Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів
Досліджено структуру, теплофізичні й термомеханічні властивості наповнених поліепоксидів. Встановлено, що аномальна термічна поведінка зразків визначається особливостями взаємодії хімічної сітки поліепоксиду з лігандами в умовах дії фізичних полів. Запропоновано визначення релаксаційної структури зш...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49499 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів / В.О. Віленський, Ю.Ю. Керча, Л.А. Гончаренко, В.Л. Демченко // Доп. НАН України. — 2012. — № 4. — С. 128-137. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860086588092973056 |
|---|---|
| author | Віленський, В.О. Керча, Ю.Ю. Гончаренко, Л.А. Демченко, В.Л. |
| author_facet | Віленський, В.О. Керча, Ю.Ю. Гончаренко, Л.А. Демченко, В.Л. |
| citation_txt | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів / В.О. Віленський, Ю.Ю. Керча, Л.А. Гончаренко, В.Л. Демченко // Доп. НАН України. — 2012. — № 4. — С. 128-137. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Досліджено структуру, теплофізичні й термомеханічні властивості наповнених поліепоксидів. Встановлено, що аномальна термічна поведінка зразків визначається особливостями взаємодії хімічної сітки поліепоксиду з лігандами в умовах дії фізичних полів. Запропоновано визначення релаксаційної структури зшитого композита.
Исследовали структуру, теплофизические и термомеханические свойства наполненных полиэпоксидов. Установлено, что аномальное термическое поведение образцов определяется особенностями взаимодействия химической сетки полиэпоксида с лигандами в условиях действия физических полей. Предложено определение релаксационной структуры сшитого композита.
The structure and thermophysical and thermomechanical properties of filled polyepoxy are studied. It is established that the anomalous thermal behavior of specimens is determined by features of the interaction between chemical networks of polyepoxy and ligands under the action of physical fields. The definition of the relaxational structure of a cross-linked composite is proposed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:19:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 539.2:678.01:539.2:537.212
© 2012
В.О. Вiленський, член-кореспондент НАН України Ю. Ю. Керча,
Л.А. Гончаренко, В. Л. Демченко
Про “релаксацiйну структуру” наповнених
епоксиполiмерiв
Дослiджено структуру, теплофiзичнi й термомеханiчнi властивостi наповнених полi-
епоксидiв. Встановлено, що аномальна термiчна поведiнка зразкiв визначається особли-
востями взаємодiї хiмiчної сiтки полiепоксиду з лiгандами в умовах дiї фiзичних полiв.
Запропоновано визначення релаксацiйної структури зшитого композита.
Циклом робiт [1–11] дослiджено наповненi епоксиполiмери i встановлено iснування ано-
мального для зшитих полiепоксидiв явища термiчного розширення ε ≈ 30%, хоча зазвичай
для термореактивних полiмерiв на основi епоксидних смол ε становить 2–5% [12]. Цей фе-
номен автори вважають проявом “релаксацiйної структури” зшитого полiмеру. Для з’ясу-
вання природи вiдкритого явища вивчено композити епоксиполiмеру (ЕП) з дисперсними
наповнювачами Al2O3, Fe2O3, полiанiлiн (ПАн), якi вiдрiзнялися вмiстом наповнювача та
умовами формування зразкiв: композити отверджували або за нормальних умов, або пiд
дiєю постiйного електричного поля (ПЕП) або постiйного магнiтного поля (ПМП). Полi-
епоксидну матрицю наповнювали оксидом металу Me2O3 або комплексним наповнювачем
Me2O3 + ПАн, де ПАн i Me2O3 взято порiвну [3, 6].
Слiд зазначити, що при збiльшеннi об’ємної частки полiанiлiну, на вiдмiну вiд окси-
дiв металiв, не змiнюється густина i структура хiмiчної сiтки епоксиполiмеру. Вивчення
надмолекулярної структури та дiелектричних властивостей композитiв ЕП–Me2O3 й ЕП–
(Me2O3 +ПАн) [3, 6] показало важливу роль частинок оксиду металу як центрiв взаємодiї
донорно-акцепторних груп епоксиполiмеру й ПАн. Залучення зовнiшнiх фiзичних полiв
для керованого формування комплексу “структура — фiзичнi властивостi” свiдчить [4–11],
що змiною складу зразкiв i дiєю ПМП або ПЕП на процеси тверднення можна варiюва-
ти ступiнь неоднорiдностi композитiв, iєрархiю мiкрогетерогених складових структури, що
зрештою надає полярним дiелектрикам властивостей електропровiдностi на рiвнi напiвпро-
вiдникiв.
