Search

Aim. The determination of the influence oligomeric rubbers of various chemical structures in the wear-resistant epoxy compositions on the main parameters of their processing and the establishment of directions for possible regulation of these parameters. Methods. The study tested by computational method for determining the compatibility of the components of the compositions, experimental - optical microscopy to confirm the calculated data of the compatibility of the epoxy matrix with oligomeric rubbers, static Wilhelmy when determining the surface tension of the constituent components of epoxy compositions, sessile «droplet» when wetting the surface of model high-hard fillers with constituents of the compositions and their combinations, the amount gel epoxy matrix - filler (silicon carbide), the temperature of the exothermic reaction of the interaction of the epoxy groups of the matrix with the amine groups of the hardener (polyethylenepolyamine). Results. The initial compatibility of the epoxy matrix (dian resin ED-20, aliphatic resin DEG-1) with oligomeric rubbers of various chemical structures is determined and experimentally confirmed by a calculation method, and the possibility of its improvement by using butadiene-nitrile rubbers with terminal hydroxyl (SKN-GTR) and carboxyl (SKN-KTR) groups with a high content (14-40% wt.) of acrylonitrile, oligoisoprene with terminal hydrazide (SKI-GDSH) groups. The influence of the components of wear-resistant epoxy compositions on the wetting of model high-hardness according to the Mohs scale of filler surfaces is established and it is found that oligomeric rubbers do not improve the wetting of the boron and silicon carbide surfaces and do not significantly affect this process when wetting electrocorundum; they also do not improve the spreading of epoxy composites filled with silicon carbide F1000, which is associated with an increase in the formation of the epoxy matrix-filler gel in their presence as compared to the unmodified ED-20 resin. The positive effect of oligomeric rubbers on a decrease in the temperature of the exothermic reaction of the curing of compositions, an increase in their "viability" as the main technological parameters in the processing of modified epoxy compositions is determined., Аннотация Олигомерные каучуки применяются в эпоксидных композициях различного назначения для уменьшения их хрупкости, повышения ударной вязкости, динамической выносливости, износостойкости, деформационных и других характеристик, которые в значительной степени зависят от химико-технологических параметров изготовления и отверждения этих композиций. Целью работы является определение влияния олигомерных каучуков различного химического строения в составе износостойких эпоксидных композиций на основные параметры их переработки и установление направлений возможного регулирования этих параметров. Исследование проведено с использованием расчетного метода определения совместимости компонентов композиций, экспериментальных - оптической микроскопии для подтверждения расчетных данных совместимости эпоксидной матрицы с олигомерными каучуками, статического метода Вильгельми при определении поверхностного натяжения составляющих компонентов эпоксидных композиций, «сидячей» капли при смачивании поверхности модельных высокотвердых наполнителей составляющими композиций и их комбинациями, количества геля эпоксидная матрица - наполнитель (силиций карбид), температуры экзотермической реакции взаимодействия эпоксидных групп матрицы с аминными группами отвердителя (полиэтиленполиамина). Расчетным методом определена и экспериментально подтверждена начальная совместимость эпоксидной матрицы (диановая смола ЭД-20, алифатическая ДЭГ-1) с олигомерными каучуками различного химического строения и показана возможность ее улучшения путем применения бутадиен-нитрильных каучуков с концевыми гидроксильными (СКН-ГТР) и карбоксильными (СКН-КТР) группами с повышенным содержанием (14-40% мас.) акрилонитрила, олигоизопрена с концевыми гидразидными (СКИ-ГДШ) группами. Установлено влияние компонентов износостойких эпоксидных композиций на смачивание ими модельных высокотвердых по шкале Мооса поверхностей наполнителей и выяснено, что олигомерные каучуки не улучшают смачивание поверхности бор, силиций карбидов и не существенно влияют на этот процесс при смачивании электрокорунда; они также не способствуют улучшению растекания наполненных силиций карбидом F1000 эпоксидных композиций, что связано с увеличением в их присутствии образования геля эпоксидная матрица - наполнитель по сравнению с немодифицированной смолой ЭД-20. Определено положительное влияние олигомерных каучуков на снижение температуры экзотермической реакции отверждения композиций, повышение их «жизнеспособности» как основных технологических параметров при переработке модифицированных эпоксидных композиций., Анотація