Preview

Пластические массы

Расширенный поиск

Моделирование изменения времени гелеобразования полимерных композиционных материалов на основе кинетического анализа параметров реакции отверждения олигомерных систем

https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-01-42-46

Аннотация

На протяжении целого ряда лет происходит непрерывный рост применения полимерных композиционных материалов (ПКМ) в изделиях авиационной и космической техники. Современные многофункциональные термоаналитические комплексы, оснащенные вычислительной техникой, по своей сути являются мобильными лабораториями. Они способны решать самые разнообразные материаловедческие и технологические задачи, как в прикладных научных исследованиях, так и при контроле качества продукции, поставляемой производственным предприятиям. На примере экспериментальных данных, полученных при исследовании процессов отверждения термореактивных полуфабрикатов (препрегов) изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), показаны методические возможности современных приборов для термического анализа – дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), термогравиметрического анализа (ТГА) и термомеханического анализа (ТМА), позволяющие исследовать и прогнозировать изменение технологических свойств препрегов в широком интервале температур. 

Об авторах

П. С. Мараховский
ФГУП «ВИАМ»
Россия

Москва.



Н. В. Антюфеева
ФГУП «ВИАМ»
Россия

Москва.



В. А. Большаков
ФГУП «ВИАМ»
Россия

Москва.



Список литературы

1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 г. // Авиационные материалы и технологии. 2012. №9. С. 7–17.

2. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии, 2015. №1 (34). С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33

3. Каблов Е.Н. Тенденции и ориентиры инновационного развития России: Сб. научно-информационных материалов. 3-е изд. М.: ВИАМ, 2015. 720 с.

4. Раскутин А.Е. Стратегия развития полимерных композиционных материалов // Авиационные материалы и технологии, 2017. №S. С. 344–348. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-344-348.

5. Бузник В.М., Каблов Е.Н., Кошурина А.А. Материалы для сложных технических устройств арктического применения // Научно-технические проблемы освоения Арктики. М.: Наука. 2015. С. 275–285.

6. Каблов Е.Н. России нужны материалы нового поколения // Редкие земли, 2014. №3. С. 8–13.

7. Антюфеева Н.В, Алексашин В.М., Железина Г.Ф., Столянков Ю.В. Методические подходы термоаналитических исследований для оценки свойств препрегов и углепластиков. // «Все материалы. Энциклопедический справочник». 2012. №4. С. 18–27.

8. Черфас Л.В., Гуняева А.Г., Комарова О.А., Антюфеева Н.В. Анализ срока годности наномодифицированного препрега при хранении по его реакционной способности // Труды ВИАМ: электронный научно-технический журнал, 2016. №1. Ст. 12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 16.01.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-1-99-106.

9. Standard Test Method for Heat of Reaction of Thermally Reactive Materials by Differential Scanning Calorimetry (DSC) ASTM E2160-04.

10. Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC). Часть 5. Определение характеристических температур и времени по кривым реакции, определение энтальпии реакции и степени превращения. ISO 11357-5:1999.

11. Системы полимерные с усилением и без усиления авиационнокосмического назначения. Метод испытания с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии DIN 654671999.

12. Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC). Часть 2. Определение температуры стеклования. ISO 11357-2:1999.

13. Душин М.И., Хрульков А.В., Мухаметов Р.Р., Чурсова Л.В. Особенности изготовления изделий из ПКМ методом пропитки под давлением //Авиационные материалы и технологии. 2012. №1. С. 18–27.

14. Каблов Е.Н., Чурсова Л.В., Бабин А.Н., Мухаметов Р.Р., Панина Н.Н. Разработки ФГУП «ВИАМ» в области расплавных связующих для полимерных композиционных материалов // Полимерные материалы и технологии, 2016. Т. 2. С. 37–42.

15. Мельников Д.А., Хасков М.А., Гусева М.А., Антюфеева Н.В. К вопросу о разработке режимов прессования слоистых ПКМ на основе препрегов. // Труды ВИАМ: электронный научно-технический журнал, 2018. №2. Ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 15.01.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-20180-2-9-9.

16. Углеродные волокна и углекомпозиты: Пер. с англ. / под ред. Э. Фитцера. М.: Мир, 1988. 336 с.

17. Мараховский П.С., Баринов Д.Я., Павловский К.А., Алексашин В.М. Отверждение многослойных полимерных композиционных материалов. Часть 1. Математическое моделирование теплопереноса при формовании толстостенной плиты углепластика // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2018. №2. С. 16–22.

18. Barinov D.Y., Marakhovsky P.S., Kutsevich K.E., Chutskova E.Y. Mathematical modeling of temperature fields with consideration for curing kinetics of thick-walled fiberglass plate // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Vol. 8, N. 5. P. 662–667. DOI:10.1134/S2075113317050057.

19. Константинов А.Ю., Сафонов А.А. Математическое моделирование остаточных технологических деформаций при пултрузии профилей сложного сечения из полимерных композиционных материалов // Проблемы прочности и пластичности. 2014. Т. 76, №4. С. 310–319. https://doi.org/10.32326/1814-9146-2014-76-4310-319.

20. Standard Test Method for Arrhenius Kinetic Constants for Thermally Unstable Materials ASTM E698-05.

21. Алексашин В.М., Антюфеева Н.В., Большаков В.А., Войнов С.И. Влияние экспериментальных условий и способов обработки результатов ДТА и ДСК на надежность кинетических расчетов параметров процессов отверждения термореактивных препрегов // Клеи, герметики, технологии. 2018. №11. С. 33–39.

22. Информационные журналы для пользователей систем термического анализа METTLER TOLEDO USERCOM. №14. С. 10–12, 17–19, 27.


Рецензия

Для цитирования:


Мараховский П.С., Антюфеева Н.В., Большаков В.А. Моделирование изменения времени гелеобразования полимерных композиционных материалов на основе кинетического анализа параметров реакции отверждения олигомерных систем. Пластические массы. 2025;(1):42-46. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-01-42-46

For citation:


Marakhovsky P.S., Antyufeeva N.V., Bolshakov V.A. Modeling of changes in the gelation time of polymer composite materials based on kinetic analysis of the parameters of the curing reaction of oligomeric systems. Plasticheskie massy. 2025;(1):42-46. (In Russ.) https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-01-42-46

Просмотров: 179


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0554-2901 (Print)