Мета пропонованої роботи — дальше дослiдження феномену релаксацiйної структури
через вивчення тонкої структури, теплофiзичних, термомеханiчних i енергетичних власти-
востей потрiйних композитiв ЕП–(Me2O3 + ПАн).
Зразки композитiв готували на основi епоксидної смоли ЕД-20 i твердника триетилен-
тетрамiну; для наповнення використовували оксиди залiза α-Fe2O3 й алюмiнiю α-Al2O3,
а також полiанiлiн, синтезований способом хiмiчно iнiцiйованої полiмеризацiї, наведеним
у роботi [13]. Методику приготування зразкiв докладно описано в роботi [1]. Для кращо-
го змочування поверхнi частинок наповнювачiв матричним полiмером їх обробляли 1%-м
розчином ЕД-20 в ацетонi, об’ємну концентрацiю наповнювачiв змiнювали вiд 0,2 до 19,0%.
Композити отверджували як за нормальних умов (температура оточення, атмосферний
тиск), так i пiд дiєю зовнiшнiх фiзичних полiв: ПМП iз напруженiстю H = 4 · 105 А/м або
ПЕП iз напруженiстю E = 3 · 104 В/м. Схеми установок наведено в роботi [5].
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
Особливiсть даного дослiдження полягає в тiм, що сумiш органiчного й неорганiчного
наповнювачiв вносять у реакцiйноздатне середовище i формування хiмiчної сiтки епок-
сиполiмеру вiдбувається за умов селективної взаємодiї його з оксидом металу чи з ПАн.
У зв’язку з цим слiд було видiлити у FTIR-спектрах такi смуги поглинання, на якi впли-
вають згадана специфiчна взаємодiя, хiмiчна природа Me2O3 у складi комплексного на-
повнювача i зовнiшнi фiзичнi поля. У табл. 1 наведено характеристичнi смуги поглинан-
ня епоксиполiмеру [14] та їх змiни при взаємодiї полярних груп ЕП з послiдовнiстю iонiв
Me+O−Me+O−Me+ (оксид металу) i зарядових систем π−σ+π−σ+ (сегмент макроланцюга
ПАн), а також пiд дiєю ПМП або ПЕП.
На рис. 1, a наведено спектри зразка ЕП–3%(Al2O3 + ПАн). З даних табл. 1 можна
зробити висновок, що метиленовi групи в алiфатичних фрагментах не змiнюють частоту
коливань (δ 1460 см−1), що свiдчить про неучасть їх у мiжмолекулярнiй взаємодiї; нато-
мiсть метильнi групи фрагмента Ar−C(CH3)2−Ar (ν 1385 i ν 1363 см−1) виявляють част-
кову здатнiсть до виокремлення i поляризацiї, наслiдком чого є зростання частоти коли-
вань смуги вiд 1383 до 1385 см−1 i зменшення її iнтенсивностi пiд впливом полiв у ком-
позитi ЕП–3%(Fe2O3 + ПАн). Це вказує на активну роль оксиду залiза у формуваннi лi-
гандних комплексiв у мiжмолекулярному просторi композитiв, оскiльки на спектрi зразка
ЕП–3%(Al2O3 + ПАн) (див. рис. 1, a) такi змiни вiдсутнi. Природа металу позначається й
на частотi коливань ароматичних етерiв 1246 та 1039 см−1 (див. табл. 1).
Формування композитiв у постiйних фiзичних полях по-рiзному впливає на валентнi
коливання фрагментiв ланцюга Ar−C(CH3)2−Ar i Ar−O−C−C, якi можна пов’язувати
з π−- й σ+-послiдовностями груп молекул. Варто вiдзначити, що саме пiд дiєю полiв у спект-
рах з’являється смуга 1653 см−1, iдентифiкована як коливання фрагмента δ C=N полiанi-
лiну, проте iнтенсивнiсть її залежить вiд металу та природи поля. Слiд звернути увагу на
чутливiсть до умов тверднення смуг 1608 й 1582 см−1, пов’язаних iз коливаннями фенольних
груп (див. табл. 1). Її можна пояснити впливом спряжених сегментiв ПАн, якi є особливо
активними за умов дiї зовнiшнiх фiзичних полiв, що пiдтверджується рiзним знаком змiни
частоти коливань цих смуг у ПЕП i ПМП.
