Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном

Взаємодією епоксидної смоли з водним розчином гідроксилвмісного фосфату алюмінію (АФ) одержані нові органо-неорганічні композиції, в яких неорганічні алюмофосфатні сегменти входять у структуру органічної полімерної матриці. Адгезійна міцність епоксіалюмофосфатних композицій вдвічі більша за адгезійн...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2005
Автори:	Шандрук, М.І., Зінченко, О.В., Костюк, Л.І., Козак, Н.В., Нізельський, Ю.М., Лебедєв, Є.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2005
Назва видання:	Украинский химический журнал
Теми:	Химия высокомолекулярных соединений
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183898
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном / М.І. Шандрук, О.В. Зінченко, Л.І. Костюк, Н.В. Козак, Ю.М. Нізельський, Є.В. Лебедєв // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 6. — С. 115-120. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-183898
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1838982025-02-10T01:52:44Z Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном Влияние гидроксилсодержащего фосфата алюминия и дисперсного кварца на свойства эпоксидных композиций, отвержденных полиэтиленполиамином Influence of the hydroxylmaintained aluminium phosphate and dispersed quartz on properties of epoxy compositions hardened by polyethylenepolyamine Шандрук, М.І. Зінченко, О.В. Костюк, Л.І. Козак, Н.В. Нізельський, Ю.М. Лебедєв, Є.В. Химия высокомолекулярных соединений Взаємодією епоксидної смоли з водним розчином гідроксилвмісного фосфату алюмінію (АФ) одержані нові органо-неорганічні композиції, в яких неорганічні алюмофосфатні сегменти входять у структуру органічної полімерної матриці. Адгезійна міцність епоксіалюмофосфатних композицій вдвічі більша за адгезійну міцність епоксидної композиції, затвердненої поліетиленполіаміном, її можна регулювати вмістом кислого фосфату алюмінію та наповнювача дисперсного кварцу. Результати термогравіметричного аналізу свідчать про те, що модифікація епоксидної композиції АФ та дисперсним кварцем підвищує температуру першої стадії розкладу та підвищує її водопоглинання. Взаимодействием эпоксидной смолы с водным раствором гидроксилсодержащего фосфата алюминия (АФ) получены новые органо-неорганические композиции, в которых неорганические алюмофосфатные сегменты входят в структуру органической полимерной матрицы. Адгезионная прочность эпоксиалюмофосфатных композиций вдвое больше адгезионной прочности эпоксидной композиции, отвержденной полиэтиленполиамином, ее можно регулировать содержанием АФ и наполнителя дисперсного кварца. Результаты термогравиметрического анализа свидетельствуют о том, что модификация эпоксидной композиции АФ и дисперсным кварцем повышает температуру первой стадии разложения и ее водопоглощение. The new organic-inorganic compositions were obtained by means of epoxy resin interaction with water solution of the hydroxylmaintained aluminium phosphate. These compositions are maintained inorganic aluminium phosphate segments in the structure of organic polymer matrix. The adhesive strength of epoxy aluminium phosphates compositions is twice more than adhesive strength epoxy compositions hardened by polyethylenepolyamine. The results of thermogravimetric analysis showed that modification of epoxy composition by AP and dispersed quartz rises the temperature of the first stage of degradation, and carring in the epoxy composition AP rises capasity to water absorption. 2005 Article Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном / М.І. Шандрук, О.В. Зінченко, Л.І. Костюк, Н.В. Козак, Ю.М. Нізельський, Є.В. Лебедєв // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 6. — С. 115-120. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183898 678.01:686.85.046.017 uk Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Химия высокомолекулярных соединений Химия высокомолекулярных соединений
spellingShingle	Химия высокомолекулярных соединений Химия высокомолекулярных соединений Шандрук, М.І. Зінченко, О.В. Костюк, Л.І. Козак, Н.В. Нізельський, Ю.М. Лебедєв, Є.В. Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном Украинский химический журнал
description	Взаємодією епоксидної смоли з водним розчином гідроксилвмісного фосфату алюмінію (АФ) одержані нові органо-неорганічні композиції, в яких неорганічні алюмофосфатні сегменти входять у структуру органічної полімерної матриці. Адгезійна міцність епоксіалюмофосфатних композицій вдвічі більша за адгезійну міцність епоксидної композиції, затвердненої поліетиленполіаміном, її можна регулювати вмістом кислого фосфату алюмінію та наповнювача дисперсного кварцу. Результати термогравіметричного аналізу свідчать про те, що модифікація епоксидної композиції АФ та дисперсним кварцем підвищує температуру першої стадії розкладу та підвищує її водопоглинання.
