КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОЛИМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ И ПРЕПРЕГОВ МЕТОДОМ ДСК
Аннотация
При производстве высококачественных изделий из полимерных композиционных материалов важен контроль качества связующих и препрегов. Для этого широко применяют дифференциальную сканирующую калориметрию (ДСК). Контролируемые показатели - энтальпия реакции отверждения и температура стеклования неотвержденной матрицы. Проведено сравнение характеристик с точки зрения влияния на них изменений, протекающих со временем в полимерном связующем, а также погрешности определения. На основании литературных данных определены величины изменения показателей при различной степени отверждения. Установлено, что оптимальный параметр - температура стеклования, характеризующаяся лучшей воспроизводимостью по сравнению с энтальпией реакции отверждения.
Об авторах
А. А. Шимкин
Всероссийский НИИ авиационных материалов
Россия
Россия
А. М. Сафронов
Всероссийский НИИ авиационных материалов
Россия
Россия
Список литературы
1. Михайлин Ю. А. Специальные полимерные композиционные материалы. - СПб.: НОТ, 2009.
2. Каблов Е. Н. Контроль качества материалов - гарантия безопасности эксплуатации авиационной техники / Авиационные материалы и технологии: Сб. науч. тр. - М.: ВИАМ, 2001. С. 3 - 8.
3. Physical, chemical, and thermal analysis of thermoset resins / In Characterization and failure analysis of plastics. 2003. Materials Park: ASM International. P. 89 - 104.
4. Hale A. Thermosets / In Handbook of thermal analysis and calorimetry. 2002. Vol. 3. P. 295 - 354.
5. Burlett D. J. Quality control / In Handbook of thermal analysis and calorimetry. 2008. Vol. 5. P. 695 - 732.
6. Stutz H., Illers K.-H., Mertes J. A generalized theory for the glass transition temperature of crosslinked and uncrosslinked polymers / J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 1990. Vol. 28. N 9. P. 1483 - 1498.
7. Pascault J. P., Williams R. J. J. Glass transition temperature versus conversion relationships for thermosetting polymers / J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 1990. Vol. 28. N 1. P. 85 - 95.
8. Enns J. B., Gillham J. K. Time - temperature - transformation (TTT) cure diagram: Modeling the cure behavior of thermo sets / J. Appl. Polym. Sci. 1983. Vol. 28. N 8. P. 2567 - 2591.
9. Pascault J. P., Williams R. J. J. Relationships between glass transition temperature and conversion / Polym. Bull. 1990. Vol. 24. P. 115 - 121.
10. Сенчихин И. H., Сотникова Е. Ф., Жаворонок E. C., Киселев M. P., Чалых A. E. Исследование отверждения эпоксиаминных смесей в присутствии активного разбавителя методом ДСК / Успехи в химии и химической технологии. 2007. T. XXI. № 3(71). С. 77-81.
11. Boey F. Y. C., Song X. L., Rath S. K., Yue C. Y. Cure reaction for modified diallylbisphenol A/diaminodiphenylsulfone/bismaleimide / J. Appl. Polym. Sci. 2002. Vol. 85. N 2. P. 227 - 235.
12. Boey F. Y. C., Qiang W. Glass-transition temperature - conversion relationship for an epoxy-hexahydro-4-methylphthalic anhydride system / J. Appl. Polym. Sci. 2000. Vol. 78. N 3. P. 511 - 516.
13. Park I.-K., Lee D.-S., Nam J.-D. Equivalent processing time analysis of glass transition development in epoxy/carbon fiber composite systems / J. Appl. Polym. Sci. 2002. Vol. 84. N 1. P. 144 - 154.
14. Stephan F., Fit A., Duteurtre X. In-process control of epoxy composite by microdielectrometric analysis / Polym. Eng. Sci. 1997. Vol. 37. N 2. P. 436 - 449.
15. ASTM D3418-12e1. Standard test method for transition temperatures and enthalpies of fusion and crystallization of polymers by differential scanning calorimetry. ASTM International. West Conshohocken, PA. 2012.
16. ASTM E1356-08(2014). Standard test method for assignment of the glass transition temperatures by differential scanning calorimetry. ASTM International. West Conshohocken, PA. 2014.
17. ASTM E2160-04(2012). Standard test method for heat of reaction of thermally reactive materials by differential scanning calorimetry. ASTM International. West Conshohocken, PA. 2012.
18. ASTM E793-06(2012). Standard test method for enthalpies of fusion and crystallization by differential scanning calorimetry. ASTM International. West Conshohocken, PA. 2012.
19. Антюфеева H. В., Комарова О. A., Павловский К. A., Алексашин В. M. Опыт применения калориметрического контроля реакционной способности препрега КМУ-11тр / Труды ВИАМ. 2014. №2.
20. Odegard G. M., Bandyopadhyay A. Physical aging of epoxy polymers and their composites / J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 2011. Vol. 49. N 24. P. 1695 - 1716.
21. ГОСТ P 55135-2012 (ИСО 11357-2:1999). Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Ч. 2. Определение температуры стеклования. - М.: Стандартинформ, 2014.
22. Noël D., Hechler J.-J., Cole K. C., Chouliotis A., Overbury K. C. Quantitative thermal characterization of carbon-epoxy composites using differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis / Thermochim. Acta. 1988. Vol. 125. P. 191 - 208.
23. Siddiqui A. O., Sudher P., Murthy B. V. S. R. Cure kinetics modeling of cyanate-ester resin system / Thermochim. Acta. 2013. Vol. 554. P. 8 - 14.
Рецензия
Для цитирования:
Шимкин А.А., Сафронов А.М. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОЛИМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ И ПРЕПРЕГОВ МЕТОДОМ ДСК. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016;82(8):30-33.
Просмотров: 326
Послать статью по эл. почте 