Армированные пластики на основе эпоксиполисульфоновых связующих, полученные методом намотки тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

Солодилов, Виталий Игоревич АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
2005 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.06 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Армированные пластики на основе эпоксиполисульфоновых связующих, полученные методом намотки»
 
Автореферат диссертации на тему "Армированные пластики на основе эпоксиполисульфоновых связующих, полученные методом намотки"

На правах рукописи

СшЬМ

Солодилов Виталий Игоревич

Армированные пластики на основе эпоксиполисульфоновых связующих, полученные методом намотки

(02.00.06 - Высокомолекулярные соединения)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Лаборатории армированных пластиков Института химической физики им. Н.Н. Семенова Российской Академии Наук

Научный руководитель -Официальные оппоненты -

Ведущая организация

доктор физико-математических наук Горбаткина Юлия Аркадиевна

доктор химических наук Прут Эдуард Вениаминович

доктор технических наук Румянцев Алексей Федорович

ОАО «ЦНИИСпецМаш», г. Хотьково Московской области

Защита диссертации состоится « .» ии&иЛ 2005г. в а часов на заседании диссертационного совета Д 002. 012. 01 при Институте химической физики им. H.H. Семенова РАН по адресу: 119991 Москва, ул. Косыгина, д. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИХФ им. H.H. Семенова РАН

Автореферат разослан « » iAmm 9

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 002. 012. 01 кандидат химических наук

Ладыгина ТА

лор 6-4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Полимерные композиционные материалы, в частности полимеры, армированные волокнами, широко применяются в различных отраслях машиностроения Благодаря рекордным удельным упруго-прочностным характеристикам эти материалы используются для создания конструкций высокого весового совершенства.

Один из недостатков армированных пластиков - их низкая трещиностойкость, которая обусловлена хрупкостью наиболее широко применяемых эпоксидных матриц Для устранения этого недостатка используют теплостойкие термопластичные полимеры: полисульфоны, полисульфиды, полиариленкетоны. Такое модифицирование применяется сравнительно недавно и считается альтернативой модифицированию каучуками. Основное его достоинство состоит в повышении вязкости разрушения и ударостойкости реактопласта практически без уменьшения температуры стеклования и модуля упругости. Наиболее эффективно в качестве модификаторов проявили себя полисульфоны.

При добавлении термопласта в реактопласт вязкость полученного связующего многократно возрастает. Это значительно осложняет использование «смесевых» связующих при изготовлении волокнистых композитов, особенно при намотке, когда трудно создать большие градиенты давления для улучшения пропитки волокнистого наполнителя. Использование для снижения вязкости летучих растворителей крайне нежелательно. В настоящее время использование «смесевых» связующих для изготовления композиционных материалов методом намотки систематически не исследовано, а данные о физико-механических свойствах армированных пластиков, полученных на основе смесей эпоксидная смола + термопласт, практически отсутствуют как в зарубежной, так и в отечественной литературе. В связи с этим изучение особенностей получения и физико-механических характеристик волокнистых композитов на основе смесей термопласт - реактопласт весьма актуально.

Цель работы.

Цель данной работы - изучение физико-механических свойств эпоксиполисульфоновых однонаправленных стекло- и углепластиков, полученных по безрастворной намоточной технологии.

При этом предполагалось: 1 Разработать технологию намотки армированных пластиков на основе

высоковязких связующих:

• Сформировать требования к процессу пропитки волокнистого материала высоковязким связующим.

• Создать пропиточно-натяжной тракт, обеспечивающий качественную пропитку и малую повреждаемость волокон.

• Выбрать оптимальные темпера НФёРйЩ^ЩЯ&й!

БИБЛИОТЕКА

намотки.

2. Исследовать физико-механические свойства эпоксиполисульфоновых армированных пластиков при разных видах напряженного состояния в условиях квазистатических и динамических нагрузок.

3. Разработать метод определения межслоевой вязкости разрушения на образцах в виде сегмента кольца.