format	Article
author	Шандрук, М.І. Зінченко, О.В. Костюк, Л.І. Козак, Н.В. Нізельський, Ю.М. Лебедєв, Є.В.
author_facet	Шандрук, М.І. Зінченко, О.В. Костюк, Л.І. Козак, Н.В. Нізельський, Ю.М. Лебедєв, Є.В.
author_sort	Шандрук, М.І.
title	Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном
title_short	Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном
title_full	Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном
title_fullStr	Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном
title_full_unstemmed	Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном
title_sort	вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном
publisher	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
publishDate	2005
topic_facet	Химия высокомолекулярных соединений
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183898
citation_txt	Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном / М.І. Шандрук, О.В. Зінченко, Л.І. Костюк, Н.В. Козак, Ю.М. Нізельський, Є.В. Лебедєв // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 6. — С. 115-120. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series	Украинский химический журнал
work_keys_str_mv	AT šandrukmí vplivgídroksilvmísnogofosfatualûmíníûtadispersnogokvarcunavlastivostíepoksidnihkompozicíizatverdnenihpolíetilenpolíamínom AT zínčenkoov vplivgídroksilvmísnogofosfatualûmíníûtadispersnogokvarcunavlastivostíepoksidnihkompozicíizatverdnenihpolíetilenpolíamínom AT kostûklí vplivgídroksilvmísnogofosfatualûmíníûtadispersnogokvarcunavlastivostíepoksidnihkompozicíizatverdnenihpolíetilenpolíamínom AT kozaknv vplivgídroksilvmísnogofosfatualûmíníûtadispersnogokvarcunavlastivostíepoksidnihkompozicíizatverdnenihpolíetilenpolíamínom AT nízelʹsʹkiiûm vplivgídroksilvmísnogofosfatualûmíníûtadispersnogokvarcunavlastivostíepoksidnihkompozicíizatverdnenihpolíetilenpolíamínom AT lebedêvêv vplivgídroksilvmísnogofosfatualûmíníûtadispersnogokvarcunavlastivostíepoksidnihkompozicíizatverdnenihpolíetilenpolíamínom AT šandrukmí vliâniegidroksilsoderžaŝegofosfataalûminiâidispersnogokvarcanasvoistvaépoksidnyhkompoziciiotverždennyhpoliétilenpoliaminom AT zínčenkoov vliâniegidroksilsoderžaŝegofosfataalûminiâidispersnogokvarcanasvoistvaépoksidnyhkompoziciiotverždennyhpoliétilenpoliaminom AT kostûklí vliâniegidroksilsoderžaŝegofosfataalûminiâidispersnogokvarcanasvoistvaépoksidnyhkompoziciiotverždennyhpoliétilenpoliaminom AT kozaknv vliâniegidroksilsoderžaŝegofosfataalûminiâidispersnogokvarcanasvoistvaépoksidnyhkompoziciiotverždennyhpoliétilenpoliaminom AT nízelʹsʹkiiûm vliâniegidroksilsoderžaŝegofosfataalûminiâidispersnogokvarcanasvoistvaépoksidnyhkompoziciiotverždennyhpoliétilenpoliaminom AT lebedêvêv vliâniegidroksilsoderžaŝegofosfataalûminiâidispersnogokvarcanasvoistvaépoksidnyhkompoziciiotverždennyhpoliétilenpoliaminom AT šandrukmí influenceofthehydroxylmaintainedaluminiumphosphateanddispersedquartzonpropertiesofepoxycompositionshardenedbypolyethylenepolyamine AT zínčenkoov influenceofthehydroxylmaintainedaluminiumphosphateanddispersedquartzonpropertiesofepoxycompositionshardenedbypolyethylenepolyamine AT kostûklí influenceofthehydroxylmaintainedaluminiumphosphateanddispersedquartzonpropertiesofepoxycompositionshardenedbypolyethylenepolyamine AT kozaknv influenceofthehydroxylmaintainedaluminiumphosphateanddispersedquartzonpropertiesofepoxycompositionshardenedbypolyethylenepolyamine AT nízelʹsʹkiiûm influenceofthehydroxylmaintainedaluminiumphosphateanddispersedquartzonpropertiesofepoxycompositionshardenedbypolyethylenepolyamine AT lebedêvêv influenceofthehydroxylmaintainedaluminiumphosphateanddispersedquartzonpropertiesofepoxycompositionshardenedbypolyethylenepolyamine
