ОБЗОР ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩИХ НА ОСНОВЕ ВИНИЛЭФИРНЫХ СМОЛ
LIGAJI
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.04.034Аннотация
Ненасыщенные полиэфирные смолы являются одним из необходимых связующих материалов в производстве композитов. Хотя в последнее время наблюдается небольшое снижение объемов их применения, полиэфирные смолы сохраняют свое лидерство как основной связующий компонент и в мировом производстве композитов, и на рынке Российской Федерации. В данном обзоре проведен анализ научно-технической литературы по наномодификации и получения гибридных смол на основе смешение термореактивных смол. Установлено, модификация винилэфирной смолы нанонаполнителями разной природы происхождения зависит от способов введения и их совмещения, также от химических свойств поверхности наночастицы. Оптимальные показатели прочности на разрыв, модуля упругости, твердости, термостабильности и устойчивости к УФ-старению нанокомпозитов в смоле достигаются при добавлении в интервале 0,08-0,50 мас. % нанонаполнителей. Благоприятное межфазное взаимодействие между нанонаполнителем и матрицей посредством ковалентной сшивки уменьшило межфазные дефекты поверхности композитного материала. Таким образом, синергетический усиливающий эффект даёт основание ожидать многообещающее будущее в получении высокоэффективных материалов на основе модифицированной винилэфирной смолы.
Исследованы особенности получения смешанных смол, структуры и физико-механические свойства композитов на их основе. Выявлено, что развитая взаимопроникающая полимерная сеть, образованная в результате смешивания олигомеров, привела к улучшению свойств гибридного композита при растяжении, изгибе и межламинарном сдвиге по сравнению исходными композитами.
Также приведены результаты исследований последних перспективных реакционноспособных антипиренов для термореактивных олигомеров на основе фосфорорганических соединений, которые способствуют снижению горючести композитов конструкционного назначения, но не понижают значительно их теплостойкость и эксплуатационные свойства
Библиографические ссылки
Angaw C.Р., Engidaw A.A., Betelie and Daniel Tilahun. Extraction and characterization of nanosilica particles to enhance mechanical properties of generalpurpose unsaturated polyester resin // Science and En-gineering of Composite Materials 31(1). 2024. doi:10.1515/secm-2024-0001.
Paczkowski, P., Puszka, A., Gawdzik, B. Investigation of Degradation of Composites Based on Unsaturated Polyester Resin and Vinyl Ester Re-sin. Materials 2022, 15,1286. https://doi.org/10.3390/ma15041286.
A Comparison Study on Toughening Vinyl Ester Resins Using Different Nanocarbon Materials November 2023 Polymers 15(23):4536 15(23). DOI:10.3390/polym15234536.
Chakraborty, A.K.; Plyhm, T.; Barbezat, M.; Necola, A.; Terrasi, G.P. Carbon nanotube (CNT)–epoxy nanocomposites: A systematic investigation of CNT dispersion. J. Nanoparticle Res.2011,13, pp.6493–650.
Shreya Vemuganti, Rahulreddy Chennareddy, Amr Riad and Mahmoud M. Reda Taha. Pultruded GFRP Reinforcing Bars Using Nanomodified Vinyl Ester. Materials 13(24):5710. https://doi.org/ 10.3390/ma13245710.
Eklund, P.; Ajayan, P.; Blackmon, R.; Hart, A.J.; Kibng, J.; Pradhan, B.; Bao, A.; Rinzler, A. International Assessment of Research and Development of Carbon Nanotube Manufacturing and Applications; World Technology Evaluation Center: Baltimore, MD, USA, 2007.
S. Yashiro, D. Nakashima, Y. Oya, T. Okabe, R. Matsuzaki // Particle simulation of dual-scale flow in resin transfer molding for process analysis. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., 121 (2019), pp. 283-288, https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.03.038.
Yang, R.; Wang, Y.; Ran, X.;Liu, W. A Comparison Study on Toughening Vinyl Ester Resins Using Different Nanocarbon Materials. Polymers 2023,15, 4536. https://doi.org/10.3390/polym15234536.
Wei Chen. [et al.]. Achieving superior anti-corrosion properties of vinyl ester resin coatings via compositing with 3-methacryloxy propyl trimethoxysilane functionalized MXene nanosheets. Polymer Testing. Volume 127. 2023, pp. 256-260. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2023.108203.