4. Изучить вязкость разрушения армированных пластиков на основе матриц эпоксидная смола - полисульфон.

Научная новизна.

В диссертации разработана технология намотки армированных пластиков на основе высоковязких связующих (эпоксидная смола - полисульфон). Проведено комплексное исследование механических свойств намоточных стекло- и углепластиков на основе эпоксидных матриц, содержащих до 20% полисульфона. Впервые исследована прочность армированных пластиков при сдвиге в широком диапазоне скоростей нагружения Это позволило определить константы уравнения Журкова и0 и у, которые могут быть полезны для анализа механизмов разрушения композитов и расчета долговечности. Разработан метод измерения межслоевой вязкости разрушения армированных пластиков на образцах в виде сегментов кольца. Проведено сравнение свойств стекло- и углепластиков, полученных на основе эпоксиполисульфоновых связующих со свойствами композитов на основе эпоксидных матриц, модифицированных активным разбавителем ДЭГ-1 (диглицидиловым эфиром диэтиленгликолем) или эпоксиуретановым олигомером ПЭФ-За, и показано преимущество модифицирования эпоксидных матриц полисульфоном.

Практическая ценность работы.

Результаты, представленные в диссертации, демонстрируют преимущество модифицирования эпоксидных смол полисульфоном по сравнению другими способами модифицирования (каучуками, активными разбавителями и др.). При введении полисульфона в эпоксидную матрицу удается существенно повысить трещино- и ударостойкость армированных пластиков. Максимальный эффект достигается при добавлении 20% полисульфона.

Предложена технология безрастворной намотки армированных пластиков

на основе высоковязких связующих эпоксидная смола - полисульфон Эта

технология совмещает в себе признаки намотки композитов на основе

реактопластичных связующих и производства препрегов на основе

термопластов Применяя разработанную технологическую схему можно

получить качественные намоточные композиты с низким содержанием пор.

Полученные результаты были использованы при выполнении научно-

прикладных работ- Угамак-АН (1992-2003), Узон (2002-2005), федеральной

целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по

приоритетным направлениям развития науки и техники», раздел «Новые

материалы и химические продукты», тема «Исследование и разработка

технологии получения неметаллических конструкционных материалов для

экстремальных тепловых и механических воздействий», госкошракгы 401> . 1 ' • '

7(00)-П на 2000-2001 г.г., 41.002.1.1.2414 на 2002-2003г.г., а также при выполнении совместных работ с ФГУП «ВИАМ» и ОАО ЦНИИСМ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на конференциях:

International Conference on Mechanics of Composite Materials, 9-13 June 2002, Riga, Latvia; Межотраслевая научно-пракгачекая конференция «Проблемы создания новых материалов для авиакосмической отрасли в XXI веке», 25 июня 2002 г., Москва; научный семинар «Актуальные проблемы реологии», 30 июня- 5 июля 2003г., Барнаул; XXX Гагаринские чтения Москва, 5-8 апреля 2004 г.; SAMPE student seminar at 25-th International jubilee SAMPEconference, Paris (27-th march to April 2-nd); International Conference on Mechanics of Composite Materials, 16-20 May 2004, Riga, Latvia; 17-я научно-техническая конференция «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллов», Обнинск 2004; конференция отдела полимеров и композиционных материалов ИХФ РАН, г.Звенигород, 28 февраля - 3 марта, 2005 г.

Публикация По результатам диссертационной работы опубликовано четыре статьи и восемь тезисов докладов.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста, включает 49 рисунков и 14 таблиц. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы из 144 наименований и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость результатов работы.

В первой главе представлен обзор литературных данных. На основании анализа результатов, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях, сделаны выводы о необходимости комплексных исследований влияния термопластичных добавок на физико-механические свойства волокнистых композиционных материалов.

Во второй главе приведены сведения об исследуемых материалах, способах изготовления образцов и о методах проведения экспериментов.