first_indexed	2025-12-02T14:25:24Z
last_indexed	2025-12-02T14:25:24Z
_version_	1850406888391311360
fulltext	ХИМИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ УДК 678.01:686.85.046.017 М.І. Шандрук, О.В. Зінченко, Л.І. Костюк, Н.В. Козак, Ю.М. Нізельський, Є.В. Лебедєв ВПЛИВ ГІДРОКСИЛВМІСНОГО ФОСФАТУ АЛЮМІНІЮ ТА ДИСПЕРСНОГО КВАРЦУ НА ВЛАСТИВОСТІ ЕПОКСИДНИХ КОМПОЗИЦІЙ, ЗАТВЕРДНЕНИХ ПОЛІЕТИЛЕНПОЛІАМІНОМ Взаємодією епоксидної смоли з водним розчином гідроксилвмісного фосфату алюмінію (АФ ) одержані нові органо-неорганічні композиції, в яких неорганічні алюмофосфатні сегменти входять у структу- ру органічної полімерної матриці. Адгезійна міцність епоксіалюмофосфатних композицій вдвічі біль- ша за адгезійну міцність епоксидної композиції, затвердненої поліетиленполіаміном , її можна регулю- вати вмістом кислого фосфату алюмінію та наповнювача дисперсного кварцу. Результати термогра - віметричного аналізу свідчать про те, що модифікація епоксидної композиції АФ та дисперсним кварцем підвищує температуру першої стадії розкладу та підвищує її водопоглинання. Здатність епоксидних груп взаємодіяти з різ- ними хімічними сполуками створює широкі мож- ливості для модифікації структури і властиво- стей епоксидних композицій. Для модифікації епоксидних композицій використовують орга- нічні та неорганічні олігомери різної будови, а також мінеральні наповнювачі [1—3]. Завдяки здатності епоксидних груп легко взаємодіяти з неорганічними кислотами [4], в ролі модифі- катора епоксидної композиції був вперше вико- ристаний водний розчин гідроксилвмісного фос- фату алюмінію (AФ), в молекулах якого є рух- ливі атоми водню, спроможні вступати у вза- ємодію з епоксидними групами. Розглядаючи АФ як неорганічний модифікатор гідрофільної природи для епоксидних смол, ми дослідили властивості модифікованої системи, затвердне- ної в присутності хімічно нейтрального неорга- нічного наповнювача — дисперсного кварцу. В даній роботі вивчено вплив АФ та дисперс- ного кварцу на адгезійні, термічні властивості та водопоглинання епоксидної композиції, зат- вердненої поліетиленполіаміном. Об’єктом дослідження були епоксидні ком- позиції, затверднені поліетиленполіаміном і мо- дифіковані гідроксилвмісним фосфатом алюмі- нію та дисперсним кварцем. Для створення епоксіалюмофосфатних ком- позицій (ЕАФК) використовували епоксидну смолу ЕД-20 (ДСТУ України 2093), отверджу- вачі — поліетиленполіамін (ПЕПА) (ТУ 6-02- 594), водний розчин гідроксилвмісного фосфату алюмінію з модулем Р2О5:Al2O3=3.8, який син- тезували згідно з роботою [5]. ЕАФК одержува- ли при змішуванні епоксидної смоли з АФ та ПЕПА при різних співвідношеннях. Наповню- вачем був дисперсний кварц з частинками діа- метром 9—16 мкм. Дисперсний кварц вводили в епоксидну композицію в кількості 3—20 мас.ч. на 100 мас.