Попереднiми дослiдженнями [1, 2] встановлено, що при об’ємнiй концентрацiї 3–5%
Me2O3 настає порiг перколяцiї, при переходi через який у композитах вiдбувається фа-
зове роздiлення. На рис. 1, б наведено спектри зразка ЕП–9%(Al2O3 + ПАн). Якщо в ком-
позитi ЕП–3%(Al2O3 + ПАн) (див. рис. 1, a) наповнювач диспергований у полiепоксиднiй
матрицi i перебуває в системi, охопленiй хiмiчними й фiзичними зв’язками, то в зразку
ЕП–9%(Al2O3 +ПАн) характеристичнi смуги поглинання, якi вiдносяться до полiепоксиду,
практично незмiннi за будь-яких умов формування. Це означає, що в зразку, де вiдбулося
фазове роздiлення, полiмерна матриця набула стану, подiбного до ненаповненого полiмеру.
Зазначене однаковою мiрою стосується й композитiв, наповнених Fe2O3.
У роботi [1] при дослiдженнi впливу природи дисперсних наповнювачiв на питому теп-
лоємнiсть Cр зшитих композитiв було показано, що в основi упаковки макроланцюгiв ЕП
лежить механiзм формування координацiйних центрiв пiд дiєю лiгандiв — частинок Fe2O3
або Al2O3, хоча в останнiх цей процес проявляється слабше. Якщо на термограмi вихiдно-
го полiепоксиду спостерiгається лише один релаксацiйний перехiд в областi 343–373 К, то
термограми композитiв свiдчать про гетерогеннiсть їхньої структури. При введеннi ПАн
до складу наповнювача (рис. 2, a) змiнюється характер кривих, а найвищою є теплоєм-
нiсть композитiв з об’ємним вмiстом 1% Me2O3 + ПАн. Характерно, що цей результат не
залежить вiд природи металу в оксидi, тодi як ранiше було показано [1–4], що вплив Fe2O3
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 129
Таблиця 1. Змiна частот на FTIR-спектрах композитiв EП–(Me2O3 + ПАн) пiд дiєю фiзичних полiв
Характеристичнi групи
Вихiднi композити Постiйне магнiтне поле Постiйне електричне поле
ЕП∗ ЕП–
ПAн
ЕП–(Fe2O3 +
+ ПАн)
ЕП–(Al2O+
+ ПАн)
ЕП–(Fe2O3 +
+ ПАн)
ЕП–(Al2O3 +
+ ПАн)
ЕП–(Fe2O3 +
+ ПАн)
ЕП–(Al2O3 +
+ ПАн)
γ(CH)аром.
830 826 826 826 826 826 826 826
Нереакцiйноздатнi 916 918 — — — 918 — 918 плече
епоксиднi цикли 930 933 — 930 933 930 — 930
ν(> CAr−O−C) 1039 1030 1039 1030 1034 1034 1034 1034
ν(C−O) 1084 1084 1086 1084 1088 1084 1088 1084
1107 1107 1107 1107 1107 1107 1107 1107
Алiфатичнi ν(C−N) 1180 1180 1182 1180 1180 1180 1180 1180
> C−O− у групi 1246 1238 1248 1234 1238 1234 1238 1234
CH3-групи у бiс-фенолi А 1363 1362 1362 1362 1362 1362 1362 1362
Ar−CH(CH3)2−CH2−CH 1385 1381 1383 1381 1385 1380 плече 1381 1381 плече
δ(CH2, CH3) 1460 1458 1460 1458 1458 1458 1458 1458
Ароматичне кiльце 1508 1508 1508 1508 1508 1508 1508 1508
δNH-групи вторинних амiнiв, — 1541 — — — — —
H-зв’язанi ν(C−N) — 1558 — — — 1551 —
1586 1582 1581 1582 1581 1582 1581
Бензольне кiльце νC+ C; 1582 1582 1580 1577 1577 1582 1578 1582
cis −CH=CH− 1608 1605 160 16059 1605 1605 1609 1609
1658 — 1654 1653 — 1655 —
1705 1706 1705 — 1705 — 1705
1744 1743 — 1740 1743 1744 —
νасим + νсимCH2 2852 2851 2852 2851 2855 2827/2866 2827/2855 2828/2870
2920 2920 2922 2924 2924 2924 2924 2924
ν(CH3) у фрагментi 2955 2959 2960 2951 плече 2951 плече 2955 2951 плече 2963
ν(CH) 3030 3031 3035 3044 — 3044 3043 3036
3055 3055 3055 3055 3059 3055 3051
ОН- i NH-групи 3320 — 3321 плече 3227 3217 — — —
3420 3361 3414 — 3283 3302 3283 3337
3495 плече 3356 — 3391
∗ За даними роботи [14].