Использовались эпоксидиановая смола ЭД-22 и смеси ЭД-22 и ароматического полисульфона ПСК-1 с молекулярной массой 35000. Количество ПСК-1 в смесях составляло 5,10, 15 и 20 мае. ч. на 100 мае. ч. ЭД-22 Отвердителями служили триэтаноламинотитанат (ТЭАТ) и диаминодифенилсульфон (ДАДФС); их содержание, соответственно, составляло 10% и 30% от массы ЭД-22.

Для изготовления композитов были выбраны стеклянное волокно РВМН 10-420-80 и углеродное волокно Sigrafil С type (SGL Carbon Group).

Армированные пластики получали мокрой намоткой по безрастворной технологии (без использования растворителя). Волокна наматывали на цилиндрические оправки. Подробно технологические схемы и параметры намотки, подобранные для разных типов немодифицированных и модифицированных связующих, описаны в главе 3.

Отверждение композитов проводили по ступенчатому режиму: 1 ч -100°С, 2 ч - 120°С, 6 ч - 160°С для матриц, отверждаемых ТЭАТом; 1 ч - 100°С, 2ч- 120°С, 5ч- 180°С для матриц, отверждаемых ДАДФСом.

Полученные намоткой кольца разрезали на сегменты. Размеры образцов испытываемых на сдвиг - 5x6x40 мм, испытываемых на изгиб - 1,2x6x40 мм. При определении межслоевой вязкости разрушения длина образцов равнялась 110-115 мм при ширине 10 мм, толщина - 2 мм; радиус кривизны каждого сегмента 75 мм. Первоначальная длина трещины -10 мм. Она задавалась на стадии намотки при помощи тефлоновой пленки, помещаемой в серединных слоях образца.

При исследовании влияния типа матрицы на свойства композитов использованы виды испытаний в наибольшей степени чувствительные к изменению свойств матрицы или границы раздела: изгиб, сдвиг и расслоение двухконсольной балки.

Прочность при сдвиге определялась по методу короткой балки при квазистатических (0,8, 11 и 80 мм/мин) и ударных (2,4х105 и 3,24х105 мм/мин) скоростях нагружения. В квазистатических опытах использовали разрывную машину \\ФМ (типа йкй-оп); при низкоскоростном ударе - установку, смонтированную на базе пружинного копра КСП-2. Оба измерительных комплекса обеспечивали компьютеризированное считывание и обработку результатов; в обоих использовали одну и ту же измерительную аппаратуру. В процессе испытания регистрировали диаграммы нагружения, т.е. зависимости нагрузка- время, что позволило получить данные о кинетике изменения прочности при различных скоростях нагружения.

Определение прочности и модуля упругости при трехточечном изгибе происходило на том же самом оборудовании, что и при сдвиге при скорости нагружения 11 мм/мин.

При испытании на трещиностойкость скорость нагружения составляла 55 мм/мин. В ходе нагружения снималась зависимость силы Р от перемещения зажимов Э. Число циклов «нагружение- разгрузка» равнялось 5 или 6. Величины углов изгиба консолей а! и аг определялись путем построения касательных к концам консолей на полученных изображениях образцов Подробные сведения о методе и расчете межслоевой вязкости разрушения изложены в главе 4.

Вязкость немодифицированных и модифицированных связующих с отвердитеяями и без них определялась на ротационном вискозиметре типа «Реотеет-2» при температурах 70, 100 и 120°С. Из полученных данных оценивалась жизнеспособность связующих (момент резкого нарастания вязкости).

Третья глава посвящена реологическим исследованиям эпоксиполисульфоновых матриц и разработке намоточного тракта для изготовления армированных пластиков на основе высоковязких гибридных связующих.

В предварительных экспериментах использовался тракт, разработанный ранее в ИХФ РАН (рис. 1).