ч. епоксидної смоли з отверджувачем. Процес отвердіння епоксидної композиції про- водили в масі, а також між металевими (сталь— сталь) поверхнями при температурі 20 оС. Ад- гезійну міцність при нормальному відриві кле- йового з’єднання металевих поверхонь вимірю- вали у відповідності з ГОСТ 14760. Динаміч- ний ТГА аналіз виконувався на дериватографі Q-1500 системи F .Paulik–L.Paulik–L.Erdey в ін- тервалі температур від 20 до 700 оС в атмосфері повітря при одночасному видаленні газоподіб- них продуктів деструкції. Швидкість зростання температури складала 10 оС за хв. Вага зразків дорівнювала 50 мг. Як видно з табл. 1, внесення АФ в епоксид- ну композицію, для затвердіння якої використо- вували ПЕПА, у всіх випадках збільшує адге- зійну міцність при рівномірному відриві клейо- вого з’єднання металевих поверхонь. Залежність адгезійної міцнoсті епоксидного клейового з’єд- нання від вмісту АФ має екстремальний харак- тер. Збільшення адгезійної міцності спостеріга- ється від 100 до 200 %. Висока адгезійна міцність композицій, за- тверднених різною кількістю АФ (табл. 2), вка- © М .І. Шандрук, О.В. Зінченко, Л.І. Костюк, Н .В. Козак, Ю .М . Нізельський, Є.В. Лебедєв , 2005 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т . 71, № 6 115 зує на те, що АФ в епоксидній системі виступає як активний наповнювач. Наявність гідрокси- льних груп в молекулі АФ дозволяє запропо- нувати таку схему взаємодії АФ з епоксидною смолою: де R’ — залишок епоксидної смоли. Oдержана епоксидна композиція, модифіко- вана АФ, представляє собою гібридну органо-не- органічну систему, в якій присутні органічні епок- сидні та неорганічні алюмофосфатні фрагменти. Підтвердженням хімічної взаємодії епоксид- них груп з гідроксильними групами кислого фосфату алюмінію є зникнення смуги 1010 см–1 коливань групи Р–ОН і поява інтенсивної сму- ги 1030 см–1, характерної для коливань PО–С груп [6] та зникнення смуги 930 см–1 коливань епоксидного кільця в продукті реакції. Оскільки АФ можна віднести до неоргані- чних модифікаторів, то інтерес викликає пове- дінка такої системи в присутності мінерально- го наповнювача — дисперсного кварцу. З ме- тою вивчення впливу дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій були виго- товлені зразки клейових композицій на основі ЕД-20, затвердненої ПЕПА, ЕД-20 — затверд- неної АФ , на потрійній основі ЕД-20 : ПЕПА : АФ, наповнені 1, 3, 5, 10, 20 або 30 мас.ч. дис- персного кварцу. Результати вимірювань наве- дені в табл. 3 та 4 і на рис. 1. Згідно з даними табл. 3, дисперсний кварц мало впливає на адгезійну міцність епоксидної клейової композиції, затвердненої ПЕПА. Лише при вмісті кварцу 10 мас.ч. спостерігається де- яке підвищення адгезійної міцності (рис. 1, крива 1). Т а б л и ц я 1 Залежність адгезійної міцності при рівномірному відриві (σ) від вмісту АФ епоксидної композиції, отвердненої ПЕПА ЕД-20 ПЕПА АФ σадг, МПа мас.ч. 90 10 — 16 89 10 1 29 88 10 2 33 87 10 3 35 85 10 5 39 83 10 7 37 80 10 10 10 Т а б л и ц я 2 Залежність адгезійної міцності ЕАФК від вмісту отверджувача АФ ЕД АФ σадг, МПа мас.ч. 93 7 26 90 10 31 85 15 25 80 20 15 60 40 14 Т а б л и ц я 3 Залежність адгезійної міцності при рівномірному відриві епоксидної композиції від типу отверджу- вача і вмісту дисперсного кварцу ЕД-20 ПЕПА АФ Кварц σ, МПа мас.ч. 90 10 — 1 18 90 10 — 3 17 90 10 — 5 18 90 10 — 10 25 90 10 — 20 21 90 — 10 — 34 90 — 10 3 27 90 — 10 5 30 90 — 10 10 40 90 — 10 20 35 90 — 10 30 22 116 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 6 По-іншому веде себе наповнювач в епоксид- ній композиції, для затверднення якої брали 10 мас.ч. АФ (табл. 3). В цьому випадку диспер- сний кварц суттєво підвищує адгезійну міцність епоксіалюмофосфатних композицій. Залежність адгезійної міцності від вмісту дисперсного квар- цу має екстремальний характер (рис. 1, крива 2) з максимумом, що відповідає наповненню 10 мас.