, механические свойства и смачивание модифицированных армирующих систем ‒ полиакрилонитрильного технического жгутика, гидратцеллюлозной технической нити и базальтовых нитей, растворами органосилановых аппретов: АГМ-9, А‑187 и А-174. Исследования образцов модифицированных волокнистых материалов проводились с использованием методов инфракрасной спектроскопии, сканирующей электронной и оптической микроскопии, механических испытаний и оценки их смачиваемости. На спектрах модифицированных нитей идентифицируются пики, характерные для групп, входящих в состав модификаторов, что позволяет предположить физико-химическое взаимодействие между функциональными группами органосиланов и гидроксильными группами волокнистых материалов, дополнительным подтверждением которого являются результаты термовлажностной обработки. Установлено, что на поверхности модифицированных элементарных нитей образуется равномерное плёночное покрытие. Результаты механических испытаний модифицированных волокнистых материалов свидетельствуют о значительном улучшении прочности по сравнению с немодифицированными волокнистыми материалами: относительная разрывная нагрузка ПАН-ТЖ увеличивается в среднем на 44 %, ГЦТН – на 52 %, БН – на 42 %. Проведен сравнительный анализ смачивания модифицированных армирующих систем эпоксидным олигомером, свидетельствующий об эффективном влиянии органосилановых аппретов на увеличение максимальной высоты капиллярного поднятия границы раствора эпоксидного олигомера и средней скорости смачивания нитей. Оценка кинетических данных смачивания модифицированных армирующих систем показала, что наиболее эффективным органосиланом, улучшающим адгезионную совместимость в системе матрица/наполнитель является А-174. Сформулированы физико-химические особенности модификации волокнистых материалов органосилановыми аппретами.
有机纤维材料修改的物理化学特性
纤维填充物的修改是一种有效的方式来调节复合材料成分之间的粘附性调节。研究了表面化学成分和性质、机械性能和润滑改良的强化系统——聚丙烯酸技术引线、水合纤维素技术线和玄武岩线、有机体溶液ag9、a - 187和a -174。对改良纤维材料样本的研究使用了红外光谱学、扫描电子和光学显微镜、机械测试和鉴定方法。修改后的线程显示了改良后的组中特征的峰值,这表明有机体功能组与湿度处理结果的水力纤维组之间的物理化学相互作用。据证实,修改后的基本弦表面形成了均匀的薄膜涂层。修改后的纤维材料的机械试验结果表明,与未改良的纤维材料相比,强度显著提高:泛美相对断裂载荷平均增加44%,gcn增加52%,bn增加42%。用环氧寡头对改进的加强系统进行了比较分析,表明有机体应用对提高环氧寡头溶液的最高高度和平均润滑速度的有效影响。对修改后增强系统浸渍的动力学数据的评估表明,改善矩阵/填充物系统附着性的最有效有机体是a -174。有机纤维材料改良的物理化学特性得到了表述。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 求助全文
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信