ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СВЧ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭПОКСИБАЗАЛЬТОПЛАСТИКОВ
Аннотация
Для повышения физико-химических и механических характеристик эпоксибазальтопластиков проводят их модификацию, в том числе и различными электрофизическими методами, среди которых перспективна обработка полимерных материалов в СВЧ электромагнитном поле. При установленных режимах процесса обработки композиционного материала (СВЧ мощность – 400 Вт; продолжительности обработки – 24 сек) доказана эффективность и целесообразность использования СВЧ электромагнитного поля для модификации базальтонаполненного эпоксидного олигомера. Так, в результате СВЧ обработки ударная вязкость возрастает в 2,5 раза, твердость по Бринеллю – на 78%, разрушающее напряжение при изгибе увеличивается более чем в два раза. Для эпоксибазальтопластиков, обработанных при выбранном режиме СВЧ электромагнитного поля, показатели кислородного индекса и потери массы при поджигании на воздухе практически не изменяются, при незначительном увеличении теплостойкости (на 4,5%).
При изучении термостабильности разработанных композиционных материалов отмечено увеличение коксовых остатков и смещение стадии деструкции в область более высоких температур для базальтонаполненного эпоксидного полимера обработанного в СВЧ электромагнитном поле.
В выбранных режимах модификации получены эпоксибазальтопластики, которые имеют низкие значения водопоглощения и высокую хемостойкость, что свидетельствует о формировании более плотной, менее дефектной структуры. Результаты ИК-спектроскопии доказывают факт модифицируещего влияния СВЧ обработки на взаимодействие базальтового наполнителя с эпоксидным полимером.
Таким образом, различными современными и взаимодополняющими методами доказано влияние СВЧ электромагнитного поля на структуру базальтонаполненного эпоксидного олигомера, что обеспечивает повышение физико-химических и механических характеристик полимерного композиционного материала.
Литература
Irzhak V.I. Epoxy polymers and nanocomposites. Ch.: «Editorial and Publishing Department of IPHF RAS», 2021. 319 p.
Bekeshev A.Z., Mostovoy A.S., Kadykova Yu.A. Investigation of the effect of magnesite on the physico-chemical and me-chanical properties of modified epoxy composites. Journal of Applied Chemistry. 2021. Vol. 94. N. 5. P. 666–673.
Nurtazina A.S., Kadykova Yu.A., Bekeshev A.Z. Mostovoy A.S. Highly effective flame retardant plasticizers for epoxy polymers. Promising materials. 2019. N. 2. P. 36–43.
Mostovoy A.S., Ledenev A.N., Panova L.G. Modification of epoxy matrices with potassium polytitanate whiskers. Prom-ising materials. 2017. N. 4. P. 29–34.
Mostovoy A.S., Panova L.G., Kurbatova E.A. Directional regulation of the structure and properties of epoxy compo-sites. Bulletin of the St. Petersburg State University of Tech-nology and Design. 2016. No. 3. P. 89–93.
Mostovoy A.S., Kadykova Yu.A., Snezhok A.V., Bogomolov D.A. IR modification of an epoxy composition in order to im-prove the physico-mechanical properties of epoxy compo-sites. Sat. tr. IV International Scientific Conference of Young Scientists. K.: Ed. 2020. P. 118–121.
Cheremukhina I.V. Classification of energy impacts by their effect on the structure and properties of reinforced reac-toplasts. Bulletin of the Voronezh State University of Engi-neering Technologies. 2021. V. 83. N. 2 (88). P. 197–201.
Mostovoy A.S., Kadykova Yu.A., Khazov K.N., Titova A.D., Solovieva N.D., Dzhumieva A.S. Electrochemical modifica-tion of siliceous rock, providing an increase in the perfor-mance characteristics of filled epoxy composites. Sat.rt. IV International Scientific Conference of Young Scientists. K.: Ed. 2020. P. 139–143.
Cheremukhina I.V., Studentsov V.N. Evaluation of the phys-ico-chemical activity of various methods of physical modifi-cation. Fundamental research. 2016. N. 2 (2). p. 299.
Mostovoy A.S., Kadykova Yu.A., Nevernaya O.G., Prokho-rova I.E. Directional regulation of the structure and physico-mechanical characteristics of epoxy composites using the electrophysical method of composition modification. Ques-tions of electrical technology. 2020. N. 2 (27). P. 48–53.
Cheremukhina I.V., Studentsov V.N., Ibaev M.O., Gilman A.A. Application of various physical treatments in the tech-nology of filled reactoplasts. Bulletin of the Saratov State Technical University. 2012. V. 4. N. 1 (68). P. 113–117.
Kadykova Yu.A., Mostovoy A.S., Chapov I.D. Investigation of the efficiency of modification of protected epoxy poly-mers in a microwave electromagnetic field. Questions of electrical technology. 2020. N. 4 (29). P. 86–90.
Tolstov V.A., Mostovoy A.S., Teslina N.V., Kadykova Yu.A. Microwave modification of filled epoxy composites. Tez. dokl of the X International Scientific and Innovative Youth Conference. T.: Ed. 2018. P. 182–183.
Mostovoy A.S., Khazov K.N., Titova A.D., Kadykova Yu.A. Modified epoxy composites filled with siliceous rock. Sat.tr. X International Scientific and Innovative Youth Conference. 2018. P. 99–100.
Kalganova S.G., Sivyakov B.K., Sivyakov D.B., Skripkin A.A., Grigoryan S.V. Microwave technological installations for non-thermal modification of material properties in resonators with oncoming traveling waves formed by a self-closed waveguide transmission line. Bulletin of Kazan State Power Engineering University. 2021. V. 13. N. 1 (49). P. 97–106.
Sivak A.S., Kalganova S.G., Kadykova Yu.A., Chermash-entseva T.P. Investigation of dielectric properties of compo-site materials. Questions of electrotechnology. 2021. N. 4 (33). P. 23–28.
Trigorly S.V., Kalganova S.G., Kadykova Yu.A., Kozhevni-kov V.Yu., Sivak A.S., Yudina V.O. Modeling of microwave heating of dielectrics with microwave energy absorbing fill-ers in traveling wave chambers. Questions of electrical tech-nology. 2020. N. 4 (29). P. 15–23.
Ivlev V. I., Fomin N. E., Yudin V.A. et al. Method of thermo-gravimetric analysis Ch. 1: Methods of thermal analysis– Sa-ransk: Publishing House of Mordovia. un-ta, 2017 – 44 p.
Lotov V.A., Khabas T.A. Differential thermal analysis. Tomsk: TPU Publishing House, 2012. 30 p.
Vasiliev A.V., Grinenko E. V., Shchukin A. O., Fedulina T. G. Infrared spectroscopy of organic and natural compounds. St. Petersburg: SPbGLTA, 2007, 54 p.
Egorov A.S. Infrared Fourier spectroscopy. Nizhny Novgo-rod: Nizhny Novgorod State University, 2012. 40 p.
Vasinkina E.Yu., Kadykova Yu.A., Sivak A.S., Kalganova S.G. Investigation of the effectiveness of the effect of the mi-crowave electromagnetic field on the curing process of epoxy powder materials. Sat.tr. IV International Scientific Confer-ence of Young Scientists. 2020. P. 143–148.
Vasinkina E.Yu., Kadykova Yu.A., Sivak A.S., Kalganova S.G. Polymer materials based on an epoxy matrix filled with dispersed basalt. Sat.tr. VIII All-Russian Conference dedi-cated to the 60th anniversary of PJSC "Khimprom". 2020. P. 144–146.