Y. Zhang, J. Sun, X. Xiao, N. Wang.//Graphene-liket wo-dimensional nanosheets-based anticorrosive coatings: a review. J. Mater. Sci. Technol., 129 (2022), pp. 139-162.https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2009.10.036.
M. Sayer, N.B. Bektaş, O. Sayman. An expe-rimental investigation on the impact behavior of hybrid composite plates.Compos. Struct., 92 (2010), pp. 1256-1262. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2009.10.036.
Ji, S.G.; Drzal, L.T.; Cho, D. Chemical modification of exfoliated graphite nanoplatelets with CTBN rubber and highly enhanced impact strength of vinyl ester resin by them. J. Ind. Eng. Chem. 2021,102, 293–30. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2021.07.005.
Трясунов В.С., Шульцева Е.Л., Баганик А.М., Полякова Ю.В. Свойства стеклопластиков на основе огнестойких полиэфирных смол российского производства марок Аркпол 40 М и Полимер 3088 ТА. Вопросы материаловедения. 2022;(1(109)):147-156. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-109-1-147-156.
Huo, S.; Wang, J.; Yang, S.; Cai, H.; Zhang, B.; Chen, X.; Wu, Q.; Yang, L. Synthesis of a novel reactive flame retardant containing phosphaphenanthrene and triazine-trione groups and its application in unsaturated polyester resin. Mater. Res. Express.2018. Volume 5. DOI 10.1088/2053-1591/aab2da.
Xiong Y, Jiang Z, Xie Y, Zhang X and Xu W 2013 Development of a DOPO-containing melamine epoxy hardeners and its thermal and flame-retardant properties of cured products J. Appl. Polym. Sci. 127 pp.4352–4358. https://doi.org/10.1002/app.37635.
Cascaval C. N., Ciobanu C., Rosu D., Rosu L., Polyurethane–epoxy maleate of bisphenol a semi-interpenetrating polymer networks. 2002.Journal of Applied Polymer Science. 83 (1), pp. 138-144.
Xu, Z.; Zhan, J.; Xu, Z.; Mao, L.; Mu, X.; Tao, R. A Bridge-Linked Phosphorus-Containing Flame Retardant for Endowing Vinyl Ester Resin with Low Fire Hazard. Molecules 2022,27, 8783. https://doi.org/10.3390/molecules27248783.
J.S. Arrieta, E. Richaud, B. Fayolle, F. Nizeyimana /Thermal oxidation of vinyl ester and unsaturated polyester resins. Polym. Degrad. Stabil., 129 (2016), pp. 142-155. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.04.003.
Aurelio Bifulco [et al.]. Recent advances in flame retardant epoxy systems containing non-reactive DOPO based phosphorus additives. Polymer Degradation and Stability.Volume 200.2022. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2022.109962.
Wang C.S., Lin C.H. Properties and curing ki-netics of diglycidyl ether of bisphenol A cured with a phosphorus-containing diamine // Journal of Applied Polymer Science. 1999. Vol. 74. No. 7. P. 1635–1645.
Браило Н.В., Акимов А.В., Букетов А.В. Исследование адгезионных свойств композитных материалов на основе эпоксидных и полиэфирных смол. Науковi Нотатки. №52.2015. С.10-14.
Ganesh G.K., Mritunjay M.H., Bankim C.R. Improved mechanical responses of GFRP composites with epoxy-vinyl ester interpenetrating polymer network // Polymer Testing. Volume 93, January 2021. pp.123-129. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2020.107008.
Hammad Ahmad [et al.]. Development and characterization of kevlar and glass fibers reinforced epoxy/vinyl ester hybrid resin composites. 2024.Polymer Composites 45(9). https://doi.org/10.1002/pc.28329.
Arumugam S, Kandasamy J, Sultan MTH, Safri SNA. Investigations on fatigue analysis and biomimetic mineralization of glass fiber/sisal fiber/chitosan reinforced hybrid polymer sandwich composites. J Mater Res Technol. 2021.V10. P.512-525.
László Mészáros, Tamás Turcsán. Develop-ment and mechanical properties of carbon fibre rein-forced EP/VE hybrid composite systems. 2018.Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. V58(2). pp.127-133. https://doi.org/10.3311/PPme.7237.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Алина Анатольевна Васильева, Алексей Геннадьевич Туисов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
.
Контент доступен под лицензией 
