Описан технологический прием сборки многомерных структур на основе стержней круглого сечения, получаемых из синтетического волокна методом пултрузии, который позволяет варьировать схемы армирования и изготавливать композиционные материалы с заданными свойствами пространственной анизотропии. Спецификой этого приема является разделение операций пултрузионного формирования микроструктуры углепластика в объеме армирующего стержня и последующее совмещение собранного из стержней армирующего каркаса с полимерным составом, образующим матрицу материала. Таким образом, первоначальное смачивание поверхности филаментов и вовлечение в процесс образования границы раздела фаз происходят при контакте с функциональным полимером, применяемым для изготовления стержня. В настоящее время технология изготовления армирующих стержней основана на использовании водного раствора поливинилового спирта. В работе показана возможность применения низковязких эпоксидных компаундов в качестве альтернативы поливиниловому спирту (ПВС). Рассмотрены вопросы выбора связующих, обеспечивающих взаимодействие на границе раздела матрица - поверхность стержня, а также влияния различных видов полимеров, применяемых для изготовления стержней, на свойства матрицы. Практическая значимость работы заключается в рассмотрении возможности увеличения прочностных свойств композита с учетом технологических возможностей метода сборки армирующих стержневых структур.
We present a technological approach to assembling multidimensional structures comprising rods of circular cross section obtained from synthetic fiber by pultrusion which provides implementation of various reinforcement schemes to produce composite materials with the desired properties of spatial anisotropy. The specificity of this technique consists in dividing operations of pultrusion formation of carbon fiber microstructure in the bulk of reinforcing rod and subsequent superposing of the reinforcing cage with a polymeric composition forming the matrix of the material. Thus, the initial wetting of filament surfaces and their engaging into interface formation occurs in contact with a functional polymer used for rod manufacture. Current technology of the reinforcing rod manufacture is based on the use of aqueous solution of polyvinyl alcohol. We demonstrate the possibility of using low-viscosity epoxy compounds as an alternative to polyvinyl alcohol (PVA). The problems attributed to the choice of a binder responsible for interaction at the interface between the matrix and surface of the rod and the impact of different types of polymers used for rod manufacture on the matrix properties are considered. Practical significance of the study consists in analysis of the possibility of improving the strength properties of the composite with allowance for the technological potentiality of the method of assembling the reinforcing rod structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.