Оскар Ленарович Хамидуллин
420111, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 10
Oskar L. Khamidullin
10, ul. Karla Marksa, Kazan, 420111
Гульназ Мазгаровна Мадиярова
420111, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 10
Gulnaz M. Madiyarova
10, ul. Karla Marksa, Kazan, 420111
Денис Альбертович Бубнов
420111, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 10
Denis A. Bubnov
10, ul. Karla Marksa, Kazan, 420111
Лилия Миниахмедовна Амирова
420111, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 10
Liliya M. Amirova
10, ul. Karla Marksa, Kazan, 420111
Применительно к авиационным связующим в настоящий момент отсутствует необходимая методическая база, на основании которой можно проводить контроль условий их отверждения по параметрам вязкости, скорости реакции и температуре стеклования в режиме реального времени. В работе представлена методика контроля параметров термореактивного связующего непосредственно во время технологического процесса формования. Исследовали эпоксидное связующее ВСЭ-59. Приведена математическая модель взаимосвязи параметра частотного максимума мнимой компоненты электрического импеданса со степенью отверждения, проведено сравнение результатов диэлектрического анализа с лабораторными методами (дифференциальной сканирующей калориметрией и реометрией). Показано, что сходимость значений степени конверсии высокая. Реологическим и диэлектрическим анализами выявлена прямая корреляционная зависимость между электрическими и реологическими свойствами в диапазоне инжекционных температур. Определены уравнения и экспериментально подобраны коэффициенты для описания корреляционной связи вязкости и температуры стеклования с диэлектрическими параметрами, что обеспечивает возможность их контроля в режиме реального времени. Полученные результаты могут быть использованы для создания аппаратно-программной базы, дающей возможность контролировать состояние связующего в каждый момент процесса формования изделий из полимерных композитных материалов, а также осуществлять оптимизацию для исключения возникновения условий неравномерной полимеризации. Реализация детального контроля состояния связующего в различных частях изделия позволит проводить верификацию расчетов, предсказывать и избегать возникновения короблений и, соответственно, повысить качество композитных изделий.
For aviation binders at the moment there is no necessary methodological base on the basis of which it is possible to control the conditions of their curing by viscosity, reaction rate and glass transition temperature in real time. The paper presents a method of control of thermosetting binder parameters directly during the molding process. The epoxy binder VSE-59 was studied. A mathematical model of the relationship between the frequency maximum parameter of the imaginary component of the electrical impedance and the degree of curing is given, the results of dielectric analysis are compared with laboratory methods (differential scanning calorimetry and rheometry). It is shown that the convergence of the values of the degree of conversion is high. Rheological and dielectric analyses revealed a direct correlation between electrical and rheological properties in the range of injection temperatures. Equations were determined and coefficients were experimentally selected to describe the correlation between viscosity and glass transition temperature and dielectric parameters, which provides the possibility of their control in real time. The obtained results can be used to create a hardware and software base, which makes it possible to control the state of the binder at each moment of the process of forming products from polymer composite materials, as well as to carry out optimization to eliminate the emergence of conditions of uneven polymerization. Realization of the detailed control of the binder state in different parts of the product will allow to carry out verification of calculations, to predict and avoid the occurrence of warping and, accordingly, to increase the quality of composite products.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.