ИК-СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ САМОАРМИРОВАННЫХ ОРГАНОПЛАСТИКОВ

Автор:

Буря Александр Иванович , Днепровский государственний технический университет (ул. Днепростроевская, 2, г. Камянское, 51918, Украина)

Набережная Ольга Александровна, Днепровский государственний технический университет (ул. Днепростроевская, 2, г. Камянское, 51918, Украина)

Сучилина-Соколенко Светлана Петровна, Днепровский государственний технический университет (ул. Днепростроевская, 2, г. Камянское, 51918, Украина)

Язык статьи: русский

Аннотация:

Актуальность темы исследования. В связи с возрастающими требованиями к эксплуатационным показателям и надежности деталей и конструкций различного назначения необходимо создание все новых и новых материалов, обладающих уникальным сочетанием характеристик. Особое место среди них занимают органопластики, которые обладают высокими показателями физико- механических и триботехнических характеристик.

Постановка проблемы. Варьируя состав матрицы и наполнителя, их соотношение, ориентацию наполнителя и размер армирующих частиц, получают широкий спектр материалов с требуемым набором свойств. Оценка характера связи между связующим и волокном является принципиально важной при изучении структурно-деформационных свойств.

Анализ последних исследований и публикаций. Существующие химические методы количественного анализа не позволяют определить содержание функциональных групп, связанных различными гидроксильными группами.

Определение не решенных частей общей проблемы. Методы, основанные на выделении и анализе отдельных компонентов ‒ наполнителей, дают только оценочную информацию. Для изучения распределения функциональных групп в армированном ароматическом полиамиде перспективными являются спектральные методы.

Постановка задания. В настоящей работе был использован метод инфракрасной спектроскопии для определения мод колебаний ИК-спектров, возникающих в результате химического взаимодействия между атомами полиамидной матрицы и органического волокна.

Изложение основного материала. Для определения оптимального соотношения в органопластике связующего и армирующего наполнителя были изготовлены и изучены композиции содержащие 5 - 20 мас. % органического волокна с различной длиной от 1 до 7 мм. Интерпретация спектров, полученных ИК-спектральным анализом, позволила установить формы нормальных колебаний и определяющее положение полос в спектрах интенсивности. Установлено, что в самоармированных пластиках происходит межполимерное взаимодействие между волокном и матрицей зависящее как от длины волокна, так и от его содержания.

Выводы. Данные ИК-спектрального анализа показали, что количество, размер и содержание волокон влияют на механизм взаимодействия связующего с армирующим наполнителем. Наибольшее взаимодействие как со стороны волокна, так и со стороны матрицы наблюдалось в органопластиках содержащих 10 мас. % волокна, длиной 3 мм.

Ключевые слова:

полимерная матрица, органическое волокно, органопластик, ИК-спектры, межполимерное взаимодействие

Список использованных источников:

  1. Ющенковa Д. А. Перспективы применения полимерных композиционных материалов / Д. А. Ющенковa, Е. М. Кузнецова // Механики XXI века. ‒ 2015. ‒ № 14. ‒ С 194–195.

  2. Карпова Е. В. Определение содержания карбоксиметильных групп в карбоксиметилированной древесине методом ИК-спектроскопии / Е. В. Карпова, Н. Г. Базарнова, В. И. Маматюк // Химия растительного сырья. ‒ 2002. ‒ № 2. ‒ С. 33–38.

  3. Влияние технологии совмещения на свойства полимерных композитов на основе политетрафторэтилена и флогопита / М. М. Макаров, С. А. Слепцова, Л. В. Москвитина, Ю. В. Капитонова // Вестник СВФУ. – 2016. ‒ № 2 (52). ‒ С. 76–86.

4. Инфракрасные спектры аморфных нанокомпозитов и их межатомные взаимодействия / А. В. Щекочихин, Э. П. Домашевская, С. И. Карпов, О. В. Стогней // Конденсированные среды и межфазные границы ‒ 2009. ‒ Т. 11, № 1. ‒ С. 78–83.

5. Коршак В. В. Термостойкие полимеры / В. В. Коршак ; АН СССР, Ин-т элементоорганич. соединений. – М. : Наука, 1969. – 411 с.

6. Термостойкие ароматические полиамиды / Л. Б. Соколов, В. Д. Герасимов, В. М. Савинов, В. К. Беляков. – М. : Химия, 1975. – 256 с.

7. Беллами Л. Дж. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Дж. Беллами ; пер. с англ. под ред. Ю. А. Пентина. – М. : Изд-во Иностранной литературы, 1963. – 592 с.

Скачать