Сочинение на тему Влияние эластомера на ненасыщенные полиэфирные композиты со стекловолокном
- Опубликовано: 15.08.2020
- Предмет: Наука
- Темы: Научный метод, эксперимент
Композиты включают основной материал или матрицу и добавки для улучшения свойств матрицы. Сегодня композитные материалы привлекают большое внимание во многих отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, автомобильная и морская отрасли, из-за их малого веса, высокого отношения прочности к весу и высокого отношения жесткости к весу [1]. Среди всех видов композитов полимерные композиты являются одним из крупнейших и наиболее часто используемых типов композитов, с такими преимуществами, как удельная прочность и удельная жесткость, простота изготовления сложных компонентов, хорошая устойчивость к коррозии и экономическое преимущество [2]. Термореактивные смолы являются одной из наиболее широко используемых матриц для изготовления полимерных композитов. Термореактивные смолы идеально подходят для производства композитов благодаря их превосходным механическим свойствам, хорошей адгезии и устойчивости к химическим веществам. Следовательно, изучение свойств различных соединений на основе этой группы полимеров является важным, что было предпринято многими исследователями в последние десятилетия.
Композиционные материалы изготавливаются в соответствии с их применением различными способами, такими как ручная укладка, пултрузия, формование с переносом смолы (RTM), вакуумное формование с помощью переноса смолы (VARTM), листовая формовочная масса (SMC), объемная масса формовочная масса (BMC) и так далее. Смесь для массового формования широко используется в транспортной, электротехнической и электронной промышленности, особенно для массового производства компонентов с малой и сложной геометрией, благодаря простому производству, высокому соотношению прочности и массы, малому весу, устойчивости к условиям окружающей среды, превосходным физические свойства, хорошие механические свойства, термостойкость, стабильность размеров, низкая стоимость и быстрый процесс производства широко используются в промышленности. Композиты изготавливаются из смеси объемного формования из рубленых искусственных волокон для улучшения механических свойств, минеральных наполнителей для экономической выгоды и термореактивных смол [3, 4].
Термореактивные смолы, используемые в этих композитах, включают полиэфирные, фенольные, виниловые эфиры и эпоксидные смолы, а наполнители, используемые в этом типе композитов, включают глину, тальк, сажу, мрамор, стекло, древесную муку, металлы и наиболее важный и наиболее используемый карбонат кальция. [5]; волокна, используемые в этом типе композита, включают стекло, углерод, кевлар, бор и базальт; а также натуральные волокна (бамбук, конопля, лен, дерево, банан и кокос) в качестве армирующих полимерных материалов, заменяющих синтетические волокна [6-8]. Стекловолокно сегодня является передовым и экономичным промышленным материалом во многих областях применения. Термореактивный материал, армированный стекловолокном, имеет большое значение для многих промышленных применений из-за их механических характеристик и стоимости. Среди термореактивных смол, ненасыщенного полиэфира, он использовался для широкого спектра применений [9, 10]. Ненасыщенная полиэфирная смола имеет самую высокую норму применения среди существующих смол в промышленности, поэтому неизбежно улучшение свойств соединений на основе ненасыщенных полиэфирных смол.
Широкое использование этих полимеров обусловлено их относительно низкой стоимостью, легкой обработкой, хорошей совместимостью с различными наполнителями, но, в отличие от других технических полимеров, ненасыщенный полиэфир обладает меньшими механическими и термическими свойствами, что ограничивает их применение. Эти недостатки могут быть устранены путем добавления различных наполнителей [11-14]. Ненасыщенная полиэфирная смола имеет широкий спектр применения в транспортном секторе, производстве водопроводных труб, химической цистерне, морской промышленности, строительстве и цветной промышленности [15, 16]. 85% армированных волокном полимерных изделий, таких как лодки, детали транспортных средств и самолеты, были изготовлены с использованием полиэстера [17]. Поэтому стеклянные композиты с ненасыщенными полиэфирными матрицами имеют большое коммерческое значение. Исследования показывают, что при добавлении волокон к смоле прочность на растяжение и модуль упругости могут быть улучшены в направлении волокна, в то время как ударная вязкость и ударная вязкость остаются слабыми. В последние годы многие исследователи проводили добавление наночастиц в качестве второго усилителя в структуру полимерных композитных волокон. Эта группа композитов с двумя типами усилителей в микронном и наноразмерном масштабах называется многомасштабными композитами, которые имеют лучшие механические свойства, чем волоконные композиты без наполнителя [3, 4].