Олігомерні каучуки застосовуються в епоксидних композиціях різного призначення для зменшення їх крихкості, підвищення ударної в’язкості, динамічної витривалості, зносостійкості, деформаційних та інших характеристик, які в значній мірі залежать від хіміко-технологічних параметрів виготовлення та отвердження цих композицій. Метою роботи є визначення впливу олігомерних каучуків різної хімічної будови у складі зносостійких епоксидних композицій на основні параметри їх переробки і встановлення напрямів можливого регулювання цих параметрів. Дослідження проведено з використанням розрахункового методу визначення сумісності компонентів композицій, експериментальних – оптичної мікроскопії для підтвердження розрахункових даних сумісності епоксидної матриці з олігомерними каучуками, статичного методу Вільгельмі при визначенні поверхневого натягу складових компонентів епоксидних композицій, «сидячої» краплі при змочуванні поверхні модельних високотвердих наповнювачів складовими композицій та їх комбінаціями, кількості гелю епоксидна матриця – наповнювач (силіцій карбід), температури екзотермічної реакції взаємодії епоксидних груп матриці з амінними групами отверджувача (поліетиленполіаміну). Розрахунковим методом визначено і експериментально підтверджено початкову сумісність епоксидної матриці (діанова смола ЕД-20, аліфатична ДЕГ-1) з олігомерними каучуками різної хімічної будови і показано можливість її покращення шляхом застосування бутадієн-нітрильних каучуків з кінцевими гідроксильними (СКН-ГТР) та карбоксильними (СКН-КТР) групами з підвищеним вмістом (14-40% мас.) акрилонітрилу, олігоізопрену з кінцевими гідразидними (СКІ-ГДШ) групами. Встановлено вплив компонентів зносостійких епоксидних композицій на змочування ними модельних високотвердих за шкалою Мооса поверхонь наповнювачів і з’ясовано, що олігомерні каучуки не покращують змочування поверхні бор, силіцій карбідів і не суттєво впливають на цей процес при змочуванні електрокорунду; вони також не сприяють покращенню розтікання наповнених силіцій карбідом F1000 епоксидних композицій, що пов’язано із збільшенням у їх присутності утворення гелю епоксидна матриця – наповнювач у порівнянні з немодифікованою смолою ЕД-20. З’ясовано позитивний вплив олігомерних каучуків на зниження температури екзотермічної реакції отвердження композицій, підвищення їх «життєздатності» як основних технологічних параметрів при переробці модифікованих епоксидних композицій.

Aim. The determination of the influence oligomeric rubbers of various chemical structures in the wear-resistant epoxy compositions on the main parameters of their processing and the establishment of directions for possible regulation of these parameters. Methods. The study tested by computational method for determining the compatibility of the components of the compositions, experimental - optical microscopy to confirm the calculated data of the compatibility of the epoxy matrix with oligomeric rubbers, static Wilhelmy when determining the surface tension of the constituent components of epoxy compositions, sessile «droplet» when wetting the surface of model high-hard fillers with constituents of the compositions and their combinations, the amount gel epoxy matrix - filler (silicon carbide), the temperature of the exothermic reaction of the interaction of the epoxy groups of the matrix with the amine groups of the hardener (polyethylenepolyamine). Results. The initial compatibility of the epoxy matrix (dian resin ED-20, aliphatic resin DEG-1) with oligomeric rubbers of various chemical structures is determined and experimentally confirmed by a calculation method, and the possibility of its improvement by using butadiene-nitrile rubbers with terminal hydroxyl (SKN-GTR) and carboxyl (SKN-KTR) groups with a high content (14-40% wt.) of acrylonitrile, oligoisoprene with terminal hydrazide (SKI-GDSH) groups. The influence of the components of wear-resistant epoxy compositions on the wetting of model high-hardness according to the Mohs scale of filler surfaces is established and it is found that oligomeric rubbers do not improve the wetting of the boron and silicon carbide surfaces and do not significantly affect this process when wetting electrocorundum; they also do not improve the spreading of epoxy composites filled with silicon carbide F1000, which is associated with an increase in the formation of the epoxy matrix-filler gel in their presence as compared to the unmodified ED-20 resin. The positive effect of oligomeric rubbers on a decrease in the temperature of the exothermic reaction of the curing of compositions, an increase in their "viability" as the main technological parameters in the processing of modified epoxy compositions is determined., Аннотация Олигомерные каучуки применяются в эпоксидных композициях различного назначения для уменьшения их хрупкости, повышения ударной