130
IS
S
N
1
0
2
5
-6
4
1
5
R
epo
rts
o
f
th
e
N
a
tio
n
a
l
A
ca
d
em
y
o
f
S
cien
ces
o
f
U
kra
in
e,
2
0
1
2
,
№
4
Рис. 1. FTIR-спектр композита ЕП–3%(Al2O3 + ПАн) (а) та композита ЕП–9%(Al2O3 + ПАн) (б )
i Al2O3 на теплоємнiсть зразкiв суттєво рiзний. Також можна зауважити, що в компози-
тах ЕП–(Fe2O3 + ПАн) структура матричного полiмеру розпушується, натомiсть пiд дiєю
комплексного наповнювача Al2O3 +ПАн щiльнiсть упаковки полiепоксиду зростає, про що
свiдчить зменшення Cр у дослiдженому температурному iнтервалi (див. рис. 2, a). Це сто-
сується навiть композитiв з об’ємним вмiстом 9 i 19% комплексного наповнювача, де так
само, як i в зразках ЕП–9%Me2O3 i ЕП–19%Me2O3, вiдбувається мiкрофазове роздiлен-
ня [1, 2].
Дiя фiзичних полiв нiвелює вiдмiнностi функцiї питомої теплоємностi Cр = f(T ) (див.
рис. 2, б, в). Вплив природи поля проявляється в тому, що електрична поляризацiя, яка
охоплює весь континуум молекул композита, призводить до ущiльнення молекулярної упа-
ковки, через що теплоємнiсть зразкiв знижується (CПЕП
р < Cн.у
р ). Натомiсть ПМП взає-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 131
Рис. 1. Продолжение
модiє лише з системою диполiв композита i вiдповiдно величина Cр змiнюється несуттєво
(CПМП
р > Cн.у
р ). Таким чином, введенням до полiепоксидної матрицi комплексного напов-
нювача (Me2O3 + ПАн) i подальшим отвердненням композитiв у ПЕП або ПМП створю-
ються умови для отримання сполук, теплоємнiсть яких може прогнозовано змiнюватися
у межах нерiвностi CПЕП
р < Cн.у
р 6 CПМП
р , причому ефективнiшим є вплив фiзичних полiв
на теплоємнiсть композитiв iз комплексним наповнювачем Al2O3 + ПАн. На нашу думку,
це пояснюється особливостями взаємодiї дипольних молекул органiчної фази з лiгандами,
здатними до утворення координацiйних центрiв з менш жорсткими мiжатомними зв’язка-
ми, лабiльними пiд дiєю зовнiшнiх чинникiв.
У роботi [5] при дослiдженнi впливу природи металу в оксидi, його концентрацiї та
умов отверднення на термомеханiчнi характеристики композитiв було вперше встановле-
132 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
Рис. 2. Термограми композитiв: a — ЕП–(Al2O3 + ПАн).
