Разработка высокопрочных композитов на основе эпоксидных и полиэфирных смол, армированных стеклянными, базальтовыми волокнами и углеродными нанотрубками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Щербаков Андрей Сергеевич

• Щербаков Андрей Сергеевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Щербаков Андрей Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Синтетические смолы и их свойства

1.2 Наноразмерные наполнители, используемые для модификации полимерматричных композитов

1.3 Современные тенденции при создании композитов, армированных волокном

1.4 Актуальные направления в области применения энергетических методов

модификации в технологии термореактивных полимеров

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследований

2.2 Методики и методы исследования

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ВОЛОКНО-АРМИРОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИЭФИРНОЙ МАТРИЦЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ УНТ И СВЧ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

3.1 Выбор параметров и технологических режимов получения композита

3.2 Изучение процессов структурообразования и структуры полиэфирных

композитов

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ВОЛОКНО-АРМИРОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ МАТРИЦЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ УНТ И СВЧ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

4.1 Выбор параметров и технологических режимов получения композита

4.2 Изучение процессов структурообразования и структуры эпоксидных

композитов

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОЛУЧЕНИЮ ВОЛОКНО-АРМИРОВАННЫХ

КОМПОЗИТОВ, НАПОЛНЕННЫХ УНТ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ В СВЧ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

5.1 Оценка технического уровня и анализ перспектив коммерциализации разработанных волокно-армированных композитов

5.2 Технологические разработки по получению волокно-армированного

композита, модифицированного УНТ и СВЧ электромагнитным полем

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка высокопрочных композитов на основе эпоксидных и полиэфирных смол, армированных стеклянными, базальтовыми волокнами и углеродными нанотрубками»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В настоящее время широкое распространение получили волокно-армированные композиты на основе термореактивных матриц. Они обладают высокими показателями физико-механических характеристик, малым удельным весом, стойкостью к агрессивным средам и т.п. Их применяют при строительстве, автомобилестроении, сельском хозяйстве, судостроение и в аэрокосмической промышленности [1-4].

В качестве полимерных матриц волокно-армированных композитов широкое распространение получили полиэфирные и эпоксидные смолы. Каждая из них обладает уникальным комплексом свойств, требующих направленной модификации с целью достижения оптимальных физико-механических характеристик. Выбор армирующих наполнителей для получения композита с высокими показателями прочности при оптимальной цене осуществляется между стеклянными и базальтовыми ровингами, в соответствии с их совместимостью с полимерной матрицей [5,6]. В последнее десятилетие всё более широкое распространение в качестве модифицирующего агента получают наноразмерные частицы различной природы, формы и свойств. Наноразмерные частицы при введении в полимерную матрицу препятствуют образованию и развитию микротрещин в процессе нагрузки, тем самым повышая прочность всей системы. Помимо модификации нанораз-мерными частицами существует возможность использования энергетических методов модификации, например, обработка в СВЧ электромагнитном поле. Использование СВЧ электромагнитного поля энергоэффективный, экологичный и доступный вид модификации, позволяющий, наравне с углеродными нанотрубка-ми, направленно регулировать свойства полимерной матрицы.

Вместе с тем, все более актуальными становятся исследования, связанные с возможностью комплексного применения различных методов модификации для разработки конкурентоспособной отечественной композитной полимерной продукции, соответствующей возрастающим требованиям различных отраслей российской экономики.

Степень разработанности темы. Современные научные коллективы в РФ и за рубежом имеют большой опыт в проведении исследований в области получения высокопрочных волокно-армированных композитов. Однако до настоящего времени остается актуальной задача поиска эффективных возможностей направленного регулирования их эксплуатационных свойств, способных обеспечить получение полимерных волокно-армированных композитов, не уступающих по свойствам отечественным и зарубежным аналогам.

В связи с этим, целью настоящей работы являлась разработка комплексно-модифицированного композиционного материала на основе наполненной углеродными нанотрубками эпоксидной или полиэфирной матрицы, обработанной СВЧ-излучением и армированной базальтовым или стеклоровингом, с высокими показателями физико-механических характеристик.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

- исследовать влияние немодифицированных и функционализированных аппретом АГМ-9 углеродных нанотрубок на структуру и свойства эпоксидной и полиэфирной матриц;

- изучить характер влияния углеродных нанотрубок на физико-механические характеристики и процессы структурообразования модифицированного волокно-армированного полиэфирного композита;

- исследовать влияние немодифицированных и функционализированных аппретом АГМ-9 углеродных нанотрубок, а также активного разбавителя УП-616 на физико-механические характеристики и процессы структурообразования модифицированного волокно-армированного эпоксидного композита;

- изучить влияние СВЧ излучения на процессы структурообразования и свойства исследуемых полимерных матриц, а также волокно-армированных композитов на их основе;

- исследовать характер влияния комплексной модификации полимерных матриц и волокно-армированных композитов, получаемых путем введения предложенных модифицирующих агентов в сочетании с воздействием СВЧ электромагнитного поля, на их структуру, процессы структурообразования и свойства;

- провести оценку технического уровня полученных композитов и разработать технологические рекомендации.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- доказано, что при обработке СВЧ излучением полиэфирного связующего, наполненного углеродными нанотрубками, устанавливается химическое взаимодействие между карбоксильными группами наномодификатора и функциональными группами полиэфирной матрицы, что подтверждается данными ИК-спектроскопии и ДСК и выражается в увеличении интенсивности пиков, характерных для групп С-О-С, и появлении нового пика С-Н, а также повышении энтальпии реакции;

- показано, что введение углеродных нанотрубок оказывает инициирующее влияние на кинетику отверждения как эпоксидных, так и полиэфирных композитов, т.к. введение УНТ приводит к увеличению энтальпии, а также ускорению начала реакции отверждения полимерных матриц. Для матрицы на основе эпоксидного связующего термометрическим методом дополнительно подтверждено снижение продолжительности отверждения и увеличение максимальной температуры процесса.

- установлено, что введение в эпоксидную композицию функционализиро-ванных АГМ-9 углеродных нанотрубок оказывает влияние на формирование структуры эпоксидного полимера при отверждении, что проявляется в инициировании процессов гелеобразования и отверждения, а также сопровождается увеличением энтальпии реакции;

- отмечено влияние СВЧ обработки на структуру углеродных нанотрубок. Методом рамановской спектроскопии установлено, что СВЧ излучение увеличивает степень неупорядоченности структуры УНТ, что отражается в изменении интенсивности соотношения пиков D/G, характерных для Бр2 и Бр3 колебательных движений углерода соответственно;

- показано, что введение в эпоксидный композит функционализированных углеродных нанотрубок частично изменяет механизм разрушения волокно-армированного композита с адгезионного на когезионный, что подтверждается

данными СЭМ и повышением прочностных характеристик композиционного материала;

- отмечено, что введение УНТ и СВЧ модификация полимерных матриц оказывает влияние на характер разрушения полимерных композитов: по данным СЭМ на поверхности скола образцов появляется большее количество дефектов, что говорит о дополнительных энергозатратах, требуемых для разрушения матрицы, и объясняется препятствованием образованию микротрещин при введении наномодификатора, а в случае СВЧ модификации - установлением дополнительного взаимодействия на границе раздела фаз УНТ-полимерная матрица.

Теоретическая значимость работы. Полученные данные вносят вклад в развитие представлений о влиянии на процессы структурообразования, структуру и свойства однонаправленного волокно-армированного композита на основе термореактивных смол их модификации введением УНТ и воздействием СВЧ электромагнитного поля на основе бегущей волны.

Практическая значимость работы:

- разработан новый композиционный материал на основе наполненной УНТ и СВЧ- модифицированной эпоксидной матрицы и базальтового ровинга, техническая новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение № 2747578 от 11.05.2021 г (Приложение А);

- определены составы и основные технологические параметры модификации эпоксидной и полиэфирной композиций, наполненных УНТ и СВЧ обработанных, обеспечивающие получение как матриц, так и волокно-армированных композитов с повышенным комплексом свойств, отвечающим требованиям таких отраслей промышленности как строительная, судостроение, сельское хозяйство и другие;

- показана эффективность использования активного разбавителя УП-616, позволяющего снизить вязкость эпоксидного олигомера, что способствует созданию мягких условий отверждения связующего и, как следствие, более высоких прочностных характеристик композита;

- разработаны технические условия ТУ 20.14.63-00405286136-2023 «Ванто-вые растяжки неметаллические композитные периодического профиля» (приложение Б).

- материалы диссертационной работы использованы в лекционных курсах спецдисциплин при подготовке бакалавров, магистров и аспирантов по направлению 18.00.00 «Химическая технология» (Приложение В).

Методология и методы исследований. Основой диссертационного исследования является современный опыт ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области разработки волокно-армированных полимерных композиционных материалов. Исследования проводились с использованием стандартных методов определения свойств разработанных полимерных композитов, а также современных инструментальных методов исследования их структуры таких, как: рамановская спектроскопия, дифференциальная сканирующая калориметрия, термогравиметрический анализ, инфракрасная спектроскопия, сканирующая электронная микроскопия.

Положения, выносимые на защиту:

- состав и режимы получения полиэфирных и эпоксидных композитов, наполненных углеродными нанотрубками и модифицированных в СВЧ поле;

- данные по анализу кинетических особенностей процессов отверждения полиэфирных и эпоксидных композиций в присутствии исследуемых модификаторов, а также при воздействии СВЧ электромагнитного поля, оказывающих влияние на формирование пространственно сшитых структур;

- данные по влиянию на структуру, химическое строение и свойства эпоксидных и полиэфирных матриц введения УНТ и воздействия СВЧ электромагнитного поля;

- структурные особенности и свойства полиэфирных и эпоксидных композитов, модифицированных углеродными нанотрубками и СВЧ электромагнитным излучением;

- установленная зависимость эффективности СВЧ воздействия на показатель изгибающего напряжения волокно-армированных композитов от типа матрицы, присутствия исследуемых модификаторов и этапа СВЧ обработки;

- обобщенные данные по оценке химического взаимодействия, протекающего в результате введения УНТ и их функционализированных аналогов в эпоксидную матрицу, а также СВЧ модификации на стадии олигомера.

Степень достоверности результатов проведенных исследований.

Достоверность результатов исследования подтверждается достаточным объемом экспериментальных данных, полученных с применением современных методов исследования полимерных композиционных материалов, их детальным анализом и корректной статистической обработкой, а также согласованностью с современными научными трактовками других авторов. Результаты диссертационного исследования обсуждались и докладывались на 16 международных, 3 всероссийских, 3 региональных конференциях.

Публикационная активность. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, в т. ч. 1 - в издании, рекомендованном ВАК Минобрнауки России, 3 - в изданиях, индексируемых в базе данных «Scopus», из них 2 статьи в изданиях, входящих в базу данных Web of Science, получен патент.

