ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ СИНТЕТИЧЕСКИХ СМОЛ И ВОЛОКНИСТОГО НАПОЛНИТЕЛЯ
Аннотация
Приведены рациональные составы полимерного композиционного материала и его технологические аспекты получения технических изделий машиностроительного назначения на основе твердых резольных и новолачных фенолоформальдегидных смол и дисперсного волокнистого наполнителя, полученного переработкой отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Определены и апробированы способы и режимы технологических стадий: подготовки сырьевых материалов и их смеси, пластификации полимерно-наполненной смеси и горячего формования (прессования) изделий. Приведено аппаратурно-технологическое оформление технологических стадий получения полимерного композиционного материала с качественными характеристиками и рекомендациями по повышению свойств композита. Установлены закономерности физико-механических свойств (при растяжении, изгибе, ударной вязкости, степеней водо- и маслопоглощения) композитов от содержания наполнителя при рекомендуемых технологических параметрах термопрессования (температура 170 °С, удельное давление 20 МПа, время выдержки 1 мин на 1 мм толщины изделия). Наглядно показано, что пределом увеличения содержания дисперсного волокнистого наполнителя в исследуемых образцах является его наполняемость до 40-50%, что подтверждается повышением механических характеристик композита на 25-35% при допустимых нормах водо- и маслопоглощения. Отражено влияние технологических параметров (температуры, удельного давления, времени выдержки на 1 мм толщины изделия) при горячем формовании (прессовании) на механические свойства 50% наполненного композита на основе резольной фенолоформальдегидной смолы. Показано, что наиболее рациональными технологическими параметрами прессования являются удельное давление 20-25 МПа и температура 170-180 °С. Установлена возможность однородного окрашивания композитов различными цветами (кроме белого) и получения гладкой блестящей фактуры их поверхности.
Литература
Kolosova A.S., Sokolskaya M.K., Vitkalova I.A., Torlova A.S., Pikalov E.S. Modern polymer composite mate-rials and their application. Mezhdunar. Zhurn. Priklad. Fundament. Issl. 2018. N 5-1. P. 245-256 (in Russian).
Artemenko S.E., Ustinova T.P., Kononenko S.G. Modern fibrous materials, prospects for production and use. Collection of scientific papers of the conference. SPb.: SPGUTD. 2007. P. 7 (in Russian).
Ershov O.V., Ivanovsky S.K., Chuprova L.V., Bakhaeva A.N. Modern composite materials based on a polymer matrix. Mezhdunar. Zhurn. Priklad. Fundament. Issl. 2015. N 4-1. P. 14-18 (in Russian).
Usacheva T.S, Bazarov Yu.M., Koifman O.I. Obtaining a composite material based on polyamides and epoxy resin. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2009. V. 52. N 4. Р. 75-78 (in Russian).
Ivanov Yu.N., Minaev N.V., Bayandin V.V., Shaglaeva N.S. Synthesis and properties of polymer composite ma-terials based on epoxy resin. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 7. Р. 89-95 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216407.6379.
Khudyakov V.A., Proshin A.P., Kislitsyna S.N. Modern composite materials. M.: Izd-vo ABC. 2006. 144 p. (in Russian).
Kadykova Yu.A. Polymeric composite material for structural purposes, reinforced with basalt fiber. Zhurn.Prikl. Khim. 2012. V. 85. N 9. P. 1523-1527 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427212090212.
Ershova O.V. Modern composite materials based on a polymer matrix. Mezhdunar. Zhurn. Priklad. Fundament. Issl. 2015. N 4. P. 14-18 (in Russian).
Mikhailin Yu.A. Fibrous polymer composite materials in technology. SPb: Izd. "Nauch. osnovy i tekhnologii". 2013. 752 p. (in Russian).
Kryzhanovsky V.K. Plastic parts for technical devices. SPb: Izd. " Nauch. osnovy i tekhnologii". 2013. 456 p. (in Russian).
Kryzhanovsky V.K. Technical properties of plastics. SPb.: TsOP: "Professiya". 2014. 240 p. (in Russian).
Kerber M.L. Polymer composite materials: structure, properties, technologies. SPb.: Izd. "TsOP Professiya". 2014. 592 p. (in Russian).
Kalneson M.Yu., Balaev G.A. Plastics: properties and applications. SPb.: Khimiya. 1978. 384 p. (in Russian).
Okhlikova A.A., Vasiliev S.V., Gogoleva O.V. Development of polymer composites based on polytetrafluoro-ethylene and basalt fiber. Elektron. Nauch. Zhurn. Neftegaz. Delo. 2011. N 6. P. 404-410 (in Russian).
Sabadakha E.N., Prokonchuk N.R., Shutova A.L., Groba A.I. Thermostable composite materials. Tr. Belorus. Gos. Tekhnol. Un-ta. 2017. N 2. Ser. 2. P. 108-115 (in Belarus).
Torlova A.S., Vitkalova I.A., Pikalov E.S. Production technologies, properties and fields of application of com-positions based on phenol-formaldehyde resins. Nauch. Obozr. Tekhn. Nauki. 2017. N 2. P. 96-114 (in Russian).
Vitkalova I.A., Torlova A.S., Pikalov E.S. Production technologies and properties of phenol-formaldehyde res-ins and compositions based on them. Nauch. Obozr. Tekhn. Nauki. 2017. N 2. P. 15-28 (in Russian).
Akaeva M.M. Investigation of the physical and mechanical properties of polymer composite materials. Izv. Chechen. Gos. Un-ta. 2017. V. 1. N 5. P. 18-20 (in Russian).
Buketkin B.V., Gorbatovsky A.A., Kisenko I.D. Experimental mechanics. M.: Izd. MGTU im. N.E. Bauman. 2004. 136 p. (in Russian).
Gerasimova V.M., Zubova N.G., Zakharevich A.M., Ustinova T.P. Investigation of the structure and properties of composite materials based on modified viscose industrial yarns. Vestn. Tekhnol. Un-ta. 2017. V. 20. N 2. P. 70-71 (in Russian).
Korokhin R.A., Solidolov V.I., Gorbatkina Yu.A., Otegov A.V. Physical and mechanical properties of dispersed-filled epoxides. Plast. Massy. 2013. N 4. P. 37-41 (in Russian).