На вставцi — термограми подвiйних систем ЕП–Al2O3. [На рисунках нумерацiя кривих вiдповiдає об’ємно-
му вмiсту наповнювача, %: 0 (1 ), 0,2 (2 ), 1,0 (3 ), 3,0 (4 ), 5,0 (5 ), 9,0 (6 ) i 19,0 (7 )]; б — ЕП–(Fe2O3 +ПАн),
отверднених у постiйному електричному полi [об’ємний вмiст комплексного наповнювача становить, %:
0 (1 ), 0,2 (2 ), 1,0 (3 ), 3,0 (4 ), 5,0 (5 ), 9,0 (6 ) i 19,0 (7 )]; в — ЕП–(Al2O3 + ПАн), отверднених у постiйному
електричному полi [вмiст комплексного наповнювача становить, %: 0 (1 ), 0,2 (2 ), 1,0 (3 ), 3,0 (4 ), 5,0 (5 ),
9,0 (6 ) i 19,0 (7 )]
но, що зразки ЕП–Fe2O3 i ЕП–Al2O3 здатнi до термiчного розширення у температур-
ному iнтервалi вiд 350 до 560 К на 10–20%. Слiд зазначити, що така величина власти-
ва лiнiйним полiмерам, тодi як для зшитих полiепоксидiв ε становить 2–5% [12]. З по-
рiвняння термомеханiчних кривих композитiв ЕП–(Al2O3 + ПАн), сформованих за нор-
мальних умов i пiд дiєю магнiтного поля (рис. 3, a i б ), можна зробити два виснов-
ки: по-перше, вихiднi композити мають рiзну термостiйкiсть i здатнiсть до температур-
ного розширення залежно вiд вмiсту комплексного наповнювача; по-друге, застосуван-
ня фiзичних полiв цiлком нiвелює цю властивiсть, що доводить їх високу ефективнiсть
для стандартизацiї структури i властивостей композитiв з вмiстом фаз рiзної приро-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 133
Рис. 3. Термомеханiчнi кривi композитiв: a — ЕП–(Al2O3 + ПАн), що мiстять, % за об’ємом комплексного
наповнювача: 0 (1 ), 0,2 (2 ), 1,0 (3 ), 3,0 (4 ), 5,0 (5 ), 9,0 (6 ) i 19,0 (7 ); б — ЕП–(Al2O3 + ПАн), отверднених
у постiйному магнiтному полi, що мiстять, % за об’ємом комплексного наповнювача: 0 (1 ), 0,2 (2 ), 1,0 (3 ),
3,0 (4 ), 5,0 (5 ), 9,0 (6 ) i 19,0 (7 )
ди й ПАн, який завдяки своїй будовi виступає сполукою — компатiбiлiзатором (сумiс-
ником).
Складнiсть термомеханiчної поведiнки дослiджуваних зразкiв, що є наслiдком впливу
на їхню структуру численних факторiв, дає змогу оцiнити внесок кожного з них в енергiю
активацiї процесу термiчного розширення. Енергiю активацiї розширення ∆Eа обчислюва-
ли за рiвнянням Арренiуса τ = A′ exp[∆H2/(RT )] [15] (де τ — час релаксацiї, ∆H2 = ∆Eа —
енергiя активацiї релаксацiйного процесу, R — унiверсальна газова стала, T — температура).
У табл. 2 наведено значення енергiї активацiї композитiв залежно вiд вмiсту наповнювача
Таблиця 2. Енергiя активацiї термiчного розширення композитiв EП–Me2O3 та EП–(Me2O3 + ПAн)
Склад композита
Енергiя активацiї ∆A, кДж·моль−1
н. у. ПЕП ПМП
ЕП–3%Fe2O3 17,5 13,2 26,3
23,2
ЕП–9%Fe2O3 23,6 17,4 30
23,5 9,5
ЕП–3%Al2O3 — 11,7 27,3
ЕП–9%Al2O3 — 17,3 28,9
ЕП–3%(Fe2O3 + ПAн) 24,2 18,6 17,5
ЕП–9%(Fe2O3 + ПAн) 23,1 21,2 24,8
ЕП–3%(Al2O3 + ПAн) 27,7 20,2 15,5
12,7
ЕП–9%(Al2O3 + ПAн) 33,8 26,2 26,9
5,3
134 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
(при досягненнi порога перколяцiї та у двохфазнiй системi полiмер — нескiнченний кластер
наповнювача), вiд природи металу в оксидi та присутностi полiмера-компатiбiлiзатора, а та-
кож вiд умов формування зразкiв. Данi таблицi пiдтверджують висловлену вище думку про
складнiсть процесу формування структури: в деяких композитах, передусiм у тих, що були
сформованi за нормальних умов, вiдбуваються два процеси активацiї термiчного розши-
рення. У двохфазному станi — зразок ЕП–9%(Me2O3 + ПАн) для розширення необхiдна
бiльша енергiя активацiї, особливо за умов дiї фiзичних полiв, оскiльки орiєнтацiйнi про-
цеси, накладаючись на систему зв’язкiв полярних груп, потребують додаткової енергiї для
активацiї учасникiв взаємодiї.
