Влияние кремнеземного нанонаполнителя на термоокислительную деградацию эпоксидных композитов, полученных золь-гель методом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Золь-гель методом получены полимерные кремнеземные композиты аминного отверждения на основе циклоалифатической эпоксидной смолы. Содержание SiO2-наполнителя в композитах составляло 0.5-10 мас%. Формирующийся массовый фрактал кремнеземных наночастиц при синтезе композитов оказывает армирующее влияние на эпоксидную полимерную матрицу. Установлены закономерности неизотермической деструкции полимера и композитов в присутствии кислорода воздуха. При 5 мас% SiO2 эффективная энергия активации основной стадии деструкции композитов повышается со 165 до 254 кДж·моль-1. В результате снижается скорость потери массы образцов (температура, соответствующая 50%-ной потере массы, сдвигается в сторону более высоких значений на 30°С). Изучен механизм высокотемпературного окисления кислородом чистого полимера и композита. Установлено, что введение SiO2 в состав композитов повышает энергию активации изотермического окисления субстрата.

Об авторах

Т. Н. Могила

Донецкий государственный университет

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
283001, Donetsk, Russia

В. М. Михальчук

Донецкий государственный университет

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
283001, Donetsk, Russia

Р. И. Лыга

Донецкий государственный университет

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
283001, Donetsk, Russia

В. А. Глазунова

Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина

Автор, ответственный за переписку.
Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
283048, Donetsk, Russia

Список литературы

  1. Yang Y., Xian G., Li H., Sui L. Thermal aging of an anhydride-cured epoxy resin // Polym. Degrad. Stab. 2015. V. 118. P. 111-119. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.04.017
  2. Mallakpour S., Naghdi M. Polymer/SiO2 nanocomposites: Production and applications // Prog. Mater. Sci. 2018. V. 97. P. 409-447. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2018.04.002
  3. Zeng X., Yu S., Ye L., Li M., Pan Z, Sun R., Xu J. Encapsulating carbon nanotubes with SiO2: A Strategy for applying them in polymer nanocomposites with high mechanical strength and electrical insulation //j. Mater. Chem. C. 2015. N 3. P. 187-195. https://doi.org/10.1039/C4TC01051E
  4. Muhammud A. M., Gupta N. K. Nanostructured SiO2 material: Synthesis advances and applications in rubber reinforcement // RSC Adv. 2022. N 12. P. 18524-18546. https://doi.org/10.1039/d2ra02747j
  5. Patel K. K., Purohit R. Dispersion of SiO2 nano particles on epoxy based polymer nano composites and its characterization // Orient. J. Chem. 2018. V. 34. N 6. P. 2998-3003. https://dx.doi.org/10.13005/ojc/340641
  6. Ai J., Cheng W., Wang P., Chen Q. Silica solid particles toughening, strengthening and anti-aging on epoxy resin //j. Appl. Polym. Sci. 2020. V. 138. N 18. 50331. https://doi.org/10.1002/app.50331
  7. Baskaran K., Ali M., Gingrich K., Porter D. L., Chong S., Riley B., Peak C. W., Naleway S. E., Zharov I., Carlson K. Sol-gel derived silica: A Review of polymer-tailored properties for energy and environmental applications // Micropor. Mesopor. Mater. 2022. V. 336. 111874. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2022.111874
  8. Bounor-Legaré V., Cassagnau P. In situ synthesis of organic inorganic hybrids or nanocomposites from sol-gel chemistry in molten polymers // Prog. Polym. Sci. 2014. V. 39. N 8. P. 1473-1497. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2014.04.003
  9. Лыга Р. И., Михальчук В. М., Могила Т. Н., Рудяк В. В. Термостабильные эпоксидно-кремнеземные композиты, полученные упрощенным золь-гель методом // Вестн. Донецкого нац. ун-та: Сер. А. 2022. № 3. С. 41-51. https://www.elibrary.ru/wbfeme
  10. Wu G., Ma L., Liu L., Chen L., Huang Y. Preparation of SiO2-GO hybrid nanoparticles and the thermal properties of methylphenylsilicone resins/SiO2-GO nanocomposites // Thermochim. Acta. 2015. V. 613. P. 77-86. https://doi.org/10.1016/j.tca.2015.05.026
  11. Kango S., Kalia S., Celli A., Njuguna J., Habibi Y., Kumar R. Surface modification of inorganic nanoparticles for development of organic-inorganic nanocomposites - A Review // Prog. Polym. Sci. 2013. V. 38. Iss. 8. P. 1232-1261. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2013.02.003
  12. Liu C., Lee J., Small C., Ma J., Elimelech M.Comparison of organic fouling resistance of thin-film composite membranes modified by hydrophilic silica nanoparticles and zwitterionic polymer brushes //j. Memb. Sci. 2017. V. 544. P. 135-142. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2017.09.017
  13. Widati A. A., Nuryono N., Kartini I. Water-repellent glass coated with SiO2-TiO2-methyltrimethoxysilane through sol-gel coating // AIMS Mater. Sci. 2019. V. 6. N 1. P. 10-24. https://doi.org/10.3934/matersci.2019.1.10

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».