ч. Адгезійна міцність епоксидних компо- зицій, наповнених дисперсним кварцем, збіль- шується при внесенні в композицію двох отверд- жувачів — 10 мас.ч. ПЕПА і 5 мас.ч. АФ (табл. 4). Залежність адгезійної міцності від вмісту дисперсного кварцу має також екстремальний характер (рис. 1, крива 3). Значення адгезійної міцності наповнених ком- позицій, модифікованих 5 мас.ч. АФ в цілому вищі порівняно з аналогічними композиціями, затвердненими ПЕПА (рис. 1). Екстремальна за- лежність адгезійної міцності від вмісту дисперс- ного кварцу спостерігається і в композиціях, мо- дифікованих 10 мас.ч. АФ (рис. 1, крива 4). Мак- симальне значення адгезійної міцності має епо- ксидна композиція, модифікована 10 мас.ч. АФ з вмістом кварцу — 10 мас.ч. (рис. 1). Таким чином, дисперсний кварц є більш активним в епоксидній системі з гідрофільним отверджувачем АФ або в системі, в якій АФ є реакційноздатним модифікатором. Термоокиснювальну деструкцію ЕАФК , що містить від 70 до 90 мас.ч. ЕД, 0, 5, 10 мас.ч. АФ, 0; 10 мас.ч. ПЕПА та 0; 10 мас.ч. дисперсного кварцу в різних комбінаціях досліджували ме- тодом термогравіметрії (ТГА). Епоксидні ком- позиції попередньо отверджували при темпера- турі 100 оС протягом години. Температурні інтервали стадій розкладу оці- нювали з диференційних кривих втрати ваги (ДТГ), враховуючи той факт, що площа піка кри- вої ДТГ пропорційна втраті маси на відпо- відній стадії (ДТГ), а ступінь розділення стадій на кривих ДТГ суттєво перевищує можливості інтегральних кривих втрати ваги (ТГ). З даних табл. 5 видно, що температурний інтервал та інтенсивність розкладу досліджува- них епоксидних композицій на першій стадії роз- кладу суттєво залежить від типу отверджувача . Так, перша стадія розкладу епоксидної компо- зиції, затвердненої АФ, відбувається у вузькому температурному інтервалі і зсунута на 40 оС в бік вищих температур у порівнянні з компози- цією, затвердненою ПЕПА (табл. 5). Однак втра- та ваги на першій стадії розкладу композиції, затвердненої АФ, вдвічі більша порівняно з втратою ваги епоксидної композиції, затверд- неної ПЕПА (табл. 5). Епоксіамінні композиції, модифіковані АФ , також мають вищу температуру макси- мальної швидкості розкладу на першій стадії порівняно з немодифікованою епоксіамінною композицією. Втрата ваги на першій стадії роз- кладу епоксидних композицій, модифікова- них АФ , близька до втрати ваги композиції, затвердненої АФ. Як видно з даних табл. 5 та рис. 2, епоксидні композиції, модифіковані АФ , є більш теплостійкими в області температур до 370 оС. В той же час спостерігається більша стабільність аміновмісних епоксидних компо- зицій в області температур 350—400 оС. Сумар- на втрата ваги при температурах вищих 400 оС Т а б л и ц я 4 Залежність адгезійної міцності при рівномірному відриві від складу епоксидної композиції ЕД-20 ПЕПА АФ Кварц σадг, МПа мас.ч. 80 10 10 3 32 80 10 10 5 33 80 10 10 10 45 80 10 10 20 28 85 10 5 3 23 85 10 5 5 25 85 10 5 10 35 85 10 5 20 32 Рис. 1. Залежність адгезійної міцності (σ) від вмісту дисперсного кварцу (a) епоксидних композицій: 1 — ЕД : ПЕПА = 90:10; 2 — ЕД : АФ = 90:10; 3 — ЕД : АФ : ПЕПА = 85:5:10; 4 — ЕД : АФ : ПЕПА = 70:10:10. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т . 