Соответствие паспорту специальности. Выполненная диссертационная работа соответствует паспорту специальности 2.6.11. Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов, а именно пп. 1, 2, 4, 6 области исследования.

Личный вклад автора состоял в разработке методов получения и составов новых волокно-армированных композитов на основе полиэфирной и эпоксидных матриц, модифицированных УНТ и СВЧ электромагнитным полем, в изучении влияния углеродных нанотрубок и их функционализации, СВЧ модификации и введения активного разбавителя на процессы структурообразования, структуру, термическую стабильность и физико-механические характеристики разработанных ПКМ. Автор провел тщательный анализ полученных данных, участвовал в подготовке статей, патента и докладов на конференции.

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, основные выводы по результатам научных исследований, список условных обозначений и сокращений, список литературы и приложения. Общий объём диссертации составляет 168 страниц, в том числе 26 рисунков, 55 таблиц и списка используемой литературы из 1 84 наименований.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю, профессору кафедры «Экология и техносферная безопасность» СГТУ имени Гагарина Ю.А., С.В. Арзамасцеву, а также соавтору публикаций к.т.н. А.С. Мостовому.

Финансирование. Исследования по актуальным вопросам изучения закономерностей технологии армированных ПКМ проводились в рамках гранта «Аспиранты» Российского фонда фундаментальных исследований № 20-33-90247 по теме «Стекло - и базальтопластики с повышенными эксплуатационными характеристиками, получаемыми путем формирования структуры полимерной матрицы под влиянием СВЧ электромагнитного поля».

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ 1.1 Синтетические смолы и их свойства

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) - это материалы, состоящие из двух или более различных по своей природе и свойствам компонентов в результате совмещения которых проявляется синергический эффект, позволяющий создавать материалы с требуемым комплексом свойств (конструкционных, диэлектрических, термо-, тепло-, огнестойких и т.д.). Обычно один из компонентов ПКМ представляет собой непрерывную фазу, называемую матрицей, другой компонент является наполнителем [7,8].

При разработке ПКМ ключевую роль играет матрица, обеспечивающая монолитность всего композита. Выделяют следующие виды матриц: термореактивные, термопластичные и гибридные [3,9].

В настоящее время большое распространение получили такие термопласты как полиолефины, полиамиды, ароматические полиэфиры, полиимиды, поли-сульфоны и т.д. [4,5]. Термопластичные полимеры используют в качестве не нагружаемых элементов конструкции, что определяется линейным макромолеку-лярным строением термопластов и отсутствием пространственной сетки в виде связей между макромолекулами полимера, что делает их менее прочными по сравнению с полимерами с трёхмерной сетчатой структурой. Способность термопластов сохранять прочность до 100°С, а при дальнейшем повышении температур переходить сначала в высокоэластическое, а затем и в вязкотекучее состояние связана с меньшей, чем у реактопластов, энергией разрыва цепи. Это является основным преимуществом термопластов на стадии получения изделий из них, однако низкая теплостойкость относится к одному из главных недостатков термопластов при эксплуатации композитов.

Структурообразование термореактивных полимеров обусловлено необратимой химической реакцией отверждения (полимеризацией или поликонденсацией), в результате которой из эпоксидных, эфирных, имидных и прочих олигомеров образуется неплавкий и нерастворимый продукт. Реактопласты не идеальны и обладают противоречивыми свойствами. К их плюсам относят низкую вязкость оли-

гомеров и их растворов, хорошую пропитывающую способность, сравнительно невысокую температуру отверждения, дешевизну, доступность, устойчивость к механическим нагрузкам, термостойкость, диэлектрические свойства и т.д. К минусам следует отнести ограниченное время хранение полуфабрикатов, токсичность растворителей, длительность циклов формования, а также высокую хрупкость и низкую трещиностойкость (таблица 1.1.1) [6].

Таблица 1.1.1 Преимущества и недостатки термореактивных и термопластичных

связующих для ПКМ

Класс полимеров Преимущества Недостатки Примеры связующих

Термореак тивные Высокая прочность, высокая термостойкость, высокая радиационная и химическая стойкость, низкая вязкость растворов (расплавов), хорошие адгезионные свойства, долговечность Хрупкость, низкая трещиностойкость, низкая ударная вязкость, плохая перерабатываемость, применение растворителей при приготовлении препрегов Эпоксидные смолы Полиэфирные смолы Феноло- и мела-миноальдегид-ные смолы Полиимидные

Термоплас тичные Хорошая перерабатываемость, высокая ударная вязкость и трещиностойкость, отсутствие растворителей Средняя и низкая прочность и термостойкость, низкая усталостная прочность, высокая вязкость расплава Полиолефины Полиамиды Полиакрилаты Полисульфоны Полиэфир- имиды Полиэфир-кетоны Полифенилен-сульфид

В отличие от термопластов, реактопласты во время отверждения образуют более прочную трёхмерную сшитую структуру, которая объясняет их неспособность переходить в вязкотекучее состояние под воздействием температуры после отверждения вследствие того, что температура плавления полимера выше температуры его деструкции [7].

В настоящее время получило развитие применение гибридных связующих, так совмещение различных по своей природе систем позволяет, в первую очередь, избежать минусов каждого из компонентов в отдельности, а также увеличить физико-механические характеристики, реологические свойства, в том числе за счет влияния на процессы структурообразования [10,11].

Следует отметить, что свойства ПКМ зависят от свойств полимерной матрицы (связующего), наполнителя (волокон, дисперсных, в том числе, нано размерных частиц и т.д.), а также от возможности их взаимодействия между собой. Прочность наполненной матрицы в первую очередь зависит от её способности передавать нагрузки на наполнитель, что требует их совместимости и взаимодействия на границе раздела фаз. Помимо всего прочего свойства будущей системы определяют такие характеристики как смачиваемость наполнителя, усадка матрицы в процессе отверждения, вязкость олигомера и т.д. Необходимо отметить, что при создании высоконаполненных ПКМ конструкционного назначения в качестве матрицы обычно выбирают реактопласты, модифицированные веществами, оптимизирующими их технологические и эксплуатационные свойства [12].

К основным видам реактопластов по типу полимерной матрицы относят:

• Фенолформальдегидные

• Эпоксидные

• Ненасыщенные полиэфирные

• Полиимидные.

• Кремнийорганические

В настоящее время к числу композиционных материалов, от которых требуется комплекс высоких физико-механических свойств, относятся полиэфирные и эпоксидные композиты.

Первые марки полиэфирных смол обладали существенным недостатком в виде большого количества стирола, испаряющегося с поверхности матрицы в процессе отверждения, что приводило к проблемам с усадкой изделия и вниманию со стороны надзорных органов в сфере экологии [13]. В последние годы широкое распространение получили полиэфирные смолы, произведенные по ЬББ

(Low Styrene Emission) технологии, которые характеризуются пониженной эмиссией стирола. Низкая эмиссия стирола достигается образованием во время процесса отверждения на поверхности матрицы плёнки, препятствующей испарению стирола, в результате снижается усадка, увеличивается степень отверждения, а процесс отверждения становится более экологичным. В настоящее время у полиэфирных смол содержание стирола в матрице составляет около 30 % [14], хотя имеется информация об использовании полиэфирных смол с пониженным до 25% содержанием стирола, что позволило снизить его выбросы дополнительно на 16% относительно традиционных марок смол.

Эпоксидные смолы широко используются в качестве антикоррозионных покрытий для тяжелых условий эксплуатации благодаря своим исключительным свойствам, таким как простота обработки, безопасность, отличная устойчивость к растворителям и химикатам, прочность, низкая усадка при отверждении, механическая и коррозионная стойкость, а также отличная адгезия ко многим субстратам [16,17]. Эпоксидные клеи являются основной частью класса клеев, называемых конструкционными. Эти высокоэффективные клеи используются при строительстве самолетов, автомобилей, велосипедов, лодок, клюшек для гольфа, лыж, сно-убордов и в других областях, где требуются высокопрочные соединения [18]. Эпоксидные смолы широко используются в качестве конструкционного клея в аэрокосмической промышленности благодаря своим высоким адгезионным свойствам и низкой стоимости.

Эпоксидные и полиэфирные системы используются в промышленной оснастке для производства пресс-форм, мастер-моделей, ламинатов, отливок, приспособлений и других вспомогательных средств промышленного производства. Такая "пластиковая оснастка" заменяет металл, дерево и другие традиционные материалы и, как правило, повышает эффективность процесса, снижая общую стоимость или сокращая время выполнения многих промышленных процессов. Полиэфирные и эпоксидные смолы, армированные высокопрочными стеклянными, базальтовыми, углеродными, кевларовыми или борными волокнами, имеют наибольший потенциал для использования в конструкционных материалах. Их

используют в качестве деталей автомобилей, корпусов катеров, полимерной арматуры, прессматериалов, полимерного бетона и т.д [19,20]. В строительстве благодаря своим свойствам и дешевизне широкое распространение получили полиэфирные шпатлёвки. Составы на основе эпоксидных смол играют важную роль в электронной промышленности и используются в двигателях, генераторах, трансформаторах, распределительных устройствах, втулках и изоляторах [20-22]. Эпоксидные и полиэфирные смолы являются отличными электроизоляторами и защищают электрические компоненты от короткого замыкания, пыли и влаги. Металлонаполненные полимеры широко используются для экранирования от электромагнитных помех. Полиэфирные и эпоксидные формовочные компаунды могут использоваться в качестве герметизирующих материалов для полупроводниковых устройств, защищая устройства интегральных схем от влаги, загрязнений подвижными ионами и неблагоприятных условий окружающей среды, таких как температура, радиация, влажность, механические и физические повреждения. Композиты, содержащие твердые наполнители, такие как плавленый кремнезем, стеклянный порошок и минеральный кремнезем, использовались в качестве подложки для электронной упаковки [23-26].

Несмотря на широкое распространение и большое количество исследований по теме эпоксидных и полиэфирных связующих они все ещё остаются перспективными в связи с открытием новых путей их модификации.

Эпоксидные смолы представляют собой низкомолекулярные вещества, содержащие в своей химической структуре не менее двух эпоксидных групп:

В настоящее время существует большое количество типов эпоксидных смол, к которым относятся бисфенол-А, циклоалифатические, трифункциональ-ные, тетрафункциональные, новолачные, на основе биосырья, фторсодержащие и другие эпоксидные смолы. Среди них наиболее широкое промышленное распро-

сн,—сн—к

Рисунок 1.1.1 Эпоксидная группа

странение получили диановые эпоксидные смолы на основе бисфенола-А. Эпоксидные смолы на основе бисфенола - А (ДГЭБА) получают путем реакции эпихлоргидрина с бисфенолом-А в присутствии основного катализатора. На рис. 1.1.2 показана химическая структура ДГЭБА. Свойства смолы ДГЭБА зависят от количества повторяющихся звеньев. Низкомолекулярные олигомеры - жидкие, а высокомолекулярные являются более вязкими жидкостями или твердыми веществами [27].