В промышленности добавление минеральных наполнителей в полимер является распространенным методом; Эти материалы не только улучшают множественные свойства, но и снижают стоимость композитных процессов [18]. Сегодня наночастицы кремнезема представляют большой интерес для минералов. Преимущество нанокремнезема, малый размер частиц, высокая удельная поверхность, коммерческая доступность, удобство промышленного синтеза, его конкурентоспособная стоимость по сравнению с другими наночастицами и его химические, термические и механические свойства [19, 22]. Кремнезем из газовой фазы (коллоидный диоксид кремния), наиболее распространенный тип нанокремнезема, известен на рынке. Пирогенный кремнезем с большой удельной поверхностью и переменными поверхностными свойствами может легко диспергироваться в жидкости и способен проникать во многие органические жидкости, образуя сетку кремнезема в структуре жидкости, что одновременно улучшает электрические, термические, оптические и механические свойства [23 -28].
Первичные частицы диоксида кремния содержат силоксановые и силанольные группы на своей поверхности, и из-за взаимодействия водородной связи между соседними силанольными группами первичные частицы взаимосвязаны и образуют совокупность, размеры которой составляют от 100 до 500 нм. , Эти агрегаты в основном возникают в результате агломерации наночастиц из-за внутренних сил Ван-дер-Ваальса. Составы обычно требуют небольшого вкуса для достижения улучшения свойств из-за высокого отношения поверхности к массе [29, 30]. Влияние коллоидного диоксида кремния на матрицу ненасыщенной полиэфирной смолы изучалось во многих работах. Например, Marinković et al. [31] изучали механические свойства полиэфирных матричных композитов, армированных четырьмя типами гидрофобного коллоидного диоксида кремния, имеющего различную удельную поверхность. Было показано, что добавление наночастиц гидрофобного пирогенного диоксида кремния снижает предел прочности на разрыв и модуль упругости при растяжении, что указывает на плохое взаимодействие между частицами гидрофобного наполнителя и полимерной матрицей.
Механические свойства полиэфирных композитов, армированных коллоидным диоксидом кремния, исследованные Shokry, показали, что прочность на сжатие неуклонно увеличивается с увеличением содержания коллоидного диоксида кремния, прочность на разрыв уменьшается с увеличением коллоидного диоксида кремния, прочности на изгиб и модуля упругости, наблюдается повышение и нисходящий тренд с увеличением количества дыма Мирабедини и соавт. [33] Были изучены механические свойства полиэфирных матричных композитов, армированных двумя типами коллоидного диоксида кремния от двух компаний, с двумя удельными площадями поверхности и двумя различными модификациями поверхности. Прочность на растяжение и модуль упругости для обоих коллоидных кремнеземов имели одинаковую тенденцию, сначала их увеличивали, затем уменьшали с увеличением коллоидного диоксида кремния, а также для обоих коллоидных диоксидов кремния с увеличением процентного содержания коллоидного диоксида кремния, деформировали до тех пор, пока отказ не уменьшился. Ханкруа и соавт. [35] изучили механические свойства трех типов биоразлагаемых полиэфирных матричных композитов, армированных коллоидным кремнеземом, и показали, что не было значительного различия в модуле упругости при увеличении коллоидного диоксида кремния, но в случае деформации до разрушения и ударной вязкости для всех трех типов смолы, тенденция первоначально следовала за повышением, а затем снижением. Русмирович и др. [36] были изучены механические свойства полиэфирных матричных композитов, армированных четырьмя типами коллоидного диоксида кремния, три из которых были гидрофобными и модифицированного гидрофильного диоксида кремния и два вида отвердителя.