71, № 6 117 є близькою за величиною для всіх зразків. Порівняємо термічні характеристики напов- нених дисперсним кварцем епоксидних компо- зицій. Наповнення дисперсним кварцем не впли- ває на температуру першої стадії розкладу епоксидної смоли, отвердненої поліаміном. Де- яке зниження втрати ваги на цій стадії в присут- ності дисперсного кварцу можна пов’язати із збільшенням частки неорганічної компоненти. Дисперсний кварц не погіршує також термічні характеристики композицій, модифікованих АФ. Одночасно втрата ваги на першій стадії роз- кладу композиції, наповненої дисперсним квар- цем і затвердненої ПЕПА, менша майже вдвічі порівняно з композицією, затвердненою АФ і ПЕПА, і менша в три рази порівняно з втратою ваги на цій стадії композиції, затвердненої АФ . Тобто втрата ваги на першій стадії зростає зі збільшенням вмісту частки неорганічної ком- поненти. З іншого боку, збільшення вмісту не- органічної компоненти підвищує температури початку розкладу та максимальної швидкості розкладу на цій стадії. Крім того, і величина коксового залишку не корелює з вмістом неор- ганічної компоненти (табл. 3, 4). Слід відмі- тити, що для зразків ЕАФК , що містять 40, 20 та 10 % АФ, коксовий залишок пропорційно зростає із збільшенням долі алюмофосфату [7]. Враховуючи одержані дані ТГА, а також дані ІЧ -спектроскопії [8] і особливості термоокис- нювальної деструкції епоксидних композицій з вмістом АФ 40, 20 і 10 мас.ч. [7], можна пе- редбачити, що в останньому випадку більш пов- но реалізується хімічна взаємодія органічної і неорганічної складових. При цьому термічні та адгезійні властивості суттєво визначаються гібрідною органо-мінеральною матрицею, а дис- персний наповнювач виконує головним чи- ном армуючу функцію, що покращує міцність композиції. Представляє інтерес вивчення впливу неор- ганічної алюмофосфатної фази на поведінку Т а б л и ц я 5 Tермічні характеристики епоксидних композицій ЕД : АФ : ПЕПА : кварц Тпоч–Ткін 1 стадії Втрата ваги на стадії, % Тмакс швидкості розкладу стадії Втрата ваги при Коксовий залишок300 oС 400 oС % 90 : 10 : 0 : 0 310–365 30.0 340 3.0 41.2 17.5 90 : 0 : 10 : 0 250–345 17.5 300 6.0 31.0 12.5 85 : 5 : 10 : 0 260–370 33.7 320 21.9 41.1 5.5 80 : 10 : 10 : 0 270–370 32.9 320 17.8 42.5 6.85 70 : 10 : 10 : 10 285–380 17.5 340 2.0 30.0 21.0 80 : 0 : 10 : 10 255–345 10.0 300 8.5 30.0 14.0 80 : 10 : 0 : 10 310–365 30.0 340 3.0 41.2 17.5 Рис. 2. Криві ДТГ для епоксидних композицій з різними затверджувачами: 1 — ЕД : АФ : ПЕПА = =80:10:10; 2 — ЕД : ПЕПА = 90:10; 3 — ЕД : ПЕПА : АФ : кварц = 70:10:10:10; 4 — ЕД : АФ = 90:10. 118 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 6 епоксіалюмофосфатних композицій у водному середовищі. Здатність до водопоглинання епок- сіалюмофосфатних композицій досліджували ме- тодом набухання вільних плівок у воді, вимі- рюючи масу зразка в процесі експозиції при (20 ± 1) оС (ГОСТ 9.403). У табл. 6 приведені значення водопоглинання за добу, 30 діб та 100 діб, а на рис. 3 — зміна поглинання води на протязі 100 діб у епоксіалюмофосфатних ком- позицій різного складу. Із приведених значень водопоглинання вид- но (табл. 6), що внесення АФ від 1 до 7 мас.ч. в епоксидну композицію збільшує її водопогли- нання за 30 діб. Через 100 діб водопоглинання епоксидної композиції, яка містить 7 мас.ч. АФ , близькe до водопоглинання немодифікованої епоксидної композиції. Найбільшу кількість води поглинає протягом 30 діб композиція, для затверднення якої брали 10 мас.ч. АФ і 10 мас.