Отже, проведенi дослiдження дають змогу зробити висновок, що формування релакса-
цiйної структури зшитого полiмеру проходить у двi стадiї: на першiй стадiї утворюється сис-
тема хiмiчних та фiзичних зв’язкiв мiж молекулами рiдкої фази (епоксидна смола + тверд-
ник) i дисперсними частинками наповнювача (Me2O3, ПАн); на другiй — тверднення ЕП
накладає обмеження на ентропiю просторової структури “хiмiчна сiтка — об’ємна частка
зв’язаного наповнювача”. Показано, що на другiй стадiї утворюється релаксацiйна струк-
тура, характеристики якої визначаються фiзико-хiмiчними властивостями оксидiв металiв
i ПАн, а також концентрацiєю наповнювачiв (див. табл. 2). Регулювати властивостi ре-
лаксацiйної структури зшитого полiмеру можна формуванням хiмiчної сiтки полiепокси-
ду за умов дiї зовнiшнiх фiзичних полiв рiзної напруженостi. Пiд їх впливом топологiчна
структура з системи хiмiчних i фiзичних зв’язкiв мiж молекулами рiдкої фази й частинка-
ми дисперсних наповнювачiв змiнюється на структуру впорядковану — орiєнтовану, згiдно
з природою поля. Зрозумiло, що при проведеннi другої стадiї формування релаксацiйної
структури зшитого полiмеру пiд дiєю електричного або магнiтного полiв з’являється но-
вий комплекс не лише термодинамiчних, теплофiзичних, термомеханiчних властивостей, а
й передусiм гетерогенних характеристик наповнених систем [1, 3, 4].
Таким чином, вперше встановлено iснування у полiепоксидних композитах феномена
термiчного розширення, яке автори трактують як прояв “релаксацiйної структури”, що
формується за умов присутностi дисперсних наповнювачiв i дiї зовнiшнiх електричного
або магнiтного полiв. Аналiз релаксацiйної структури свiдчить, що вона є складним яви-
щем i характеризується одним або бiльше релаксацiйними процесами з рiзною енергiєю
активацiї.
FTIR-спектроскопiчне дослiдження композитiв ЕП–(Me2O3 + ПАн) показало, що при
ступенi наповнення понад 9% за об’ємом у системi вiдбувається фазове роздiлення i полi-
мерна матриця набуває стану, подiбного до ненаповненого полiмеру. Характеристичнi смуги
поглинання, якi вiдносяться до полiепоксиду, залишаються незмiнними за будь-яких умов
формування зразкiв.
Аналiз термограм дослiджених зразкiв показав, що в присутностi ПАн стираються вiд-
мiнностi, якi у подвiйних системах ЕП–Me2O3 визначалися природою металу в оксидi та
концентрацiєю наповнювача. При використаннi зовнiшнiх фiзичних полiв на стадiї тверд-
нення створюються умови для отримання сполук iз прогнозованою теплоємнiстю у межах
нерiвностi CПЕП
р < Cн.у
р 6 CПМП
р , причому вплив полiв ефективнiший для композитiв ЕП —
(Al2O3 + ПАн).
Аналiз термомеханiчних кривих композитiв ЕП–(Me2O3 + ПАн), сформованих за нор-
мальних умов та пiд дiєю фiзичних полiв, показав, що вихiднi композити мають рiзну тер-
мостiйкiсть i здатнiсть до температурного розширення залежно вiд вмiсту комплексного
наповнювача; проте застосування електричного або магнiтного полiв цiлком нiвелює цю
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 135
властивiсть, що доводить їх високу ефективнiсть для стандартизацiї структури i власти-
востей композитiв, що мають у своєму складi фази рiзної природи й ПАн, який завдяки
своїй будовi може сприяти їх сумiщенню.
