The nanoeffeсt in epoxynanocomposites
https://doi.org/10.35164/0554-2901-2019-11-12-3-6
Abstract
It was shown that the distribution of silica nanoparticles (silicon dioxide) and the size of inhomogeneities (heterogeneity level) in the epoxy oligomers and epoxy nanocomposites effect on the structure and properties of epoxy composites.
It was established that the maximum value of epoxy composites impact strength is achieved only when the particles of the optimal size (~ 150 nm) are formed in their structure from silica nanoparticles of different grades (BS-50, BS-100 and BS-120), sizes and specific surface.
The nano effect in dispersed-filled epoxy composites caused by the formation of clusters of silica nanoparticles of size ~ 150-190 nm was discovered and proved for the first time. It is accompanied by an increase in impact strength by ~2 times and proves the high efficiency of nanoparticles for creating impact-resistant plastics.
It was shown that monolithic ultrafine particles of powdered quartz (silicon dioxide) with a particle diameter of ~150 nm lead to an increase in the toughness of epoxy composites by only ~20% and are much less efficient than nanoparticles.
About the Authors
I. D. Simonov-Emelyanov
MIREA - Russian Technological University (Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)
Russian Federation
Russian Federation
A. A. Pykhtin
MIREA - Russian Technological University (Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Мир материалов и технологий. Полимерные нанокомпозиты. / Под ред. Винг Май Ю., Жонг-Жен Ю. М: Техносфера. 2011. 688 с.
2. Ajayan P.M., Schadler S., Braun P.V. Nanocomposite science and technology /Wiley. L -VCH. 2003. 236 p.
3. Кахраманов Н.Т., Азизов А.Г., Осипчик В.С., Мамедли У.М., Арзуманова Н.Б. Наноструктурированные композиты и полимерное материаловедение // Пласт. массы. 2016. № 12. С. 4957.
4. Трофимов Н.Н., Канович М.З. Прочность и надежность композитов / М.: Наука. 2014. 422 с.
5. Кулезнев В.Н. Смеси и сплавы полимеров / СПб.: Научные основы и технологии 2013. 216 с.
6. Пол Д., Бакнелл К., Полимерные смеси. Том II. Функциональные свойства. Пер. с англ. Под ред. Кулезнева В.Н. СПб.: Научные основы и технологии. 2009. 606 с.
7. Гуняев Г.М., Каблов Е.Н., Ильченко С.И. Наномодифицированные углепластики с повышенной вязкостью разрушения // Труды ТПКММ-2006. М.: Знание. 2006. C. 8898.
8. Мараховский П.С., Кондрашов С.В., Акатенков Р.В., Алексашин В.М., Аношкин И.В., Мансурова И.А. О модификации теплостойких эпоксидных связующих углеродными нанотрубками // Вестник МГТУ им. Н.Э Баумана. Сер. «Машиностроение». 2015. № 2. С. 118127.
9. Акатенков Р.В., Алексашин В.Н., Аношкин И.В., Бабин А.Н., Богатов В.А., Грачев В.П., Кондрашов С.В., Минаков В.Т., Раков Э.Г. Влияние малых количеств функционализированных нанотрубок на физико-механические свойства и структуру эпоксидных композиций // Деформация и разрушения материалов. 2011. № 11. C. 2224.
10. Swain S., Sharma R.A., Bhattacharya S., Chaudhary L. Eff ects of nano-silica/nano-alumina on mechanical and physical properties of polyurethane composites and coatings // Transactions Electr. Electron. Mater. 2013. V. 14. P. 18.
11. Fangqiang F., Zhengbin X., Qingying L., ZhongL., Huanqin Ch. ZrO2/PMMA nanocomposites: preparation and its dispersion in polymer matrix // Mater. Prod. Engineering Chin. J. Chem. Engineering. 2013. V. 21. № 2. P. 113120.
12. Ahmed M.A., Ebrahim M.I. Eff ect of zirconium oxide nano-fi llers addition on the fl exural strength, fracture toughness, and hardness of heat-polymerized acrylic resin // World J. Nano Sci. Engineering. 2014. V. 4. P. 5057.
13. Пыхтин А.А. Кандидатская диссертация. Высокотехнологичные эпоксидные нанодисперсии и нанокомпозиты с регулируемой структурой и комплексом свойств. М.: Московский технологический университет. 2017. 125 c.
14. Пыхтин А.А., Симонов-Емельянов И.Д. Технологические свойства нанодисперсий на основе эпоксидного олигомера марки DER-330 и белой сажи БС-50 // Тонкие химические технологии. 2016. Т. 11. № 4. С. 6367.
15. Симонов-Емельянов И.Д., Пыхтин А.А., Ковалева А.Н Остаточные напряжения в нанокомпозитах при отверждении эпоксидных олигомеров // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 1112. С. 106109.
16. Кленин В.И., Щеголев С.Ю., Лаврушин В.И. Характеристические функции светорассеяния дисперсных систем / Саратов: Изд-во Саратовского университета. 1977. 177 с.
17. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. Учебник для университетов и химико-технологических ВУЗов / М.: Химия. 2004. 445с.
18. Кудряшов С.Ю., Онучак С.Ю. Коллоидная химия. Лабораторный практикум / Самара: Универс-групп. 2006. 48 с.
19. Лукьянович В.М. Электронная микроскопия в физико-химических исследованиях / М.: Изд. Академии Наук СССР. 1960. С. 90116.
Review
For citations:
Simonov-Emelyanov I.D., Pykhtin A.A. The nanoeffeсt in epoxynanocomposites. Plasticheskie massy. 2019;1(11-12):3-6. (In Russ.) https://doi.org/10.35164/0554-2901-2019-11-12-3-6
Views:
610
Email this article 