ч. ПЕПА (рис. 3). Водопоглинання цієї композиції в інтервалі від 40 до 80 діб дещо знижується за рахунок вимивання неорганічної фази, після чого стає стабільним. Збільшення водопогли- нання епоксидної композиції, модифікованої алюмофосфатом, можна пояснити присутністю в структурі епоксидної системи гідрофільних участків алюмофосфату. Внесення від 3 до 20 мас.ч. не здатного поглинати воду дисперсного кварцу в епоксидну композицію, затверднену 10 мас.ч. АФ і 10 мас.ч. ПЕПА, приводить до суттєвого зниження її водопоглинання (табл. 6). Водопоглинання композицій, які містять 10 мас.ч. АФ, 10 мас.ч. ПЕПА і від 3 до 20 мас.ч. дисперсного кварцу, монотонно збільшується за 30 діб (табл.6). Одержані результати свідчать про те, що вмі- стом АФ та дисперсного кварцу можна регу- лювати адгезійні властивості та водопоглинан- ня. Пояснення суттєвого впливу співвідношен- ня кількості введених органічного та неорга- нічного отверджувачів на термічні властивості ЕАФК вимагає більш детального вивчення взаємодій як в подвійних (ЕС + АФ; ПЕПА + АФ), так і в потрійній (ЕС + АФ + ПЕПА) системах. Цікавим є також дослідження можливості утво- рення однорідної гибридної органо-неорга- нічної сітки, а також умов формування гетеро- генної системи, в якій частина АФ виділяється в окрему фазу. РЕЗЮМЕ. Взаимодействием эпоксидной смолы с водным раствором гидроксилсодержащего фосфата алюминия (АФ) получены новые органо-неорганичес- кие композиции, в которых неорганические алюмофос- фатные сегменты входят в структуру органической полимерной матрицы. Адгезионная прочность эпоксиа- люмофосфатных композиций вдвое больше адгезион- ной прочности эпоксидной композиции, отвержденной полиэтиленполиамином, ее можно регулировать содер- жанием АФ и наполнителя дисперсного кварца. Резуль- таты термогравиметрического анализа свидетельствуют о том, что модификация эпоксидной композиции АФ и дисперсным кварцем повышает температуру первой стадии разложения и ее водопоглощение. SU M MARY. The new organic-inorganic composi- tions were obtained by means of epoxy resin interaction with water solution of the hydroxylmaintained aluminium phosphate. These compositions are maintained inorganic aluminium phosphate segments in the structure of organic polymer matrix. The adhesive strength of epoxy alumini- Т а б л и ц я 6 Залежність водопоглинання від складу епоксіалюмо- фосфатних композицій ЕД АФ ПЕПА Кварц Водопоглинання, % мас.ч. 1 доба 30 діб 100 діб 90 0 10 0 0.26 3.0 4.7 89 1 10 0 0.15 4.4 — 87 3 10 0 0.8 4.7 — 83 7 10 0 0.7 4.8 4.5 80 10 10 0 3.3 9.0 8.3 80 10 10 3 0.96 3.5 — 80 10 10 5 0.89 7.1 — 80 10 10 10 0.46 2.3 5.8 80 10 10 20 0.77 5.8 — Рис. 3. Залежність водопоглинання від часу для епок- сидних композицій складу: 1 — ЕД : ПЕПА = 90:10; 2 — ЕД : АФ = 90:10; 3 — ЕД : АФ : ПЕПА = 87:3:10; 4 — ЕД : АФ : ПЕПА = 80:10:10; 5 — ЕД : АФ : ПЕПА : кварц = 80:10:10:10. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т . 71, № 6 119 um phosphates compositions is twice more than adhesi- ve strength epoxy composit ions hardened by polyethyle- nepolyamine. The results of thermogravimetric analy- sis showed that modification of epoxy composition by AP and dispersed quartz rises the temperature of the first stage of degradation, and carring in the epoxy composition AP rises capasity to water absorption. 1. Амирова Л.М ., Мангушева Т .А ., Шагеева И .К. // Лакокрасочные материалы и их применение. -2001. № 9. -С. 8—10. 2. Пат . 2068435 Россия , МКИ 6 ( 09Д 18306) . -Опубл. 27.10.96. 3. Заявка 6422916 Япония, МКИ 4 С 08 G 594. -Опубл . 25.01.89. 4. Пакен А .