Досліджено вплив кремнезему на процес фотополімеризації (ФП), структуру та міцність олігоефіракрилатних композитів залежно від його дисперсності та стану поверхні. Виявлено, що з ростом концентрації кремнезему характеристики ФП (швидкість, ступінь конверсії, кількість радикалів) змінюються немонотонно. З'ясовано, що введення кремнезему А-175 знижує швидкість ФП. Встановлено концентрації кремнезему, за яких ступінь конверсії зростає. Зазначено, що наповнення олігоефіракрилатів кремнеземами А-100, А-175, А-300, А-450 не змінює пошарового характеру нарощування фотополімеру, але гальмує його та викликає нерівномірність тверднення. За методом ЕПР-спектроскопії встановлено, що гідроксильований кремнезем стабілізує радикали в опроміненій композиції. На підставі аналізу ІЧ-спектрів виявлено високу сумісність кремнезему з олігоефіракрилатами за рахунок утворення водневих зв'язків. Знайдено, що показники міцності композитів зростають зі зниженням питомої поверхні кремнезему. Виявлено характер зв'язку модифікаторів з поверхнею кремнезему, визначено їх вплив на міцність композитів та знайдено модифікатори, які підвищують показники міцності. Створено моделі та схеми впливу кремнезему на процес фотополімеризації та структурування олігоефіракрилатних систем.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Висвітлено вплив фізичних взаємодій між компонентами на процеси структуроутворення у композитах на основі поліуретанів різної хімічної будови й ацетобутирату целюлози, а також вплив на їх структуру та властивості постійних електричного та магнітного полів. За результатами досліджень питомої теплоємності, надмолекулярної структури та діелектричних властивостей композитів показано високу модифікувальну здатність ацетобутирату целюлози щодо структури та властивостей поліуретанів. Уперше досліджено вплив постійного електричного поля на процеси структуроутворення у композитах аморфного поліуретану й ацетобутирату. Установлено, що внаслідок поляризації відбуваються зміни у надмолекулярній структурі композитів, що відображається на їх діелектричних і термоелектричних властивостях. Уперше досліджено вплив постійного магнітного поля на формування структури поліуретанів на основі простої або складноефірної складової. Показано, що поле не сприяє формуванню далекого впорядкування в аморфному полімері.

  Скачати повний текст

Розроблено вуглепластики триботехнічного призначення на основі фторопласту-4 та модифікованого вуглецевого волокна. Встановлено оптимальні режими процесу модифікації вуглецевоволокнистого наповнювача. Вивчено вплив параметрів технологічного процесу подрібнення волокна й його модифікацію на фізико-механічні та триботехнічні властивості вуглепластику. Досліджено вплив механохімічної, термічної та термомеханічної модифікації вуглецевоволокнистого наповнювача на властивості вуглепластиків на основі фторопласту-4. Показано, що розроблені вуглепластики за рівнем міцності та зносостійкості суттєво перевищують аналоги. З розробленого вуглепластикового композиту виготовлено поршневі кільця та сальникові ущілення поршневих компресорів 4ГМ 2,5У-2/3-250. Розроблено технологічний процес виготовлення вуглепластику.