Рисунок 1.1.2 Структура эпоксидианового олигомера ДГЭБА

Для придания эпоксидным материалам необходимого уровня эксплуатационных свойств проводят полимеризацию олигомеров. Данный процесс происходит при введении в связующее отверждающего агента. Отвердители эпоксидной смолы способствуют протеканию или контролируют реакцию отверждения эпоксидной смолы. В процессе отверждения в эпоксидной смоле происходят необратимые изменения, связанные с образованием трехмерной сшитой структуры. Кинетика отверждения и температура стеклования эпоксидных смол зависят от молекулярной структуры отверждающих агентов.

По химическому составу отвердители можно разделить на отвердители аминного типа, щелочные отвердители, ангидриды и каталитические отвердители. Процесс отверждения эпоксидных смол включают химические реакции эпоксидных групп олигомера с отверждающим агентом и образованием высокосшитой трехмерной структуры. Свойства получаемых композитов зависят от выбора комбинации различных видов эпоксидной смолы и отвердителя. К сшивающим отвердителям относят вещества, имеющие функциональные группы, вступающие в химическую реакцию с эпоксидными группами олигомера. Сшивающие отвер-дители обычно имеют в своём составе амино-, карбоксильные, ангидридные, изо-цианатные, гидроксильные и другие группы. Отвердители каталитического дей-

ствия инициируют процесс полимеризации по катионному или анионному механизмам. Катионную полимеризацию инициируют кислоты Льюиса, а анионную гидроксиды и алкоголяты щелочных металлов, а также третичные амины [28-30].

Существует несколько основных вариантов протекания процесса полимеризации: отверждение при комнатной температуре, при тепловом воздействии и под действием излучения. Для отверждения эпоксидной смолы при комнатной температуре используются отверждающие агенты холодного отверждения, такие как алифатические полиамины, алициклические полиамины, низкомолекулярный полиамид и модифицированные ароматические амины. Отверждение при комнатной температуре обеспечивает более низкую температуру стеклования, более высокую гибкость, большую ударопрочность, большую устойчивость к электрическому и тепловому воздействию. Например, широкое распространение получил отвердитель аминного типа ПЭПА - полиэтиленполиамин (рис. 1.1.3), обеспечивающий высокую степень сшивания полимера и высокие физико-механические характеристики [31].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Щербаков Андрей Сергеевич, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Review on epoxy polymers composites with improved properties / R. Hsis-sou, A. Bekhta, M. Khudhair et al. // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. -2019. - Vol. 54. - № 6. -P. 1128-1136.

2. Capricho J. C. Multifunctionality in epoxy resins / J. C. Capricho, B. Fox, N. Hameed // Polymer Reviews. - 2020. - Vol. 60. - № 1. - P. 1-41.

3. Polymer matrix composites: A state of art review: International Conference on Innovation and Application in Science and Technology / A. Kumar Sharma, R. Bhandari, C. Sharma et al. // Materials Today: Proceedings. - 2022. - Vol 57. - P. 2330-2333.

4. Ghosh A. Performance modifying techniques for recycled thermoplastics / A. Ghosh // Resources, Conservation and Recycling. - 2021. - № 175. - ID. 105887.

5. Picard M. Recent advances in additive manufacturing of engineering thermoplastics: challenges and opportunities / M. Picard, A. K. Mohanty, M. Misra // RSC Advances. - 2020. - Vol. 10. - № 59. - P. 36058-36089.

6. A review on the potential and limitations of recyclable thermosets for structural applications / W. Post, A. Susa, R. Blaauw et al. // Polymer Reviews. - 2020. -Vol. 60. - № 2. - P. 359-388.

7. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология / под ред. А.А. Берлина. - СПб.: Профессия, 2018. - 640с.

8. Производство изделий из полимерных материалов: учеб. пособие / под ред. В.К. Крыжановского. - СПб.: Профессия, 2008. - 464 с.

9. Власов, С.В. Основы технологии переработки пластмасс / С.В. Власов, В.Н. Кулезнев, В.К. Гусева. - М.: Мир, 2006. - 597 с.

10. Sweet K. R. Epoxy-functional thermoplastic copolymers and their incorporation into a thermosetting resin / K. R. Sweet, J. F. Stanzione III // Journal of Applied Polymer Science. - 2021. - Vol. 138. - № 26. - ID 50608.

11. Tercjak А. Phase separation and morphology development in thermoplastic-modified thermosets // Thermosets / A. Tercjak. - Elsevier, 2018. - Ch. 5. -С. 147-171.

12. Справочник по композиционным материалам / под ред. Дж.Любина. -М.: Машиностроение. 1988. - Т.1. - 448с.

13. Sapuan S. M. Emission of Hazardous Air Pollution in the Composite Production // Safety and Health in Composite Industry : Composites Science and Technology / S. M. Sapuan, R. A. Ilyas, M. R. M. Asyraf. - S.: Springer, 2022. - Ch. 5. - P. 35-66.

14. Liu S. End-Cap Modified Unsaturated Polyesters With Low Styrene Emission / S. Liu, J. R. Chen, Y. Zhang // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 359. - P. 012012.

15. Петрова, А. П. Эпоксидные клеи и их применение / А. П. Петрова, Н. Ф. Лукина, А. Ю. Исаев // Клеи. Герметики. Технологии. - 2019. - № 10. - С. 3742.

16. Chen S. Synthesis and application of epoxy-ended hyperbranched polymers / S. Chen, Z. Xu, D. Zhang // Chemical Engineering Journal. - 2018. - Vol. 343. - P. 283-302.

17. Xiang Q. Applications of epoxy materials in pavement engineering / Q. Xiang, F. Xiao // Construction and Building Materials. - 2020. - Vol. 235. -ID.117529.

18. Mechanical properties of longitudinal basalt/woven-glass-fiber-reinforced unsaturated polyester-resin hybrid composites / S. Sapuan, H. Aulia, R. Ilyas et al. // Polymers. - 2020. - Vol. 12. - № 10. - P. 2211.

19. Михайлин, Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы / Ю.А. Михайлин. - СПб.: Научные основы и технологии, 2010. - 822 с.

20. Бобович, Б.Б. Полимерные конструкционные материалы (структура, свойства, применение): учеб. пособие / Б.Б. Бобович. - М.: ИНФРА-М, 2014. -400 с.

21. Toor Z. S. Space applications of composite materials / Z. S. Toor // Journal of Space Technology. - 2018. - Vol. 8. - № 1. - P. 65-70.

22. Wazalwar R. Mechanical properties of aerospace epoxy composites reinforced with 2D nano-fillers: current status and road to industrialization / R. Wazalwar,

M. Sahu, A. M. Raichur // Nanoscale Advances. - 2021. - Vol. 3. - № 10. - P. 27412776.

23. Epoxy insulator with surface graded-permittivity by magnetron sputtering for gas-insulated line / B. Du, Z. Wang, J. Li et al. // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2020. - Vol. 27. - № 1. - P. 197-205.

24. New UV/heat dual-curable sealant containing acrylate-epoxy hybrid resin for highly adhesive liquid crystal device / C. H. Cho, I. Son, J. Y. Yoo et al. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. - 2019. - Vol. 678. - № 1. - P. 84-90.

25. Mehta L. B. Synthesis and characterization of high bio-based content un-saturated polyester resin for wood coating from itaconic acid: Effect of various reactive diluents as an alternative to styrene / L. B. Mehta, K. K. Wadgaonkar, R. N. Jagtap // Journal of Dispersion Science and Technology. - 2019. - Vol. 40. - № 5. - P. 756-765.

26. Metal-organic framework (MOF)/epoxy coatings: A review / F. Seidi, M. Jouyandeh, M. Taghizadeh et al. // Materials. - 2020. - Vol. 13. - № 12. - P. 2881.

27. Тагер А.А. Физико-химия полимеров: учеб. пособие / под ред. А. А. Аскадского - М.: Научный Мир, 2007. - 573 с.

28. Мошинский, Л.Я. Эпоксидные смолы и отвердители (структура, свойства, химия и топология отверждения) / Л.Я. Мошинский. - Тель-Авив: Аркадия пресс Лтд, 2005. - 371 с.

29. Кочнова, З.А. Эпоксидные смолы и отвердители: промышленные продукты / З.А. Кочнова, Е.С. Жаворонюк, А.Е. Чалых. - М.: OOO «Пэйнт - Медия», 2006. - 200 с.

30. Исследование процессов отверждения эпоксидных олигомеров/ В.С. Осипчик, И.Ю. Горбунова, Н.В. Костромина [и др.] // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2014. - Т. 57. - № 3. - С. 1922.

31. Артеменко, С.Е. Связующие в производстве полимерных композиционных материалов / С.Е.Артеменко, Л.Г.Панова. - Саратов: СГТУ, 1994. - 98с.

32. Mozaffari S. M. Thermally-latent curing agents for epoxy resins: a review / S. M. Mozaffari, M. H. Beheshty // Iranian Journal of Polymer Science and Technology.

- 2018. - Vol. 31. - № 5. -P. 409-426.

33. Мостовой, А.С. Исследование возможности использования низкомолекулярного полиамида марки П0-300 в качестве отвердителя "холодного" отверждения для эпоксидных олигомеров /Мостовой А.С., Панова Л.Г. // Пластические массы. - 2016. - № 1-2. - С. 16-18.

34. Experimental Evaluation of the Curing of Unsaturated Polyester Resin at Various Amounts of Methyl Ethyl Ketone Peroxide, Cobalt Octoate and Porcelain Powder / M. Farsane, L. Soufia, A. Anouar et al. // Rev. Chim. - 2020. - Vol. 71. -№ 10. - P. 58-66.

35. Matuskova E. Effect of Accelerators on the Curing of Unsaturated Polyester Resins: Kinetic Model for Room Temperature Curing / E. Matuskova, J. Vinklarek, J. Honzicek // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2021. - Vol. 60. - № 39.

- P. 14143-14153.

36. Waigaonkar S. Curing studies of unsaturated polyester resin used in FRP products / S. Waigaonkar, B. J. C. Babu, A. Rajput. - Text: electronic // IJEMS Vol.18(1) [February 2011]. - 2011. - URL: http://nopr.niscpr.res.in/handle/123456789/11204 (date accessed: 30.05.2022).

37. Yang Y. Microstructure formation in the cure of unsaturated polyester resins / Y. Yang, L. J. Lee // Polymer. - 1988. - Vol. 29. - № 10. - P. 1793-1800.