За счет увеличения процентного содержания пирогенного кремнезема в отвердителе увеличилась прочность на разрыв и деформация до разрушения, а также модуль упругости. Также сообщалось, что модифицированный гидрофильный коллоидный диоксид кремния имел лучшие свойства при растяжении, чем гидрофобный коллоидный диоксид кремния. Механические свойства композитов на основе матрицы из полиэфира, армированного коллоидным диоксидом кремния, автор Martínez et al. [25] также были изучены и показали, что ударная вязкость увеличивается с увеличением процентного содержания пирогенного кремнезема и прочность на изгиб при увеличении процентного содержания кремнезема, чтобы устойчиво уменьшаться. Эффект добавления коллоидного диоксида кремния к ненасыщенному полиэфиру со стекловолокном был описан Sequeira et al. Было показано, что с добавлением коллоидного диоксида кремния прочность на изгиб и прочность на растяжение постоянно увеличиваются. Как указывалось выше, ненасыщенная полиэфирная смола широко используется в промышленности по производству армированных волокнами пластиков, которая обладает низкой ударной вязкостью и ударной вязкостью, если не армирована, чувствительна к разрушению. Эта проблема может быть частично решена путем объединения с эластомерами. Бутадиен-стирольный каучук (SBR) Искусственный эластомер широко используется в шинной промышленности, который имеет хорошие механические свойства, отличную стойкость к истиранию, трещиностойкость, хорошую эластичность и низкое тепловыделение [37, 38]. Некоторые исследователи исследовали влияние добавления каучука SBR к матрице ненасыщенной полиэфирной смолы. Люби и соавт. [39] провели исследование под названием «Улучшение ненасыщенных полиэфирных смол: сравнение различных типов эластомеров».
Эластомеры, использованные в этом исследовании, включали NR, SBR, NBR, CR и IIR. Результаты показали, что добавление каучука к ненасыщенной полиэфирной смоле для прочности на растяжение, удлинения при разрыве и ударной вязкости показало тенденцию к увеличению, а затем к снижению. Cherian et al. [40] были исследованы механические свойства ненасыщенной изофталевой полиэфирной смолы с различными типами эластомеров. Эластомеры, использованные в этом исследовании, включали NR, SBR, NBR, CR и IIR. Результаты показали, что добавление эластомера к ненасыщенной изофетальной полиэфирной смоле может указывать на тенденцию к увеличению и уменьшению прочности на растяжение, удлинения при разрыве, модуля упругости и ударной вязкости. Cherian et al. [40] были исследованы механические свойства ненасыщенной полиэфирной смолы с различными типами функционализированных эластомеров с малеиновым ангидридом. Эластомеры, использованные в этом исследовании, включали NR, SBR, NBR, CR и IIR. Результаты показали, что добавление функционализированного эластомера к ненасыщенной полиэфирной смоле может указывать на тенденцию к увеличению и уменьшению прочности на растяжение, относительного удлинения при разрыве, модуля и ударной вязкости.
До настоящего времени не было проведено никаких исследований по изучению влияния эластомера на ненасыщенные полиэфирные композиты со стекловолокном. Более того, одновременное влияние наночастиц эластомера и кремнезема в этих системах не изучалось. В настоящем исследовании, влияние добавления дыма кремнезема и стирол-бутадиенового каучука (SBR) на механические свойства ненасыщенной полиэфирной смолы с армированием из стекловолокна. Испытание на трехточечный изгиб, испытание на растяжение и испытание на удар по Шарпи использовали для определения механических свойств, а именно прочности на изгиб и модуля, прогиба при разрыве, прочности на разрыв и модуля, удлинения при разрыве и ударной вязкости соединений. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) также используется для наблюдения дисперсии наночастиц.
Этот эксперимент проводится для наблюдения за развитием эмбрионов перепелов в течение нескольких дней. Эмбрион перепела обычно развивается и выводится через 20-21 день. Мы провели эксперимент
В своем задании я расскажу вам о «теории использования и удовлетворения». Эта теория отличается и не похожа на другие теории средств массовой информации. Другие теории
То, что наши глаза сейчас смотрят вокруг, все состоит из элементов различного рода, они состоят из крошечных атомов и состоят из субатомных частиц, таких как