1. Вiленський В.О., Демченко В.Л. Вплив природи дисперсних наповнювачiв на структуру, теплофi-
зичнi властивостi та електропровiднiсть композитiв на основi епоксидної смоли // Полiмер. журн. –
2008. – 30, № 2. – С. 133–140.
2. Вiленський В.О., Демченко В.Л., Керча Ю.Ю., Шут М. I. Дослiдження термомеханiчних та тепло-
фiзичних властивостей нанокомпозитiв на основi полiепоксиду та дисперсних наповнювачiв рiзної
природи // Фiзика конденс. високомолек. систем. – 2008. – Вип. 13. – С. 18–23.
3. Штомпель В. I., Демченко В.Л., Вiленський В.О., Керча Ю.Ю. Мiкрогетерогенна структура ком-
позитiв на основi епоксидної смоли та оксиду Fe(III) або Al(III) // Полiмер. журн. – 2008. – 30, № 3. –
С. 122–125.
4. Демченко В.Л., Штомпель В. I., Вiленський В.О., Керча Ю.Ю. Вплив постiйного магнiтного поля
на структуру композитiв на основi епоксидного полiмеру та оксиду Fe(III) або Al(III) // Там само. –
2008. – 30, № 4. – С. 302–310.
5. Демченко В.Л., Вiленський В.О. Вплив постiйних електричного i магнiтного полiв на струк-
туру i термомеханiчнi властивостi композитiв на основi епоксидного полiмеру i оксиду Fe(III)
або Al(III) // Наук. вiстi НТУУ. Сер. Проблеми хiмiї та хiм. технологiї. – 2009. – № 2(64). –
С. 114–121.
6. Вiленський В.О., Демченко В.Л. Дiелектричнi та електропровiднi властивостi композитiв складу
ЕП–Me2O3 та ЕП-Me2O3 – ПАн, сформованих у постiйному магнiтному полi // Полiмер. журн. –
2010. – 32, № 2. – С. 129–136.
7. Вiленський В.О., Демченко В.Л., Менжерес Г.Я. та iн. Дослiдження композитiв епоксиполiмер —
оксид металу, модифiкованих постiйними магнiтним чи електричним полями // Там само. – 2010. –
32, № 4. – С. 321–327.
8. Вiленський В.О., Демченко В.Л. Вплив напруженостi постiйного магнiтного поля на структуру та
властивостi композитiв на основi епоксидного полiмеру та оксидiв металiв (Fe2O3, Al2O3) // Журн.
фiз. дослiджень. – 2010. – 14, № 1. – С. 1–6.
9. Демченко В.Л., Штомпель В. I., Вiленський В.О. Особливостi структури композитiв на основi по-
лiмеру сiтчастої будови та оксидiв Fe(III) i Al(III), сформованих у постiйному електричному полi //
Полiмер. журн. – 2009. – 31, № 3. – С. 235–243.
10. Демченко В.Л., Вiленський В.О. Вплив магнiтного та електричного полiв на структуру i властивостi
наповнених полiмерiв // Там само. – 2009. – 31, № 2. – С. 97–110.
11. Вiленський В.О., Демченко В.Л. Вплив напруженостi зовнiшнього постiйного магнiтного поля на
структуру та властивостi композитiв ЕС–Fe2O3 та ЕС–Al2O3 // Фiз.-хiм. механiка матерiалiв. – 2009. –
45, № 3. – С. 76–82.
12. “Epoxy resins”. Encyclopedia of Polymer Science and Technology / J. I. Kroschwitz (Editor-in-Chief) / 2nd
ed. 1985. – 1990. – 9. – 752 p.
13. Пат. 61–266435 Япония, МКИ С08G 73/00, H01L 29/28. Способ получения тонких пленок то-
копроводящих органических полимеров / Тамура Сёхэй. – No 60-109988; Заявл. 21.05.85; Опубл.
26.11.86.
14. Handbook of Plastics Analysis / Ed. by H. Lobo and J. V. Bonilla. – New York, Basel: Marcel Dekker. –
2003. – P. 291–294.