38. Salla J. M. Comparative study of the cure kinetics of an unsaturated polyester resin using different procedures / J. M. Salla, X. Ramis // Polymer Engineering & Science. - 1996. - Vol. 36. - № 6. - P. 835-851.

39. Старостин В.В. Материалы и методы нанотехнологии: учеб. пособие / под общ. ред. Патрикеева Л.Н. - М.: Бином. Лаб. знаний, 2012. - 434 с.

40. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии - М.: Физматлит, 2009. - 416 с.

41. Nanocomposites based on the cerium oxide nanoparticles and polyethylene matrix: syntheses and properties / N.M. Ushakov, G.Yu. Yurkov, L.V. Gorobinskii et.al // Acta Materia. - 2008.- Vol. 56. - P. 2336 - 2343.

42. Кособудский И.Д. Введение в химию и физику наноразмерных объектов. / И.Д. Кособудский, Н.М. Ушаков, Г.Ю. Юрков // Саратов: Сарат. техн. ун-т. 2006. - 182 с.

43. Review on nanoparticles and nanostructured materials: history, sources, toxicity and regulations / J. Jeevanandam, A. Barhoum, Y. S. Chan et al. // Beilstein journal of nanotechnology. - 2018. - Vol. 9. - № 1. - P. 1050-1074.

44. Наноматериалы. Классификация, особенности свойств, применение и технологии получения. / Б.М. Балоян, А.Г. Колмаков, М.И. Алымов, А.М. Кротов

- Москва, 2007. - 125 с.

45. Synthesis of nanometric silica particles via a modified Stober synthesis route / M. Meier, J. Ungerer, M. Klinge, H. Nirschl // Colloids and Surfaces A: Physi-cochemical and Engineering Aspects. - 2018. - Vol. 538. - P. 559-564.

46. Highly luminescent and catalytically active suprastructures of magic-sized semiconductor nanoclusters / W. Baek, M. S. Bootharaju, K. M. Walsh et al. // Nature Materials. - 2021. - Vol. 20. - № 5. - P. 650-657.

47. Review of carbon and graphene quantum dots for sensing / M. Li, T. Chen, J. J. Gooding, J. Liu // ACS sensors. - 2019. - Vol. 4. - № 7. - P. 1732-1748.

48. Recent advances on graphene quantum dots: from chemistry and physics to applications / Y. Yan, J. Gong, J. Chen et al. // Advanced Materials. - 2019. - Vol. 31.

- № 21. - P. 1808283.

49. Yadav D. Recent advances in carbon nanofibers and their applications-a review / D. Yadav, F. Amini, A. Ehrmann // European Polymer Journal. - 2020. -Vol. 138. - ID. 109963.

50. Composites with carbon nanotubes and graphene: An outlook / I. A. Kinloch, J. Suhr, J. Lou et al. // Science. - 2018. - Vol. 362. - № 6414. - P. 547-553.

51. Halloysite nanotubes based electrochemical sensors: A review / E. S. Goda, M. Gab-Allah, B. S. Singu, K. R. Yoon // Microchemical Journal. - 2019. - Vol. 147. -P. 1083-1096.

52. Enhanced electromagnetic wave absorption properties of laminated SiCNW-Cf/lithium-aluminum-silicate (LAS) composites / L. Xia, X. Zhang, Y. Yang et al. // Journal of Alloys and Compounds. - 2018. - Vol. 748. - P. 154-162.

53. Recent progress in graphene/polymer nanocomposites / X. Sun, C. Huang, L. Wang et al. // Advanced Materials. - 2021. - Vol. 33. - № 6. - ID. 2001105.

54. Патент № 2744709 C2 Российская Федерация, МПК C08F 2/44, C08F 2/56, C08F 12/08. Композиция, содержащая графен и графеновые нанопластинки, и способ ее получения: № 2018129141: заявл. 26.01.2017: опубл. 15.03.2021 / Р. Фелизари, В. Аутьери ; заявитель ВЕРСАЛИС С.П.А.. - EDN SZSVSZ.

55. Козлов, Г. В. Взаимосвязь удельной поверхности нанонаполнителя и модуля упругости для нанокомпозитов полимер/графен / Г. В. Козлов, И. В. Дол-бин // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2020. - Т. 56. - № 3. - С. 274-277.

56. Preparation and characterization of epoxy resin filled with Ti3C2Tx MXene nanosheets with excellent electric conductivity / A. Feng, T. Hou, Z. Jia et al. // Nanomaterials. - 2020. - Vol. 10. - № 1. - P. 162.

57. Amino-functionalized MXene nanosheets doped with Ce (III) as potent nanocontainers toward self-healing epoxy nanocomposite coating for corrosion protection of mild steel / S. A. Haddadi, S. Hu, S. Ghaderi et al. // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2021. - Vol. 13. - № 35. - P. 42074-42093.

58. Natural, incidental, and engineered nanomaterials and their impacts on the Earth system / M. F. Hochella Jr, D. W. Mogk, J. Ranville et al. // Science. - 2019. -Vol. 363. - № 6434. - ID. eaau8299.

59. Meta-analysis of Daphnia magna nanotoxicity experiments in accordance with test guidelines / H. K. Shin, M. Seo, S. E. Shin et al. // Environmental Science: Nano. - 2018. - Vol. 5. - № 3. - P. 765-775.

60. Nanoparticles in construction materials and other applications, and implications of nanoparticle use / A. Mohajerani, L. Burnett, J. V. Smith et al. // Materials. -2019. - Vol. 12. - № 19. - P. 3052.

61. Optimization and characterization of high-viscosity ZrO2 ceramic nano-composite resins for supportless stereolithography / S. Y. Song, M. S. Park, D. Lee et al. // Materials & Design. - 2019. - Vol. 180. - ID. 107960.

62. Methods for synthesis of nanoparticles and fabrication of nanocomposites // Synthesis of inorganic nanomaterials. / A. V. Rane, K. Kanny, V. Abitha, S. Thomas -Elsevier, 2018. - P. 121-139.

63. Review on fabrication of graphitic carbon nitride based efficient nanocomposites for photodegradation of aqueous phase organic pollutants / A. Sudhaik, P. Raizada, P. Shandilya et al. // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2018. -Vol. 67. - P. 28-51.

64. The effects of modified zinc oxide nanoparticles on the mechanical/thermal properties of epoxy resin / Y. N. Baghdadi, L. Youssef, K. Bouhadir et al. // Journal of Applied Polymer Science. - 2020. - Vol. 137. - № 43. - ID. 49330.

65. Simultaneous reinforcement of matrix and fibers for enhancement of mechanical properties of graphene-modified laminated composites / M. Rafiee, F. Nitzsche, J. Laliberte et al. // Polymer Composites. - 2019. - Vol. 40. - № S2. -P. E1732-E1745.

66. Effects of Size and Aggregation/Agglomeration of Nanoparticles on the Interfacial/Interphase Properties and Tensile Strength of Polymer Nanocomposites / M. A. Ashraf, W. Peng, Y. Zare, K. Y. Rhee // Nanoscale Research Letters. - 2018. - Vol. 13. - № 1. - P. 214.

67. Эпоксидные смолы, отвердители, модификаторы и связующие на их основе/ Л.В. Чурсова, Н.Н. Панина, Т.А. Гребнева, И.Ю. Кутергина. - Санкт-Петербург , Изд-во «Профессия», 2020. - 576 с.

68. Липатов, Ю.С. Физико-химия наполненных композиций: учебник / Ю.С. Липатов. - М.: Химия, 1997. - 304 с.

69. Технология переработки полимеров. Физические и химические процессы / М.Л. Кербер, И.Ю. Горбунова, М.А. Шершнев [и др.] - М.: Издательство Юрайт, 2017. - 316 с.

70. Sattar M. A. Interface Structure and Dynamics in Polymer-Nanoparticle Hybrids: A Review on Molecular Mechanisms Underlying the Improved Interfaces / M. A. Sattar // ChemistrySelect. - 2021. - Vol. 6. - № 20. - P. 5068-5096.

71. Hu H. Characterizing and modeling mechanical properties of nanocompo-sites-review and evaluation / H. Hu, L. Onyebueke, A. Abatan // Journal of minerals and materials characterization and engineering. - 2010. - Vol. 9. - № 04. - ID. 275.

72. Schi0tz J. A maximum in the strength of nanocrystalline copper / J. Schi0tz, K. W. Jacobsen // Science. - 2003. - Vol. 301. - № 5638. - P. 1357-1359.

73. Rafiee R. Predicting mechanical properties of nanoclay/polymer composites using stochastic approach / R. Rafiee, R. Shahzadi // Composites Part B: Engineering. - 2018. - Vol. 152. - P. 31-42.

74. Muralishwara K. Epoxy-clay nanocomposite coatings: A review on synthesis and characterization / K. Muralishwara, U. A. Kini, S. Sharma // Materials Research Express. - 2019. - Vol. 6. - № 8. - ID. 082007.

75. Mechanisms of mechanical reinforcement by graphene and carbon nano-tubes in polymer nanocomposites / D. G. Papageorgiou, Z. Li, M. Liu et al. // Na-noscale. - 2020. - Vol. 12. - № 4. - P. 2228-2267.

76. Fiber-Reinforced Polymer Composites: Manufacturing, Properties, and Applications / D. K. Rajak, D. D. Pagar, P. L. Menezes, E. Linul // Polymers. - 2019. -Vol. 11. - № 10. - ID. 1667

77. Sathishkumar T. Hybrid fiber reinforced polymer composites - a review / T. Sathishkumar, J. Naveen, S. Satheeshkumar // Journal of Reinforced Plastics and Composites. - 2014. - V. 33. - № 5. - P. 454-471.

78. Prakash S. Experimental investigation of surface defects in low-power CO2 laser engraving of glass fiber-reinforced polymer composite / S. Prakash // Polymer Composites. - 2019. - Vol. 40. - № 12. - P. 4704-4715.

79. Temperature effect on fatigue behavior of basalt fiber-reinforced polymer composites / X. Zhao, X. Wang, Z. Wu et al. // Polymer Composites. - 2019. - Vol. 40.

- № 6. - P. 2273-2283.

80. Recent progress of reinforcement materials: a comprehensive overview of composite materials / D. K. Rajak, D. D. Pagar, R. Kumar, C. I. Pruncu // Journal of Materials Research and Technology. - 2019. - Vol. 8. - № 6. - P. 6354-6374.

81. A short review on basalt fiber reinforced polymer composites / V. Dhand, G. Mittal, K. Y. Rhee et al. // Composites Part B: Engineering. - 2015. - Vol. 73. -P. 166-180.

