кандидат технических наук, заведующий лабораторией «Современные методы исследований функциональных материалов и систем», доцент кафедры «Естественные и математические науки»,
413100, Россия, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17
Ph.D. (Engineering), Head of the Laboratory "Modern Methods of Research of Functional Materials and Systems", Associate Professor of the Chair of Natural and Mathematical Sciences
17, Svobody Sq., Engels, Saratov region, 413100, Russia
cтудентка 3 курса
413100, Россия, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17
Student,
17, Svobody Sq., Engels, Saratov region, 413100, Russia
студентка 3 курса
413100, Россия, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17
Student
17, Svobody Sq., Engels, Saratov region, 413100, Russia
кандидат химических наук, доцент кафедры «Ботаника, химия и экология»
410012, Россия, Саратов, Театральная площадь, 1
Ph.D. (Chemistry), Associate Professor of the Chair of Botany, Chemistry and Ecology
1, Teatralnaya Sq., Saratov, 410012, Russia
The aim of this work was to improve the physical, chemical and mechanical properties of epoxy composites with the use of nanosized aluminium oxide. The studies proved the possibility of directional control of the operational properties of epoxy composites by the use of small additions of nanosized aluminium oxide ensuring the creation of epoxy composites with high performance, satisfying the requirements of most industries. The rational content of aluminium oxide as a nanostructuring additive in an epoxy composition was selected (0,05 parts by weight). It ensures an increase in the complex of physico-mechanical properties (the breaking stress increases 3.3-fold, and the flexural modulus increases by 27%, the breaking stress in compression improves by 43%, the breaking stress and the tensile modulus of elasticity increases by 47-50%, the toughness increases 3-fold, and the hardness increases by 67%), while maintaining heat resistance. The introduction of nanosized aluminium oxide changes the parameters of the epoxy oligomer curing kinetics: the gelation duration increases from 45 to 75 minutes, and the duration of cure, from 53 to 100 minutes, while the maximum curing temperature is practically unchanged. Thus, the developed materials may be used for sealing electronic articles, for impregnating and filling components in aircraft engineering, shipbuilding and, automotive industry.
Целью данной работы являлось повышение физико-химических и механических свойств эпоксидных композитов с применением в качестве структурирующей добавки нанодисперсного оксида алюминия. В результате проведенных исследований доказана возможность направленного регулирования эксплуатационных свойств эпоксидных композитов за счет использования малых добавок наноразмерного Al2O3, обеспечивающего создание эпоксидных композитов с высокими эксплуатационными свойствами, удовлетворяющими требованиям большинства отраслей промышленности. Выбрано рациональное содержание Al2O3 как наноструктурирующей добавки в составе эпоксидной композиции (0.05 масс. ч.), обеспечивающее повышение изученного комплекса физико-механических свойств: в 3.3 раза возрастает разрушающее напряжение и на 27% повышается модуль упругости при изгибе, на 43% повышается разрушающее напряжение при сжатии, на 47-50% возрастает разрушающее напряжение и модуль упругости при растяжении, в 3 раза возрастает ударная вязкость, а также на 67% возрастает твердость, при сохранении термостойкости. Установлено, что введение Al2O3 оказывает влияние на процессы структурообразования эпоксидной композиции при отверждении - увеличивается продолжительность гелеобразования с 45 до 75 мин и продолжительность отверждения с 53 до 100 мин, при этом максимальная температура отверждения не изменяется. Таким образом, разработанные материалы могут быть использованы для герметизации изделий электронной техники, для пропитки и заливки узлов в авиа-, судо- и автомобилестроении.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.