М . Эпоксидные соединения и эпоксид- ные смолы. -Л .: Химия, 1962. 5. Сычев М .М . Неорганические клеи. -Л.: Химия, 1986. 6. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. -М .: Изд-во иностр . лит., 1963. 7. Лебедєв Є.В., Шандрук М .І ., Нізельський Ю .М . та ін. // Композиційні полімерні матеріали. -2002. -24, № 1. -С. 36—39. 8. Лебедєв Є.В., Шандрук М .І., Зінченко О.В. і др. // Там же. -2002. -24, № 1. -С. 33—35. Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Київ Надійшла 18.07.2003 УДК 541.678:547:244 Т.В. Боровская, Ю.Н. Анисимов АКТИВИРОВАНИЕ АМИНАМИ ПРОЦЕССОВ ИНИЦИИРОВАНИЯ ПРИВИТОЙ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОЛИГОМЕРОВ Изучена кинетика формирования полимерных материалов при температурах 20—40 оС с использованием инициирующих систем пероксид бензоила—ацетилацетонат железа (III)—алифатические амины. Иссле- дованы скорости сополимеризации олигоэфиракрилатов и физико-механические характеристики полу- ченных сополимеров. При использовании предложенных сложных окислительно-восстановительных ини- циирующих систем установлено существенное снижение температуры отверждения и улучшение физи- ко-механических характеристик полученных полимерных материалов. Применение аминов различных типов уско- ряет процессы разложения многих пероксидов при относительно низких температурах и по- зволяет их использовать в качестве иницииру- ющих систем низкотемпературной радикальной (со)полимеризации ряда мономеров и олигоме- ров [1, 2]. Ранее были изучены процессы ради- калообразования и инициирующая активность систем пероксиды—ацетилацетонаты переход- ных металлов в процессах низкотемпературной полимеризации виниловых мономеров, предло- жены оптимальные типы инициирующих сис- тем [3]. Особенности инициирования низкотем- пературной привитой сополимеризации олигоме- ров с использованием окислительно-восстано- вительных систем установлены в работе [4]; по- казана возможность прогнозирования кинети- ческих параметров процессов и выбора оптима- льных типов инициаторов. Установлено ускоря- ющее действие полиэтиленполиамина на про- цесс образования радикалов в системе пероксид бензоила (ПБ )—ацетилацетонат переходного металла как в среде инертного растворителя, так и при совместном отверждении ненасыщенных олигоэфирных и эпоксидных смол [5]. Цель данной работы — исследование влия- ния алифатических аминов различных типов на кинетику процесса низкотемпературной со- полимеризации олигомеров при использовании инициирующей системы ПБ—триацетилацето- нат железа (III) (ТАЖ ) и изучение физико-меха- нических характеристик полученных полимер- ных материалов. В качестве олигомеров использовались три- этиленгликольдиметакрилат (ТГМ-3), 70 %-е рас- творы полигликольмалеинатфталата (ПГМФ) в стироле (ПН-1) и в ТГМ-3 (ПН-609 21М), ха- рактеристики которых приведены в работах [6, 7]. Стирол промывали 10 %-м раствором NaOH, сушили над хлоридом кальция и перегоняли не- посредственно перед работой. ПБ перед исполь- зованием переосаждали этиловым спиртом из раствора в хлороформе. В качестве аминов бы- ли выбраны: бутиламин нормальный х.ч. (БА), дибутиламин ч.д.а. (ДБА), бутиламин третич- ный (ТБА) ч.д.а . Растворы готовили, смешивая © Т.В. Боровская, Ю.Н . Анисимов , 2005 120 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 6

Вплив гідроксилвмісного фосфату алюмінію та дисперсного кварцу на властивості епоксидних композицій, затверднених поліетиленполіаміном

Репозитарії

Схожі ресурси