82. Huang Z.-M. On micromechanics approach to stiffness and strength of unidirectional composites / Z.-M. Huang // Journal of Reinforced Plastics and Composites.

- 2019. - Vol. 38. - № 4. - P. 167-196.

83. Роговин С.З. КМ на основе синтетических полимеров, армированных волокнами природного происхождения / С.З. Роговина, Э.В. Прут, А.А. Берлин // ВМС, серия А, 2019, T.61, №4.- с.291 - 315.

84. Modelling and simulation methodology for unidirectional composite laminates in a Virtual Test Lab framework / O. Falcó, R. L. Ávila, B. Tijs, C. S. Lopes // Composite Structures. - 2018. - Vol. 190. - P. 137-159.

85. Machine Learning Based Predictive Model for AFP-Based Unidirectional Composite Laminates / C. Wanigasekara, E. Oromiehie, A. Swain et al. // IEEE Transactions on Industrial Informatics. - 2020. - Vol. 16. - № 4. - P. 2315-2324.

86. Sun Y. Stripping mechanism of PAN-based carbon fiber during anodic oxidation in NaOH electrolyte / Y. Sun, Y. Lu, C. Yang // Applied Surface Science. -2019. - Vol. 486. - P. 128-136.

87. Validation of carbon fibers recycling by pyro-gasification: The influence of oxidation conditions to obtain clean fibers and promote fiber/matrix adhesion in epoxy composites / L. Mazzocchetti, T. Benelli, E. D'Angelo et al. // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2018. - Vol. 112. - P. 504-514.

88. Functionalized glass fibers cloth/spherical BN fillers/epoxy laminated composites with excellent thermal conductivities and electrical insulation properties / L. Tang, M. He, X. Na et al. // Composites Communications. - 2019. - Vol. 16. - P. 5-10.

89. Matykiewicz D. Hybrid Epoxy Composites with Both Powder and Fiber Filler: A Review of Mechanical and Thermomechanical Properties / D. Matykiewicz // Materials. - 2020. - Vol. 13. - № 8. - ID. 1802

90. Utility of whiskerized carbon fabric surfaces in resistive heating of composites / Y. Wang, V. Baheti, K. Yang et al. // Polymer Composites. - 2021. - Vol. 42. -№ 6. - P. 2774-2786.

91. Synergetic reinforcements of epoxy composites with glass fibers and hy-perbranched polymers / S. Li, Q. Wu, C. Cui et al. // Polymer Composites. - 2018. -Vol. 39. - № 8. - P. 2871-2879.

92. Effect of carbon fabric whiskerization on mechanical properties of C=C composites / W. Kowbel, C. Bruce, J. C. Withers, P. O. Ransone // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 1997. - Vol. 28. - № 12. - P. 993-1000.

93. Interfacial enhancement of carbon fiber composites by growing TiO2 nan-owires onto amine-based functionalized carbon fiber surface in supercritical water / L. Ma, N. Li, G. Wu et al. // Applied Surface Science. - 2018. - Vol. 433. - P. 560-567.

94. Layer-by-layer grafting CNTs onto carbon fibers surface for enhancing the interfacial properties of epoxy resin composites / M. Zhao, L. Meng, L. Ma et al. // Composites Science and Technology. - 2018. - Vol. 154. - P. 28-36.

95. Highly Tunable Interfacial Adhesion of Glass Fiber by Hybrid Multilayers of Graphene Oxide and Aramid Nanofiber / B. Park, W. Lee, E. Lee et al. // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2015. - Vol. 7. - № 5. - P. 3329-3334.

96. Enhancing interfacial properties of carbon fibers reinforced epoxy composites via Layer-by-Layer self assembly GO/SiO2 multilayers films on carbon fibers surface / J. Fu, M. Zhang, L. Jin et al. // Applied Surface Science. - 2019. - Vol. 470. -P. 543-554.

97. Interfacial characterization, control and modification of carbon fiber reinforced polymer composites / L. Liu, C. Jia, J. He et al. // Composites Science and Technology. - 2015. - Vol. 121. - P. 56-72.

98. Study on multistage anodization for high-modulus carbon fiber / Y. Fu, Y. Lu, T. You et al. // Surface and Interface Analysis. - 2019. - Vol. 51. - № 8. - P. 798808.

99. Engineering the interfacial adhesion in basalt/epoxy composites by plasma polymerization / M. C. Seghini, F. Touchard, F. Sarasini et al. // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2019. - Vol. 122. - P. 67-76.

100. Cech V. Plasma-polymerized organosilicones as engineered interlayers in glass fiber/polyester composites / V. Cech // Composite Interfaces. - 2007. - Vol. 14. -№ 4. - P. 321-334.

101. Karger-Kocsis J. Recent advances in fiber/matrix interphase engineering for polymer composites / J. Karger-Kocsis, H. Mahmood, A. Pegoretti // Progress in Materials Science. - 2015. - V. 73. - P. 1-43.

102. Graphene Oxide Decorated with Titanium Nanoparticles to Reinforce the Anti-Corrosion Performance of Epoxy Coating / H. Yuan, F. Qi, N. Zhao et al. // Coatings. - 2020. - Vol. 10. - № 2. - ID. 129

103. Karnati S. R. Applications of silica nanoparticles in glass/carbon fiber-reinforced epoxy nanocomposite / S. R. Karnati, P. Agbo, L. Zhang // Composites Communications. - 2020. - Vol. 17. - P. 32-41.

104. De Cicco D. Use of Nanoparticles for Enhancing the Interlaminar Properties of Fiber-Reinforced Composites and Adhesively Bonded Joints—A Review / D. De Cicco, Z. Asaee, F. Taheri // Nanomaterials. - 2017. - Vol. 7. - № 11. - ID. PMC5707577

105. Mostovoy A. S. Reinforcing effects of aminosilane-functionalized h-BN on the physicochemical and mechanical behaviors of epoxy nanocomposites / A. S. Mostovoy, M. A. Vikulova, M. I. Lopukhova // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - № 1. - ID. 10676.

106. Reinforcing carbon fiber epoxy composites with triazine derivatives func-tionalized graphene oxide modified sizing agent / L. Ma, Y. Zhu, P. Feng et al. // Composites Part B: Engineering. - 2019. - Vol. 176. - ID. 107078.

107. Vacuum-assisted microwave curing of epoxy/carbon fiber composite: An attempt for defect reduction in processing / N. Verma, R. Kumar, S. Zafar, H. Pathak // Manufacturing Letters. - 2020. - Vol. 24. - P. 127-131.

108. Tominaga Y. Quantitative evaluation of interfacial adhesion between fiber and resin in carbon fiber/epoxy composite cured by semiconductor microwave device / Y. Tominaga, D. Shimamoto, Y. Hotta // Composite Interfaces. - 2016. - Vol. 23. -№ 5. - P. 395-404.

109. Effect of silicon carbide nanoparticles on dielectric (2.45 GHz) and thermal properties of epoxy nanocomposites for microwave curing / R. Pal, S. Kumar Singh, M. J. Akhtar, K. K. Kar // Advanced Materials Proceedings. - 2018. - Vol. 3. - № 3. -P. 170-174.

110. Malekshahinezhad K. Amine-Functionalized TiO2 Nanoparticles Covalent-ly Loaded into Epoxy Networks via Thermal and Microwave Curing Processes / K. Ma-lekshahinezhad, A. Ahmadi-khaneghah, H. Behniafar // Macromolecular Research. -2020. - Vol. 28. - № 6. - P. 567-572.

111. Carbas R. J. C. The Mechanical Response of a Structural Epoxy Adhesive Reinforced with Carbon Black Nanoparticles / R. J. C. Carbas, L. F. M. da Silva, L. F. S. Andrés // Microscopy and Microanalysis. - 2019. - Vol. 25. - № 1. - P. 187-191.

112. Reinforcement of Epoxy Composites with Application of Finely-ground Ochre and Electrophysical Method of the Composition Modification / A. Bekeshev, A. Mostovoy, L. Tastanova et al. // Polymers. - 2020. - Vol. 12. - № 7. - ID. 1437

113. Magnetocuring of temperature failsafe epoxy adhesives / R. Chaudhary, V. Chaudhary, R. V. Ramanujan, T. W. J. Steele // Applied Materials Today. - 2020. -Vol. 21. - ID. 100824.

114. Highly Thermally Conducting Polymer-Based Films with Magnetic Field-Assisted Vertically Aligned Hexagonal Boron Nitride for Flexible Electronic Encapsu-

lation / J. Yuan, X. Qian, Z. Meng et al. // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2019. - Vol. 11. - № 19. - P. 17915-17924.

115. Controllable magnetic field aligned sepiolite nanowires for high ionic conductivity and high safety PEO solid polymer electrolytes / L. Han, J. Wang, X. Mu et al. // Journal of Colloid and Interface Science. - 2021. - Vol. 585. - P. 596-604.

116. Two-dimensional reinforcement of epoxy composites: alignment of multi-walled carbon nanotubes in two directions / E. Moaseri, M. Fotouhi, B. Bazubandi et al. // Advanced Composite Materials. - 2020. - Vol. 29. - № 6. - P. 547-557.

117. The electric field alignment of short carbon fibres to enhance the toughness of epoxy composites / A. R. Ravindran, R. B. Ladani, S. Wu et al. // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2018. - Vol. 106. - P. 11-23.

118. On the effect of electric field application during the curing process on the electrical conductivity of single-walled carbon nanotubes-epoxy composites / M. V. C. Morais, A. I. Oliva-Aviles, M. A. S. Matos et al. // Carbon. - 2019. - Vol. 150. -P. 153-167.

119. Electrical property enhancement by controlled percolation structure of carbon black in polymer-based nanocomposites via nanosecond pulsed electric field / M. T. T. Huynh, H.-B. Cho, T. Suzuki et al. // Composites Science and Technology. -2018. - Vol. 154. - P. 165-174.

120. Enhanced breakdown strength of aligned-sodium-titanate- nanowire/epoxy nanocomposites and their anisotropic dielectric properties / S. Chen, Y. Cheng, Q. Xie et al. // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2019. - Vol. 120. -P. 84-94.

121. Surface Modification of Polymers: Methods and Applications / S. K. Ne-mani, R. K. Annavarapu, B. Mohammadian et al. // Advanced Materials Interfaces. -2018. - Vol. 5. - № 24. - ID. 1801247.

122. Effect of interlaying UV-irradiated PEEK fibres on the mechanical, impact and fracture response of aerospace-grade carbon fibre/epoxy composites / D. Quan, B. Deegan, L. Binsfeld et al. // Composites Part B: Engineering. - 2020. - Vol. 191. -ID. 107923.

123. Gholshan Tafti H. R. Effects of corona treatment on morphology and properties of carbon based fillers/epoxy nanocomposites / H. R. Gholshan Tafti, P. Valipour, M. Mirjalili // Polymer Composites. - 2018. - Vol. 39. - № S4. - P. E2298-E2304.