  Скачати повний текст

Показано, що введення амідної групи в молекули ненасичених олігомерів, одержаних шляхом поліконденсації гліколів з ангідридами дикарбонових кислот, призводить до покращання характеристик кополімерів на їх основі. Відзначено, що у процесі модифікації суттєво збільшується швидкість поліконденсації. Показано, що у всіх випадках молекула олігомеру містить амідну групу. Одержано композити шляхом сумісного отвердження кополімерів НПС з епоксидними смолами за різних способів отвердження з використанням систем, які містять взаємопроникаючі сітки, одержані шляхом одночасного формування епоксидної сітки в матриці кополімеру та кополімеру у матриці епоксидного полімеру. Одержано армовані композити з вмістом склотканини 50 мас. %. Визначено їх міцнісні характеристики. Запропоновано спосіб сумісного отвердження одержаних модифіковних НПС з епоксидними складовими (ЕС) без використання ініціюючих систем і отверджувачів. Одержано наповнені ультрадисперсними металами полімерні композиційні матеріали (ПКМ) шляхом термічного розкладу відповідного прекурсору безпосередньо в полімерній матриці, яка формується. За цього у разі використання ЕС максимальний вміст наповнювача становив 2,5 мас.%, а використання гібридних систем дозволяє одержати 55 мас. %. Досліджені системи запропоновано для одержання електропровідних композитів гарячого отвердження, а також ПКМ спеціального призначення.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності прояву ефекту пам'яті форми (ЕПФ), індукованого деформацією, у композитах на основі епоксидних полімерів і наповнювачів різної природи, які утворюють агрегати, здатні до значного ущільнення під дією напружень стиснення. Вперше показано можливість реалізації ЕПФ, що супроводжується значною зміною об'єму, для наповнених полімерних композитів (НПК). Визначено особливість прояву ЕПФ, що пов'язана з формуванням у матеріалі пористої структури за рахунок введення в полімерну матрицю наповнювача, що ущільнюється. Встановлено, що процес відновлення первинної форми, обумовлений розкриттям закритих під час деформації мікропорожнин. Розроблено фізичну модель, що пояснює досліджуваний ЕПФ. Виявлено, що характер прояву ЕПФ залежить від властивостей полімерної матриці, типу наповнювача та його насипної густини, а також схеми та маршруту деформації. Показано, що варіювання параметрів і схем комбінованої деформації, а також застосування наповнювачів з різною здатністю до ущільнення, надає можливість керувати величиною та знаком коефіцієнта пропорційності між повздовжньою та поперечною деформаціями у процесі відновлення форми полімерних композитів. Виявлено, що використання електропровідного наповнювача у вигляді агрегатів, здатних до ущільнення, сприяє реалізації ЕПФ, який супроводжується стрибкоподібною зміною електричного опору композитів в області температур відновлення форми. Одержано струмопровідний полімерний композит на базі епоксидного полімеру та терморозширеного графіту, здатний в області температур відновлення форми різко (до п'яти порядків) змінювати свій електроопір. Запропоновано технічне рішення з використання робочого елемента з подібного композиту в електричних захисних пристроях.

  Скачати повний текст

На підставі дослідження впливу модифікування дисперсних частинок компонентами пластифікованого епоксидного зв'язувача встановлено, що змочування дисперсних частинок епоксидним олігомером з наступною їх термічною обробкою суттєво поліпшує фізико-механічні та теплофізичні властивості композитів. Встановлено, що природа волокнистого та дисперсного наповнювача, а також нова технологія модифікування композицій (модифікування частинок дисперсного наповнювача епоксидним олігомером з наступним ультрафіолетовим опроміненням композиції), прискорюють перебіг процесів структуроутворення матеріалів і підвищують їх когезійну міцність. Методом математичного планування експерименту визначено оптимальний склад і технологічні режими комплексного модифікування дисперсних частинок і композицій в цілому, що дозволяє спрямовано керувати кількістю полімера, який переходить у стан зовнішніх поверхневих шарів, що сприяє підвищенню експлуатаційних характеристи композитів. З метою зменшення повзучості матеріалів за умов впливу агресивних середовищ обгрунтовано необхідність використовувати двошарові епоксидні композитні "гібридні" матеріали, які містять скляні та базальтові тканини. Для покращення експлуатаційних характеристик композитів наведено рекомендації щодо використання у вигляді проміжного шару опроміненого ультрафіолетом пластифікованого епоксидного зв'язувача, що містить попередньо модифіковані епоксидним олігомером дисперсні частинки наповнювача.