вязкости, динамической выносливости, износостойкости, деформационных и других характеристик, которые в значительной степени зависят от химико-технологических параметров изготовления и отверждения этих композиций. Целью работы является определение влияния олигомерных каучуков различного химического строения в составе износостойких эпоксидных композиций на основные параметры их переработки и установление направлений возможного регулирования этих параметров. Исследование проведено с использованием расчетного метода определения совместимости компонентов композиций, экспериментальных - оптической микроскопии для подтверждения расчетных данных совместимости эпоксидной матрицы с олигомерными каучуками, статического метода Вильгельми при определении поверхностного натяжения составляющих компонентов эпоксидных композиций, «сидячей» капли при смачивании поверхности модельных высокотвердых наполнителей составляющими композиций и их комбинациями, количества геля эпоксидная матрица - наполнитель (силиций карбид), температуры экзотермической реакции взаимодействия эпоксидных групп матрицы с аминными группами отвердителя (полиэтиленполиамина). Расчетным методом определена и экспериментально подтверждена начальная совместимость эпоксидной матрицы (диановая смола ЭД-20, алифатическая ДЭГ-1) с олигомерными каучуками различного химического строения и показана возможность ее улучшения путем применения бутадиен-нитрильных каучуков с концевыми гидроксильными (СКН-ГТР) и карбоксильными (СКН-КТР) группами с повышенным содержанием (14-40% мас.) акрилонитрила, олигоизопрена с концевыми гидразидными (СКИ-ГДШ) группами. Установлено влияние компонентов износостойких эпоксидных композиций на смачивание ими модельных высокотвердых по шкале Мооса поверхностей наполнителей и выяснено, что олигомерные каучуки не улучшают смачивание поверхности бор, силиций карбидов и не существенно влияют на этот процесс при смачивании электрокорунда; они также не способствуют улучшению растекания наполненных силиций карбидом F1000 эпоксидных композиций, что связано с увеличением в их присутствии образования геля эпоксидная матрица - наполнитель по сравнению с немодифицированной смолой ЭД-20. Определено положительное влияние олигомерных каучуков на снижение температуры экзотермической реакции отверждения композиций, повышение их «жизнеспособности» как основных технологических параметров при переработке модифицированных эпоксидных композиций., Анотація Олігомерні каучуки застосовуються в епоксидних композиціях різного призначення для зменшення їх крихкості, підвищення ударної в’язкості, динамічної витривалості, зносостійкості, деформаційних та інших характеристик, які в значній мірі залежать від хіміко-технологічних параметрів виготовлення та отвердження цих композицій. Метою роботи є визначення впливу олігомерних каучуків різної хімічної будови у складі зносостійких епоксидних композицій на основні параметри їх переробки і встановлення напрямів можливого регулювання цих параметрів. Дослідження проведено з використанням розрахункового методу визначення сумісності компонентів композицій, експериментальних – оптичної мікроскопії для підтвердження розрахункових даних сумісності епоксидної матриці з олігомерними каучуками, статичного методу Вільгельмі при визначенні поверхневого натягу складових компонентів епоксидних композицій, «сидячої» краплі при змочуванні поверхні модельних високотвердих наповнювачів складовими композицій та їх комбінаціями, кількості гелю епоксидна матриця – наповнювач (силіцій карбід), температури екзотермічної реакції взаємодії епоксидних груп матриці з амінними групами отверджувача (поліетиленполіаміну). Розрахунковим методом визначено і експериментально підтверджено початкову сумісність епоксидної матриці (діанова смола ЕД-20, аліфатична ДЕГ-1) з олігомерними каучуками різної хімічної будови і показано можливість її покращення шляхом застосування бутадієн-нітрильних каучуків з кінцевими гідроксильними (СКН-ГТР) та карбоксильними (СКН-КТР) групами з підвищеним вмістом (14-40% мас.) акрилонітрилу, олігоізопрену з кінцевими гідразидними (СКІ-ГДШ) групами. Встановлено вплив компонентів зносостійких епоксидних композицій на змочування ними модельних високотвердих за шкалою Мооса поверхонь наповнювачів і з’ясовано, що олігомерні каучуки не покращують змочування поверхні бор, силіцій карбідів і не суттєво впливають на цей процес при змочуванні електрокорунду; вони також не сприяють покращенню розтікання наповнених силіцій карбідом F1000 епоксидних композицій, що пов’язано із збільшенням у їх присутності утворення гелю епоксидна матриця – наповнювач у порівнянні з немодифікованою смолою ЕД-20. З’ясовано позитивний вплив олігомерних каучуків на зниження температури екзотермічної реакції отвердження композицій, підвищення їх «життєздатності» як основних технологічних параметрів при переробці модифікованих епоксидних композицій.