124. Surface modification of activated carbon by corona treatment / M. F. F. Pego, M. L. Bianchi, J. A. Carvalho, T. R. L. A. Veiga. - Text: electronic // Anais da Academia Brasileira de Ciencias. - 2019. - Vol. 91. - URL: http: //www. scielo. br/j/aabc/a/hMxPyDtDNJNTvWLp6vqcsBv/abstract/?lang=en (date accessed: 01.06.2022).

125. A novel mild method for surface treatment of carbon fibres in epoxy-matrix composites / N. Koutroumanis, A. C. Manikas, P. N. Pappas et al. // Composites Science and Technology. - 2018. - Vol. 157. - P. 178-184.

126. Adhesion of carbon fibers to amine hardened epoxy resin: Influence of ammonia plasma functionalization of carbon fibers / J. Moosburger-Will, E. Lachner, M. Loffler et al. // Applied Surface Science. - 2018. - Vol. 453. - P. 141-152.

127. Enhancement of thermo-mechanical stability for nanocomposites containing plasma treated carbon nanotubes with an experimental study and molecular dynamics simulations / H. Jung, H. K. Choi, Y. Oh et al. // Scientific Reports. - 2020. -Vol. 10. - № 1. - ID. 405.

128. Кестельман В. Н. Физические методы модификации полимерных материалов / В. Н. Кестельман. - М.: Химия, 1980. - 224 с.

129. Эндландт, У.У. Термический метод анализа / У.У. Эндландт. - М.: Мир, 1978. - 526 с.

130. ГОСТ 29127-91. Пластмассы. Термогравиметрический анализ. Метод сканирования по температуре. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 7 с.

131. Применение метода дифференциально-сканирующей калориметрии для идентификации и анализа термоокислительной стабильности полимерных плёнок / А.Н. Голованова, Е.С. Бокова, Н.В. Евсюкова, Д.С. Кузнецова // Пластические массы. - 2015. - № 3-4. - С. 32-35.

132. Del Fanti, N.A. Infrared spectroscopy of polymers / N.A. Del Fanti. - Madison: Thermo Fisher Scientific Inc., 2008. - 231 p.

133. Effect of Microwave Irradiation at Different Stages of Manufacturing Unsaturated Polyester Nanocomposite / A. Shcherbakov, A. Mostovoy, A. Bekeshev et al. // Polymers. - 2022. - Vol. 14. - № 21. ID 4594.

134. Вербицкая, Н.А. Определение температуры стеклования термореакто-пластов электрофизическим методом / Н.А. Вербицкая // Пластические массы. -1999. - №9. - С. 33-34.

135. Власов, А. И. Учебно-методический комплекс по тематическому направлению деятельности ННС «Наноинженерия» : учебное пособие : в 17 книгах / А. И. Власов, К. А. Елсуков, И. А. Косолапов ; под редакцией В. А. Шахнова. — Москва: МГТУ им. Баумана, [б. г.]. — Книга 11 : Электронная микроскопия — 2011. — 168 с. — ISBN 978-5-7038-3502-9.

136. Reinforced Epoxy Composites Modified with Functionalized Graphene Oxide / A. Mostovoy, A. Shcherbakov, A. Yakovlev et al. // Polymers. - 2022. -Vol. 14. - № 2. - ID. 338.

137. Гимаева, А. Н. Повышение эффективности применения полимерной композиционной арматуры / А. Н. Гимаева, М. В. Данилов. // Электронный научный журнал - 2016. - № 5. - С. 519-526.

138. Патент № RU 112664 U1 Российская Федерация, МПК B29C 70/52, B29C 70/08, B29C 43/44. Технологический комплекс для изготовления сложноар-мированных изделий из полимерных композиционных материалов: № 2011131659/05 : заявл. 28.07.2011: опубл. 20.01.2012 / С.Н. Григорьев, А.Н. Крас-новский, А.Р. Хазиев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") - EDN PRFPFC.

139. Influence of curing, post-curing and testing temperatures on mechanical properties of a structural adhesive / Y. Jahani, M. Baena, C. Barris et al. // Construction and Building Materials. - 2022. - Vol. 324. - ID. 126698.

140. Rajaram A. N. Effect of curing on the hygrothermal behaviour of epoxy and its carbon composite material / A. N. Rajaram, C. Gin Boay, N. Srikanth // Composites Communications. - 2020. - Vol. 22. - ID. 100507.

141. Singh S. K. Mechanical and viscoelastic properties of SiO2/epoxy nano-composites post-cured at different temperatures / S. K. Singh, A. Kumar, A. Jain // Plastics, Rubber and Composites. - 2021. - Vol. 50. - № 3. - P. 116-126.

142. Moller J. C. On the Nature of Epoxy Resin Post-Curing / J. C. Moller, R. J. Berry, H. A. Foster // Polymers. - 2020. - Vol. 12. - № 2. - ID. 466.

143. Hoang V.-T. Optimization of mixing process and effect of multi-walled carbon nanotubes on tensile properties of unsaturated polyester resin in composite materials / V.-T. Hoang, Y.-J. Yum // Journal of Mechanical Science and Technology. -2017. - Vol. 31. - № 4. - P. 1621-1627.

144. Multi-walled carbon nanotubes encapsulated by graphitic carbon nitride with simultaneously co-doping of B and P and ammonium polyphosphate to improve flame retardancy of unsaturated polyester resins / Z. Chen, W. Zhang, Y. Yu et al. // Materials Chemistry and Physics. - 2022. - Vol. 277. - ID. 125594.

145. The synergistic effect of GNPs + CNTs on properties of polyester: comparison with polyester-CNTs nanocomposite / O. Guler, O. Ba§goz, S. H. Guler et al. // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2021. - Vol. 32. - № 13. -P. 17436-17447.

146. Ultrathin Beta-Nickel hydroxide nanosheets grown along multi-walled carbon nanotubes: A novel nanohybrid for enhancing flame retardancy and smoke toxicity suppression of unsaturated polyester resin / Y. Hai, S. Jiang, X. Qian et al. // Journal of Colloid and Interface Science. - 2018. - Vol. 509. - P. 285-297.

147. Alam A. K. M. M. Microstructure and fractography of multiwalled carbon nanotube reinforced unsaturated polyester nanocomposites / A. K. M. M. Alam, M. d. h. Beg, R. m. Yunus // Polymer Composites. - 2017. - Vol. 38. - № S1. - P. E462-E471.

148. Effect of carbon nanofibers on the cure kinetics of unsaturated polyester resin: Thermal and chemorheological modelling / M. Monti, D. Puglia, M. Natali et al. // Composites Science and Technology. - 2011. - Vol. 71. - № 12. - P. 1507-1516.

149. Thermal, mechanical, and viscoelastic properties of recycled poly(ethylene terephthalate) fiber-reinforced unsaturated polyester composites / W. Dehas, M. Guessoum, A. Douibi et al. // Polymer Composites. - 2018. - Vol. 39. - № 5. - P. 16821693.

150. Effect of water and mechanical retting process on mechanical and physical properties of kenaf bast fiber reinforced unsaturated polyester composites / A. R. Rozy-anty, S. F. Zhafer, Z. Shayfull et al. // Composite Structures. - 2021. - Vol. 257. -P. 113384.

151. Hyperbranched unsaturated polyester resin for application in impregnation coatings / F. Wang, L. Liu, X. Zhang, L. Weng // Iranian Polymer Journal. - 2017. -Vol. 26. - № 1. - P. 81-89.

152. Dynamic Mechanical Properties and Thermal Properties of Longitudinal Basalt/Woven Glass Fiber Reinforced Unsaturated Polyester Hybrid Composites / N. I. N. Haris, R. A. Ilyas, M. Z. Hassan et al. // Polymers. - 2021. - Vol. 13. - № 19. -P. 3343.

153. Effects of a Reactive Phosphorus-Sulfur Containing Flame-Retardant Monomer on the Flame Retardancy and Thermal and Mechanical Properties of Unsatu-rated Polyester Resin / K. Dai, Z. Deng, G. Liu et al. // Polymers. - 2020. - Vol. 12. -№ 7. - ID. 1441.

154. Physical and mechanical properties of unsaturated polyester resin matrix from recycled PET (based PG) with corn straw fiber / N. A. Wilson García, J. L. Almaral Sánchez, R. Á. Vargas Ortiz et al. // Journal of Applied Polymer Science. -2021. - Vol. 138. - № 44. - P. 51305.

155. Мостовой Антон Станиславович. Разработка составов, технологии и определение свойств микро- и нанонаполненных эпоксидных композитов функционального назначения: дис. ... кандидата технических наук: 05.17.06 / Мостовой Антон Станиславович; [Место защиты: Саратовский государственный технический университет].- Саратов, 2014. - 153 стр.

156. Allaoui A. How carbon nanotubes affect the cure kinetics and glass transition temperature of their epoxy composites - A review / A. Allaoui, N. El. Bounia // eXPRESS Polymer Letters. - 2009. - Vol. 3. - № 9. - P. 588-594.

157. Dielectric and flash DSC investigations on an epoxy based nanocomposite system with MgAl layered double hydroxide as nanofiller / P. Szymoniak, Z. Li, D.-Y. Wang, A. Schonhals // Special Issue on occasion of the 65th birthday of Christoph Schick. - 2019. - Vol. 677. - P. 151-161.

158. Frankowiak J. C. Oxidation time effects of multiwalled carbon nanotubes on thermal, mechanical, and cure kinetics of epoxy-based nanocomposites / J. C. Frankowiak, R. H. Bello, L. A. F. Coelho // Polymer Composites. - 2020. - Vol. 41. -№ 10. - P. 3966-3984.

159. Pathak A. K. Validation of experimental results for graphene oxide-epoxy polymer nanocomposite through computational analysis / A. K. Pathak, S. R. Dhakate // Journal of Polymer Science. - 2021. - Vol. 59. - № 1. - P. 84-99.

160. Layered Montmorillonite/3D Carbon Nanotube Networks for Epoxy Composites with Enhanced Mechanical Strength and Thermal Properties / P. Tang, Z. Zhang, C. Guo et al. // ACS Applied Nano Materials. - 2022. - Vol. 5. - № 6. -P. 8343-8352.

161. Mozaffarinasab H. Surface modification of carbon nanotubes by a bifunc-tional amine silane; effects on physical/mechanical/thermal properties of epoxy nanocomposite / H. Mozaffarinasab, M. Jamshidi // Progress in Organic Coatings. - 2023. -Vol. 179. - ID. 107521.