  Скачати повний текст

Розроблено програмне забезпечення для якісного та кількісного оцінювання зміни молекулярно-масового розподілу полімерів у сумішах з використанням методу ексклюзійної хроматографії. За допомогою розробленої програми розраховано зміну молекулярно-масових характеристик промислових полімерів під час їх адсорбції з бінарних і потрійних розчинів залежно від ступеня адсорбційної спорідненості полімерних компонентів до поверхні адсорбенту, співвідношення адсорбент - розчин, параметра термодинамічної гнучкості макромолекул, концентрації розчину (розведеного, напіврозведеного), з якого проводиться адсорбція та співвідношення полімерів у розчині. З застосуванням розробленої програми визначено зміну молекулярно-масових характеристик полімерів, одержаних завдяки реакційному формуванню in situ з вихідних мономерів за різними механізмами. Установлено суттєвий вплив кінетичних умов формування і кількості аеросилу на молекулярні маси та молекулярно-масовий розподіл цих полімерів, що може бути зумовлено адсорбційною взаємодією між поверхнею аеросилу, вихідними та кінцевими компонентами суміші.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено кінетичні особливості формування та мікрофазову структуру взаємопроникних полімерних сіток (ВПС) на основі поліуретану (ПУ) та полібутилметакрилату (ПБМА). Встановлено, що зміною кінетичних параметрів формування напів-ВПС і ВПС (швидкості утворення ПУ, швидкості полімеризації БМА, послідовності реакцій, співвідношення компонентів) можна регулювати в'язкопружні властивості, ступінь сегрегації та мікрофазову структуру матеріалу. Показано, що вплив наповнювача (мінерального, полімерного) на кінетику фомування ВПС і в'язкопружні властивості обумовлений двома факторами - впливом наповнювача на кінетику реакції та гальмуванням мікрофазового розподілу (МФР) внаслідок локального підвищення в'язкості поблизу межі розділу з твердою поверхнею, що призводить до зниження ступеня МФР системи в ході реакції. Проведено дослідження впливу потенційних компатибілізаторів на в'язкопружні властивості та кінетику формування напів-ВПС, що дозволило встановити два типи компатибілізуючої дії. В одному випадку введена доміша у вихідну двофазну систему запобігає мікрофазовому розподілу та призводить до утворення потрійної сумісної ВПС. В іншому - компатибілізатор прискорює МФР у ВПС, що починається за низьких ступенів перетворення кожного з компонентів. За даних умов спостерігається один широкий релаксаційний максимум втрат, що є наслідком зміни морфології системи та утворення ВПС типу матриці - включення з малими розмірами мікродоменів одного з компонентів.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення поліуретанових матеріалів (ПУМ) з покращеними фізико-механічними властивостями (ФМВ) на основі іономерних поліуретанів (ІМПУ) і монтморилоніту з розробкою способів хімічної модифікації ІМПУ і хімічного модифікування монтморилоніту. Описано комплексний метод підвищення ФМВ ПУМ на основі структурно-хімічної модифікації ІМПУ і створення композитів з застосуванням спрямовано хімічно модифікованого монтморилоніту. Синтезовано нові ІМПУ, які утворюють водні дисперсії, що не містять органічних розчинників. Визначено склад нових ІМПУ з фрагментами ароматичного та аліфатичного діізоціанатів, що зумовлює високі ФМВ плівкових матеріалів на їх основі. Розроблено новий спосіб модифікування монтморилоніту одночасно двома модифікаторами різної природи - цетиламоній бромідом і диметиламонійетилметакрилат хлоридом та описано нові композити на основі іономерного олігоуретанакрилату (ІМОУК) і модифікованого монтморилоніту для підвищення фізико-механічних властивостей ПУМ на основі ІМОУК.