15. Bower J. D. Introduction to Polymer Physics. – Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2002. – 465 p.
Надiйшло до редакцiї 15.09.2011Iнститут хiмiї високомолекулярних сполук
НАН України, Київ
136 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №4
В.А. Виленский, член-корреспондент НАН Украины Ю.Ю. Керча,
Л.А. Гончаренко, В.Л. Демченко
О “релаксационной структуре” наполненных эпоксиполимеров
Исследовали структуру, теплофизические и термомеханические свойства наполненных по-
лиэпоксидов. Установлено, что аномальное термическое поведение образцов определяется
особенностями взаимодействия химической сетки полиэпоксида с лигандами в условиях
действия физических полей. Предложено определение релаксационной структуры сшитого
композита.
V.O. Vilensky, Corresponding Member of the NAS of Ukraine Yu.Yu. Kercha,
L.A. Goncharenko, V. L. Demchenko
About the “relaxation structure” of filled polyepoxy
The structure and thermophysical and thermomechanical properties of filled polyepoxy are studied.
It is established that the anomalous thermal behavior of specimens is determined by features of the
interaction between chemical networks of polyepoxy and ligands under the action of physical fields.
The definition of the relaxational structure of a cross-linked composite is proposed.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №4 137
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49499 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:19:57Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Віленський, В.О. Керча, Ю.Ю. Гончаренко, Л.А. Демченко, В.Л. 2013-09-19T20:35:19Z 2013-09-19T20:35:19Z 2012 Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів / В.О. Віленський, Ю.Ю. Керча, Л.А. Гончаренко, В.Л. Демченко // Доп. НАН України. — 2012. — № 4. — С. 128-137. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49499 539.2:678.01:539.2:537.212 Досліджено структуру, теплофізичні й термомеханічні властивості наповнених поліепоксидів. Встановлено, що аномальна термічна поведінка зразків визначається особливостями взаємодії хімічної сітки поліепоксиду з лігандами в умовах дії фізичних полів. Запропоновано визначення релаксаційної структури зшитого композита. Исследовали структуру, теплофизические и термомеханические свойства наполненных полиэпоксидов. Установлено, что аномальное термическое поведение образцов определяется особенностями взаимодействия химической сетки полиэпоксида с лигандами в условиях действия физических полей. Предложено определение релаксационной структуры сшитого композита. The structure and thermophysical and thermomechanical properties of filled polyepoxy are studied. It is established that the anomalous thermal behavior of specimens is determined by features of the interaction between chemical networks of polyepoxy and ligands under the action of physical fields. The definition of the relaxational structure of a cross-linked composite is proposed. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів О ''релаксационной структуре'' наполненных эпоксиполимеров About the ''relaxation structure'' of filled polyepoxy Article published earlier |
| spellingShingle | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів Віленський, В.О. Керча, Ю.Ю. Гончаренко, Л.А. Демченко, В.Л. Хімія |
| title | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів |
| title_alt | О ''релаксационной структуре'' наполненных эпоксиполимеров About the ''relaxation structure'' of filled polyepoxy |
| title_full | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів |
| title_fullStr | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів |
| title_full_unstemmed | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів |
| title_short | Про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів |
| title_sort | про ''релаксаційну структуру'' наповнених епоксиполімерів |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49499 |
| work_keys_str_mv | AT vílensʹkiivo prorelaksacíinustrukturunapovnenihepoksipolímerív AT kerčaûû prorelaksacíinustrukturunapovnenihepoksipolímerív AT gončarenkola prorelaksacíinustrukturunapovnenihepoksipolímerív AT demčenkovl prorelaksacíinustrukturunapovnenihepoksipolímerív AT vílensʹkiivo orelaksacionnoistrukturenapolnennyhépoksipolimerov AT kerčaûû orelaksacionnoistrukturenapolnennyhépoksipolimerov AT gončarenkola orelaksacionnoistrukturenapolnennyhépoksipolimerov AT demčenkovl orelaksacionnoistrukturenapolnennyhépoksipolimerov AT vílensʹkiivo abouttherelaxationstructureoffilledpolyepoxy AT kerčaûû abouttherelaxationstructureoffilledpolyepoxy AT gončarenkola abouttherelaxationstructureoffilledpolyepoxy AT demčenkovl abouttherelaxationstructureoffilledpolyepoxy |