162. Epoxy Nanocomposites Reinforced with Functionalized Carbon Nanotubes / A. Mostovoy, A. Yakovlev, V. Tseluikin, M. Lopukhova // Polymers. - 2020. -Vol. 12. - № 8. - ID. 1816.

163. Charing polymer wrapped carbon nanotubes for simultaneously improving the flame retardancy and mechanical properties of epoxy resin / H. Yu, J. Liu, X. Wen et al. // Polymer. - 2011. - Vol. 52. - № 21. - P. 4891-4898.

164. Enhanced mechanical properties of silanized silica nanoparticle attached graphene oxide/epoxy composites / T. Jiang, T. Kuila, N. H. Kim et al. // Composites Science and Technology. - 2013. - Vol. 79. - P. 115-125.

165. Functionalization of carbon nanotubes for fabrication of CNT/epoxy nano-composites / J. Cha, S. Jin, J. H. Shim et al. // Materials & Design. - 2016. - Vol. 95. -P. 1-8.

166. Khan S. U. Effects of carbon nanotube alignment on electrical and mechanical properties of epoxy nanocomposites / S. U. Khan, J. R. Pothnis, J.-K. Kim // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2013. - Vol. 49. - P. 26-34.

167. Shirkavand Hadavand B. Mechanical properties of multi-walled carbon nanotube/epoxy polysulfide nanocomposite / B. Shirkavand Hadavand, K. Mahdavi Javid, M. Gharagozlou // Materials & Design. - 2013. - Vol. 50. - P. 62-67.

168. Zhang Y. Nanodiamond nanocluster-decorated graphene oxide/epoxy nanocomposites with enhanced mechanical behavior and thermal stability / Y. Zhang, K. Y. Rhee, S.-J. Park // Composites Part B: Engineering. - 2017. - Vol. 114. - P. 111120.

169. A strategy for improving mechanical properties of a fiber reinforced epoxy composite using functionalized carbon nanotubes / D. C. Davis, J. W. Wilkerson, J. Zhu, V. G. Hadjiev // Composites Science and Technology. - 2011. - Vol. 71. - № 8. -P. 1089-1097.

170. Garg M. Pristine and amino functionalized carbon nanotubes reinforced glass fiber epoxy composites / M. Garg, S. Sharma, R. Mehta // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2015. - Vol. 76. - P. 92-101.

171. Lee J. H. The tensile and thermal properties of modified CNT-reinforced basalt/epoxy composites / J. H. Lee, K. Y. Rhee, S. J. Park // Materials Science and Engineering: A. - 2010. - Vol. 527. - № 26. - P. 6838-6843.

172. Amelioration of anticorrosion and hydrophobic properties of epoxy/PDMS composite coatings containing nano ZnO particles / Sh. Ammar, K. Ramesh, B. Venga-daesvaran et al. // Progress in Organic Coatings. - 2016. - Vol. 92. - P. 54-65.

173. Thermal and electrical properties of epoxy composites at high alumina loadings and various temperatures / X. Wu, Y. Wang, L. Xie et al. // Iranian Polymer Journal. - 2013. - Vol. 22. - № 1. - P. 61-73.

174. Honeycomb structural rGO-MXene/epoxy nanocomposites for superior electromagnetic interference shielding performance / P. Song, H. Qiu, L. Wang et al. // Sustainable Materials and Technologies. - 2020. - Vol. 24. - ID. e00153.

175. Study on the mechanical, electrical and optical properties of metal-oxide nanoparticles dispersed unsaturated polyester resin nanocomposites / M. T. Rahman, Md. Asadul Hoque, G. T. Rahman et al. // Results in Physics. - 2019. - Vol. 13. -ID. 102264.

176. Synergistic effect of organic and inorganic nano fillers on the dielectric and mechanical properties of epoxy composites / M. Khan, A. A. Khurram, T. Li et al. // Journal of Materials Science & Technology. - 2018. - Vol. 34. - № 12. - P. 2424-2430.

177. Chen H. Unsaturated Polyester Resin Nanocomposites Containing ZnO Modified with Oleic Acid Activated by N,N'-Carbonyldiimidazole / H. Chen, X. Tian, J. Liu // Polymers. - 2018. - Vol. 10. - № 4. - ID. 362.

178. Preparation and Characterization of DOPO-Functionalized MWCNT and Its High Flame-Retardant Performance in Epoxy Nanocomposites / L. Gu, C. Qiu, J. Qiu et al. // Polymers. - 2020. - Vol. 12. - № 3. - ID. 613.

179. Improvement of interaction between pre-dispersed multi-walled carbon nanotubes and unsaturated polyester resin / M. D. H. Beg, A. K. M. Moshiul Alam, R. M. Yunus, M. F. Mina // Journal of Nanoparticle Research. - 2015. - Vol. 17. - № 1. -P. 53.

180. Study on the Mechanical Characteristics, Heat Resistance, and Corrosion Resistance of Unsaturated Polyester Resin Composite / C. Qin, Q. Jin, J. Zhao et al. // Buildings. - 2023. - Vol. 13. - № 7. ID. 1700.

181. Дориомедов М. С. Российский и мировой рынок полимерных композитов (обзор) //Труды Виам. - 2020. - №. 6-7 (89). - С. 29-37.

182. Effect of hydrogen plasma pretreatment on growth of carbon nanotubes by MPECVD / C. Won Seok, Q. Sung-Hun, H. Byungyou et al. // Materials Science and Engineering: C. - 2006. - Vol. 26. - № 5. P. 1211-1214.

183. Raman spectroscopy of carbon nanotubes / M.S. Dresselhaus, G. Dressel-haus, R. Saito, A. Jorio // Physics Reports. - 2005. - Vol. 409. - № 2. P. 47-99.

184. Raman spectroscopy of graphene and carbon nanotubes / R. Saito, M. Hofmann, G. Dresselhaus et al. // Advances in Physics. - 2011. - Vol. 60. - № 3. P. 413-550.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Настоящие технические условия распространяются на неметаллическую композитную вантовую растяжку, выполненную из базальтовых волокон и предназначенную для использования в качестве крепёжного элемента при строительстве или машиностроении.

Композитная вантовая растяжка изготавливается методом намотки. Требования, изложенные в настоящих технических условиях, являются обязательными, т.к. их соблюдение обеспечивает долговечность изделий на расчетный срок службы зданий и сооружений.

В обозначении марки ванты буквы ВБ обозначают:

В — ванта, Б — базальтопластиковая.

Цифровые индексы характеризуют размеры - номинальный (наружный) диаметр и длину в миллиметрах.

Пример условного обозначения при заказе ванты базальтопластиковой периодического профиля диаметром 10мм и длиной 12000мм:

ВБ - 10 - 12000 ТУ 20.14.63-004-05286136-2023

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 Основные параметры и характеристики.

1.1.1 Неметаллическая композитная вантовая растяжка должна соответствовать требованиям настоящих технических условий и изготавливаться согласно технологическому регламенту, утвержденному предприятием изготовителем.

1.1.2 Композитная вантовая растяжка имеет профиль, приведенный на рисунке 1.

Геометрические размеры, предельные отклонения от номинальных размеров, расчетная площадь сечения, масса 1 метра длины вант должны соответствовать величинам, приведенным в таблице 1. Таблица 1. Геометрические размеры втулок

Геометрические размеры, мм Размеры профиля для втулок, мм

5-7 8 10

Наружный диаметр. dн 6 8 8

Внутренний диаметр. dвн 2

Ширина втулки, dшв 2.5 3 3

Высота канавки, dвк 0,75 1 1

Ширина канавки, dшк 1,3 1,6 1,6

Геометрические размеры, предельные отклонения от номинальных размеров должны соответствовать величинам, приведённым в таблице 2.

Таблица 2. Параметры стержней и допустимые отклонения

Длина стержней, м Предельные отклонения по длине, мм

До 1 ± 1

До 2 ± 2

Свыше 2 ± 5

1.1.3 Втулка крепления вантовой растяжки имеет профиль, приведённый на рисунке 2.

Ьшк

I

Т

dвн

-8

и

dшв

Рис. 2 Крепёжная элемент

1.1.4 Цвет вантовых растяжек обуславливается цветом исходного сырья и составом композита и для базальтопластиковых изменяется от тёмно-коричневого до черного цвета.

1.1.5 Композитная вантовая растяжка выпускается в виде стержней длиной до 12 метров. По согласованию с потребителем допускается изготовление стержней любого диаметра и любой транспортабельной длины. Предельные отклонения по длине мерных стержней должны соответствовать приведенным в таблице 3.

Таблица 3. Предельные отклонения при заданной длине

Длина стержней, м Предельные отклонения по длине, мм

До 1 ± 1

До 2 ± 2

Свыше 2 ± 5

1.1.6 Физико-механические свойства полимерной вантовой растяжки должны соответствовать нормам и требованиям, приведенным в таблице 4. Таблица 4. Основные требования к вантам базальтопластиковым

Наименование показателя Нормативные значения Метод испытания

1. Предел прочности при растяжении, МПа, не менее 1500 ГОСТ 324922015

2. Модуль упругости при растяжении, МПа, не менее 70000 ГОСТ 324922015

3. Плотность, т/м3 1,9 ГОСТ 15139-69

4. Ударная вязкость, кДж/м2, не менее 200 ГОСТ 4647-80

5. Изгибающее напряжение, МПа, не менее 600 ГОСТ 46482014

6. Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее 40000 ГОСТ 46482014

1.2 Требования к сырью и материалам.

1.2.1 Перечень сырья и материалов должен соответствовать требованиям, приведенным в технологическом регламенте.

1.2.2 Для изготовления композитной вантовой растяжки используются следующие материалы:

- ровинги базальтовые марки НРБ (ТУ 5952 - 001 - 13308094);

- связующее на основе эпоксидно-диановой не отверждённой смолы марки ЭД-20 (ГОСТ 10587).

Допускается использование материалов, изготавливаемых по другой нормативно-технической документации, при условии обеспечения физикомеханических свойств изделия, соответствующих таблице 4.

1.2.3 Сырье и компоненты перед запуском производства должны пройти входной контроль.

1.2.4 На поверхности вант не должно быть пустот и расслоений. 1.3 Маркировка

1.3.1 На каждой пачке должен быть ярлык с указанием:

- наименования предприятия;

- обозначения настоящих технических условий;

- наименования продукции;

- номера партии;

- количества вантовых растяжек;

- даты изготовления;

- штампа ОТК.

1.4 Упаковка

1.4.1 Стержни одной партии следует упаковывать в связки по 50-100 штук в каждой, перевязанные шпагатом (ГОСТ 17308 «Шпагаты. Технические условия») или полимерной лентой с двух сторон на расстоянии от торцов 10-20 см.

1.4.2 При длине стержней более 12 м перевязку следует производить с шагом 0,5-1м.