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив умов одержання та модифікації композиційних полімерних термоелектретів на їх релаксаційний стан, процеси структуроутворення, теплофізичні та термостабільні властивості. Вивчено термоелектретні матеріали на базі наповненого вольфрамом, цинком, графітом, тальком, корундом та пластифікованого дибутилфталатом полівінілхлориду. В науковому дослідженні використано метод термічно стимульованої деполяризації. Показано можливість спрямованого регулювання термоелектретного ефекту для властивості одержаних композитів типом та вмістом наповнювача, пластифікатора, напруженістю зовнішнього електричного поля в певній полімерній матриці, що дозволяє одержувати композити з покращеними достатньо стабільними електретними характеристиками.Розроблено, аналітично описано й апробовано модель гетерогенної термоелектретної полімерної системи, що містить дисперсний електропровідний наповнювач. Встановлено, що дана модель дозволяє визначити напруженість електричного поля всередині зарядженої металонаповненої полімерної системи, показано можливість її використання для оцінки термоелектретних ефектів металонаповнених систем та визначення їх електричної міцності.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено технологічно сумісні полімерні композиційні матеріали з керованим комплексом властивостей на основі частково окиснених поліолефінів і полістиролів, якісні характеристики яких не поступаються, а в деяких випадках у 1,2 - 1,4 рази перевищують відповідні параметри композицій на основі кондиційних матеріалів. Установлено закономірності взаємодії в системі вторинний поліолефін - вторинний полістирол, пов'язані зі зміною хімічної структури полімерів у процесі природного старіння. Вивчено комплекс експлуатаційних і реологічних властивостей матеріалів на основі вторинних поліолефінових і полістирольних пластиків та встановлено вплив на них складу сумішей. Розроблено модифіковані домішки різного функціонального призначення, застосування яких дозволяє у 1,5 - 2,5 рази поліпшити комплекс властивостей поліетилен - полістирольних композиційних матеріалів на основі вторинної сировини. Вперше одержано математичні моделі реологічних рівнянь розплавів поліетилену та полістиролу, знайдено лінії перетину поверхонь, які дозволяють визначити зони сумісної течії полімерів, що дає можливість встановити оптимальні параметри переробки для одержання однорідних композиційних матеріалів.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичне й еспериментальне обгрунтування можливості утворення композиційних матеріалів на основі модифікованих епоксидних олігомерів з підвищеними експлуатаційними властивостями. Доведено, що зміна хімічної природи отверджувача дає можливість у широких межах регулювати технологічні та теплофізичні характеристики епоксиднокаучукової композиції. Показано, що введення мінеральних і полімерних наповнювачів не впливає на властивості епоксиднокаучукових композицій за порівняно невеликої концентрації каучуку. Для модифікованих епоксидних полімерів за високої концентрації еластомеру адгезія, когезія та модуль пружності помітно зростають зі збільшенням концентрації наповнювача за одночасного зменшення деформаційної здатності, особливо за малих ступенів наповнення. Розроблено композиційні матеріали з підвищеним комплексом експлуатаційних властивостей, що дозволило істотно розширити область застосування епоксидних клеїв у будівництві для влаштування монолітної підлоги на промислових підприємствах, а також під час розробки захисних конструкцій від корозії та в процесі ремонту гірничошахтного устаткування. Епоксидний клей УП-5 233 ГК впроваджено на ряді підприємств вугільності промисловості, зокрема на шахтах Мінпаливенерго України ("Новодзержинській", ДП "Дзержинськвугілля", "Суходольській-східній" ДП "Краснодонвугілля", а також на шахті ім. А.Ф.Засядька, "Південнодонбаській N 3", "Жданівській", "Героїв космосу" ДХК "Павлоградвугілля", УК "Шахта Краснолиманська", "Північна" ДП "Макіїввугілля", шахтоуправлінні "Донбас" і на Запорізькому залізорудному комбінаті. Клейові моноліти підлоги влаштовані на підприємстві "Донецький м'ясокомбінат" та у Першому Українському міжнародному банку (Донецьк).

  Скачати повний текст

Розроблено реакційноздатні композиції на основі феноло-формальдегідних смол, модифікованих полівінілпіролідоном (ПВП) і епоксидіановою смолою ЕД-20, для клейових і пресових матеріалів. Досліджено фізико-хімічні закономірності процесу стверднення феноло-формальдегідних смол епоксидною смолою за присутності ПВП. Показано, що завдяки наявності у їх структурі полярних карбаматних груп, ПВП бере участь у формуванні просторової сітки у процесі стверднення епокси-новолакових композицій. Розкрито механізм взаємодії між компонентами. Вивчено вплив концентрації компонентів композиції та умов стверднення на фізико-механічні, теплофізичні, адгезійні, електроізоляційні й антикорозійні властивості композитів. Показано перспективність наповнення таких композицій з метою одержання клеїв, захисних покриттів та замазок, а також компаундів різноманітного призначення з високими міцнісними характеристиками та пресматеріалів. Досліджено технологічні властивості одержаних композицій. Установлено закономірності зміни їх реологічних властивостей. Показано, що внаслідок утворення тиксотропних структур, які швидко відновлюються, епокси-новолакові композиції з домішками ПВП можна використовувати для одержання покриттів на вертикальних поверхнях. Оптимізовано рецептуру феноло-формальдегідних композицій модифікованих ПВП і епоксидною смолою та наведено рекомендації щодо створення клейової мастики з підвищеними адгезійними властивостями та високореакційних, малотоксичних прес-матеріалів.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод контролю напружено-деформованого стану полімерних композитів, який базується на критерії оптимізації фільтра дробового степеня та дозволяє досягнути мінімальних значень сумарної похибки вимірювання переміщень поверхні зразка. Проведено оцінювання випадкових і систематичних похибок переміщення поверхні зразка композитивного матеріалу з використанням реєстрації одного або декількох зображень однієї й тієї ж ділянки поверхні, програмної реалізації прямолінійного переміщення цієї поверхні та побудови векторного поля переміщення. На основі розробленого методу створено оптико-цифровий кореляційний засіб у складі установки для контролю деформації поверхні за статичного навантаження, який дозволяє з високою точністю будувати поля переміщень і деформацій поверхні біля концентратора напружень. Вперше створено засіб цифрової кореляції спекл-зображень для контролю внутрішніх деформацій дифузно-розсіювальних зразків і для визначення пружних констант за статичного навантаження.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичну розробку нових прецизійних методів контрольованого синтезу прищеплених полімерних наношарів на різних поверхнях за умов використання міжфазних реакцій функціональних олігомерів. З'ясовано, що суть даних методів полягає у проведенні двостадійних процесів, коли на першій стадії досягається іммобілізація реакційно-здатного олігомеру на дисперсній чи планарній поверхні в результаті їх фізичної чи хімічної адсорбції. У подальшому, на підставі використання функціональних груп іммобілізованих олігомерів, здійснюється прищеплення до них полімерних ланцюгів заданої хімічної будови, формуючи в таких спосіб структуру типу "полімерні щітки". Показано, що обидва підходи "прищеплення до" та "прищеплення від" можуть бути використані для синтезу "полімерних щіток" на функціоналізованій реакційно-здатними олігомерами поверхні. Доведено надзвичайні можливості даних методів щодо вирішення широкого кола прикладних задач, зокрема, створення високонаповнених і полімеризаціонаправлених полімерів, електро- та теплопровідних композитних матеріалів тощо.

  Скачати повний текст

Запропоновано модель шаруватого композиційного матеріалу (КМ) з трансверсальними армувальними елементами. На базі цієї моделі отримано залежності та формули для визначення об'ємного вмісту волокон та їх кутів армування як функцій від координат, параметрів стрижнів та їх розташування для поздовжніх, поперечних і з довільним початковим кутом армування шарів. Розроблено методики визначення структурних параметрів шарів і фізико-математичних характеристик КМ на мікро- (у точці) та макрорівні (для скінченно-розмірного об'єму). Проведено багатопараметричне числове дослідження залежності фізико-математичних характеристик шаруватого КМ від геометрії та властивостей трансверсальних стрижнів, а також від протяжності зони їх впливу на структуру КМ. Експериментально досліджено вплив трансверсального армування на пружні та міцнісні хаактеристики КМ.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив молекулярної архітектури та функціональності модифікаторів на властивості епоксиакрилат-уретанових (ЕАУ) композицій. Вперше вивчено особливості перебігу хімічних реакцій утворення карбо- та гетероланцюгової складових під час модифікації ЕАУ композицій. Встановлено вплив молекулярної архітектури модифікаторів на фазові структури композицій. Виявлено, що фазова структура модифікованих ЕАУ визначає механізм руйнування та ударну в'язкість композицій. Визначено, що більш ефективними щодо збільшення ударної в'язкості композицій є модифікатори, які внаслідок хімічної взаємодії змінюють будову гетероланцюгової складової або одночасно впливають на будову гетеро- та карболанцюгової складових досліджуваних ЕАУ систем.

  Скачати повний текст