При погрузо-разгрузочных работах вес связки регламентируется видом подъемного механизма, при ручной погрузке масса транспортного пакета не должна превышать 15кг.

Масса упаковочного места с применением механизированных способов погрузки определяется в зависимости от транспорта и технических характеристик погрузочно-разгрузочных средств.

1.5 Требования к внешнему виду

1.5.1 Идентификационные признаки ВБ, характеризующие торговую марку, геометрические показатели и параметры периодического профиля, должны быть указаны в документации изготовителя.

1.5.2 По показателям внешнего вида (дефектам) ВБ должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 5.

Таблица 5 Требования к внешнему виду вант базальтопластиковых

Наименование дефекта Норма ограничения

Сколы Не допускаются

Расслаивание Не допускаются

Вмятины от механического воздействия с повреждением волокон Не допускаются

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1 Неметаллические композитные вантовые растяжки в процессе хранения и эксплуатации не выделяют вредных для человека и окружающей среды веществ и по ГОСТ 12.1.007 относятся к 4 классу опасности (малоопасные вещества),

2.2 Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, выделяющихся при производстве в воздух рабочей зоны, приведены в таблице 6. ПДК определены согласно «Методических указаний, по определению вредных веществ в воздухе рабочей зоны». утвержденных Минздравом СССР.

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны должен осуществляться производственными лабораториями в сроки и в объеме, согласованными с территориальными службами Роспотребнадзора по методикам, утвержденным министерством здравоохранения.

Таблица 6. Вредные вещества в воздухе рабочей зоны и их ПДК

Наименование вредного ПДК, мг/м3 Класс опасности по

вещества ГОСТ 12.1.007

Толуол 0,6 3

Эпихлоргидрин 1,0 2

Пыль базальтового волокна 4,0 4

2.3 При изготовлении композитной вантовой растяжки необходимо использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания по ГОСТ 12.4.034, защиты кожи рук по ГОСТ 12.4.068, защиты глаз по ГОСТ Р 12.4.013. специальную одежду по ГОСТ 12.4.011 и ГОСТ12.4.103.

2.4 Параметры микроклимата регламентируются ГОСТ 12.1.005.

2.5 Для удаления вредных выделений производственные помещения должны быть оборудованы механической приточно-вытяжной вентиляцией, а рабочие места местной вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021.

2.6 Зашита от статического электричества на производстве - по ГОСТ 12.1.045.

2.7 Персонал, работающий с вредными веществами и находящийся под воздействием опасных производственных факторов должен проходить предварительный и периодический медосмотры, согласно приказам Министерства здравоохранения и медицинской промышленности РФ №90 от 14.03.96 и №83 от 16.08.2004г.

К работе допускаются лица, достигшие 18 лет.

3. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

3.1 Мероприятия по охране окружающей среды должны осуществляться в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02.

3.2 Нормативная санитарно-защитная зона производства полимерной ванто-вой растяжки должна соответствовать требованиям санитарных правил и норм 2.21/2.1.1.1200 - 03, п.4.1.1.

3.3 Утилизация отходов производства должна производиться в соответствии с санитарными правилами 3183-84 «Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов».

4. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

4.1 Композитная вантовая растяжка должна быть принята службой технического контроля предприятия-изготовителя. Приемка изделий производится партиями.

4.2 Партией считаются изделия, изготовленные по одной рецептуре из одной партии сырья и оформленные одним документом о качестве.

4.3 Приемка полимерных вантовых растяжек осуществляется на основании входного и операционного контроля по результатам контрольной проверки внешнего вида, геометрических размеров, комплектности, маркировки, упаковки, а также протоколов периодических испытаний на растяжение.

4.4 При внешнем осмотре браком считается наличие расслоений, трещин, надломов и посторонних включений. Допускается наличие наплывов смолы, расположенных с шагом 100 мм, высота которых зависит от диаметра ванты и составляет до 1,0 мм для диаметра 5,0 мм и до 3,0 мм для диаметра 10,0 мм. Наплывы не считаются браком.

4.5 Периодические испытания по показателям предела прочности при растяжении или изгибе проводятся перед началом массового производства, при изменении технологического процесса или конструкции ванты, вида сырьевых компонентов, но не реже одного раза в 6 месяцев.

4.6 Приемо-сдаточные испытания на соответствие требованиям по показателям таблицы 3 настоящих технических условий проводят не менее, чем на 3 образцах композитной вантовой растяжки от партии, выбранных из числа изготовленных в разные смены.

4.7 В случае несоответствия механической прочности ВБ требованию настоящих Технических условий испытаниям подвергается удвоенное количество вантовых растяжек.

Результаты повторной проверки являются окончательными и распространяются на всю партию. В случае несоответствия результатов требованиям Технических условий партия бракуется.

4.8 Каждая партия композитных вантовых растяжек должна сопровождаться документом о качестве (паспортом), в котором указывается:

- наименование предприятия;

- обозначение настоящих Технических условий;

- наименование и марка продукции;

- номер партии;

- количество вантовых растяжек;

- диаметр;

- прочностные характеристики;

- дата изготовления;

- штамп ОТК и подпись ответственного лица.

5. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

5.1 Внешний вид и качество поверхности стержней проверяют визуально без применения увеличительных приборов на соответствие установленным требованиям и эталонному образцу.

5.2 Геометрические размеры проверяют с помощью штангенциркуля типа Щ по ГОСТ 166, имеющего предел измерений 0 - 150мм и значение отсчета по нониусу 0,05 , а также рулетки по ГОСТ 7502 с номинальной длиной шкалы 10, 20 м третьего класса точности. Допускается использование других стандартизованных средств измерений, обеспечивающих требуемую точность измерений.

5.3 Диаметр вант измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях с обоих концов стержней. За результат принимается среднее арифметическое четырех измерений.

5.4 Длину стержня измеряют наложением ленты рулетки (ГОСТ 7502) по всей длине.

5.5 Определение временного сопротивления разрыву, модуля упругости и относительного удлинения производятся на образцах неметаллической вантовой растяжки при испытаниях на растяжение по ГОСТ12004.

5.6 Определение плотности производят на образцах ВБ в соответствии с ГОСТ 15139.

5.7 Образцы вантовых растяжек для испытаний вырезаются из стержней алмазным кругом (ГОСТ 17007 или ГОСТ 10110) и перед испытанием выдерживаются при температуре (18-25)°С и влажности воздуха 55±25% не менее 3 часов.

6. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

6.1 Композитную вантовую растяжку транспортируют всеми видами транспорта в упакованном виде в горизонтальном положении в соответствии с действующими на этих видах транспорта правилами перевозки грузов.

6.2 Композитную вантовую растяжку, упакованную в связки, следует хранить в горизонтальном положении на стеллажах.

6.3 При хранении, транспортировании и погрузо-разгрузочных работах следует соблюдать меры, исключающие механические повреждения вантовых растяжек.

7. УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

7.1 Композитная вантовая растяжка предназначена для применения в про-мышленно-гражданском и дорожном строительстве, а так же, как крепежный элемент в машиностроении.

7.1.1 Применение в конструкциях дождевальных машин, работающих при систематических воздействиях температур не выше 100°С и не ниже минус 70°С.

7.1.2 Применения в конструкциях навесов, подвесных сооружений и т.д.

8. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

8.1 Изготовитель гарантирует соответствие полимерной вантовой растяжки требованиям настоящих технических условий при соблюдении правил хранения, транспортирования и применения.

8.2 Вантовую растяжку следует хранить в закрытых сухих помещениях не более 24 месяцев. При сроке более 24 месяцев требуется провести механические испытания на соответствие свойств полимерной вантовой растяжки настоящим Техническим условиям.

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение Наименование НТД Номер раздела, подраздела, пункта, подпункта, перечисления, приложения, разрабатываемого документа, в котором дана ссылка.

ГОСТ 12.1.005-88 ССТБ. Общие санитарно-технические требования к воздуху рабочей зоны. 2.4

ГОСТ 12.1.007-76* ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. 2.1

ГОСТ 12.1.045-84 ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля 2.6

ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация. 2.3

ГОСТ Р 12.4.013-97 ССБТ. Очки защитные. Общие технические условия. 2.3

ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования 2.5

ГОСТ 12.4.0342001 ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка. 2.3

ГОСТ 12.4.068-79 ССБТ. Средства индивидуальной защиты дерматологические. Классификация и общие требования. 2.3

ГОСТ 12.4.103-83 ССБТ. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация. 2.3

ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. 3.1

ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия. 5.2

ТУ 5952 - 001 -13308094 Базальтовый ровинг марки НРБ 13-1200-КВ42; 1.2.2

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия. 5.4

ГОСТ 10110-87 Круги алмазные отрезные формы 1А1Р. Технические условия. 5.7

ГОСТ 10587-84 Смолы эпоксидно-диановые не отвер-ждённые. Технические условия. 1.2.2

ГОСТ 12004-81 Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение. 1.1.6 5.5

ГОСТ 15139-69 Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы). 1.1.6 5.6

ГОСТ 17007-80 Круги алмазные плоские формы 6А2Т и 1А2Т. Технические условия. 5.7

ГОСТ 17308-88 Шпагаты. Технические условия. 1.4.1

СанПин 2.2.1/2.1.1.1200-03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. 3.2

Приложение В

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

СГТУ имени Гагарина Ю.А. Энгельсский технологический институт (филиал) федерального государственного б юджетн о го об ра зо в ател ы i ого учреждения высшего образования «Ca рато вски й госуда рствен иыи технический университет имени Гагарина Ю.А.»

площадь Свободы, д. 17. г. Энгельс. Саратовская обл., 413 100 Тел./факс: [phone] E-mail: [e-mail]

На № *

Справка

об использовании результатов диссертационной работы Щербакова A.C. на тему «Разработка высокопрочных композитов на основе синтетических смол и гибридных армирующих наполнителей» в учебном процессе

Материалы диссертационной работы Шепбак-ппя а г „„ п

высокопрочных композитов на основе •, . ■. Р А С' на темУ «Разработка

наполнителей» испо. з с в лекцГж.ь ^Г^" СМШ' " ГИбрИД"ЫХ армирующих полимеров». «Научно техпекпи ' Р ;1ИС,1ИПЛИН «Технология и переработка матери!«), « Теорёти ч ее кие и те х н о л о п i ч I' ° Ь< С0МШ,ИЯ полимсР»ь'* композиционных структуры и cboSРегулирования

композитов» технология» профиль «Химическая технология полимеров и

зпоксиГ0— "

обеспечивает углубление и I,, ZZ- Мфка1И°»""к Работ, что полимерных композиционных Г^Ги оГнГ„Л^ИКОВ В

Директор

Исп. Щербаков А.С 8-908-556-68-15

В В. Мелентьев