Жгут подается с бобины (1), расположенной на шлулярнике (2), через направляющее кольцо (3). Затем на него наносят связующее с помощью пропиточного ролика (4), который частично погружен в связующее, находящееся в обогреваемой ванночке (5). Окончательная пропитка жгута и его натяжение осуществляется на барабанах (6). Тормозное устройство (7) позволяет регулировать натяжение волокон. Формирование намотанной структуры завершается с помощью раскладчика (8), расположенного в непосредственной близости от оправки (9). Пропиточный ролик (4), ванночка со связующим (5) и натяжные барабаны (6) обогреваются горячей водой заданной температуры, поддерживаемой термостатом. В процессе намотки производится обогрев оправки с помощью фена (10). Все элементы пропиточно-натяжного тракта крепятся на вертикальной пластине, которая установлена на суппорте токарного станка, что позволяет регулировать

образцов армированных пластиков на низковязких связующих.

(Описание в тексте). Описанная схема намотки позволяла получить качественные угле- и стеклопластики с небольшим количеством пор и содержанием волокна от 55 до 60% только при небольших (до 10%) концентрациях полисульфона (табл. 1, 2). Предельная температура намотки для данной технологической схемы ~90°С

Анализ факторов, препятствующих получению композитов с большим содержанием термопластичного модификатора, показал, что основной недостаток - слишком длительные переходы от одной операции к другой, во время которых жгут от момента нанесения на него связующего до момента подхода к вальцам успевает остыть. Кроме этого, пропиточные барабаны имеют слишком большой диаметр (150 мм), что не позволяет создать значительное нормальное давление, внедряющее связующее в межволоконное пространство. При этом за основную задачу бала принята локализация зоны нанесения связующего и пропитки, а также повышение температуры

связующего для снижения его вязкости.

На рис. 2 показана новая технологическая схема намотки композитов по безрастворной технологии, совмещающая в себе признаки методов намотки на основе реактопластичного связующего и получения препрегов на основе термопластов.

образцов армированных пластиков на высоковязких связующих.

нанесения связующих на жгут: I -ролик, 2 - Рис. 4. Система перегибных цилиндр со связующим, 3 - плунжер, 4 - пропитывающих роликов,

нагреватели, 5 - регулировочный винт, б -жгут.

За основу был взят уже имеющийся тракт. Жгут, расположенный на бобине (1), находящейся на шпулярнике (2) проходя через направляющее кольцо (3), подавался на натяжные барабаны (4). Нанесение связующего осуществлялось на устройстве (6), представляющем собой капиллярный вискозиметр (рис. 3).

Устройство для нанесения связующего состоит из угловой головки (1), соединенной с цилиндром (2), в котором находится, разогретое до температуры намотки связующее. Подача связующего в угловую головку осуществлялось равномерным движением плунжера (3) с заданной скоростью. Дозирование

смесей ЭД-22—полисульфон производилось с помощью регулировочного винта (4), частично перекрывающего канал капилляра. Угловая головка и материальный цилиндр обогревались с помощью электрических нагревателей (5). Далее жгут, с нанесенным на него связующим, подавался через перегибной ролик (7) на пропиточное устройство (8), совмещенное со штоком раскладчика. Пропиточное устройство (рис. 4) состояло из трех неподвижных роликов, расположенных на разных уровнях. На роликах происходило окончательное пропитывание жгута, его профилирование и снятие излишков связующего.

Разработанная технологическая схема позволила получить композиты с небольшим количеством пор (см. табл. 1,2).

Таблица 1.

Плотность и состав стеклопластиков на основе эпоксидных матриц,

модифицированных полисульфоном.

Отвердитель Показатели С, %(мас.)

0 5 10 15 20

Увол, %(об.) 63 57 53 59 59

ТЭАТ Упор,%(об.) 2 2 3 5 3

р, г/см 2 1,95 1,88 1,94 1,96

Увол, %(об.) 52 48 46 - 59

ДАДФС Упор, %(об.) 2 3 5 - 5

р, г/см3 1,83 1,75 1,83 - 1,92

Таблица 2 Плотность и состав углепластиков на основе эпоксидных матриц, модифицированных полисульфоном.

Отвердитель Показатели С, %(мас.]

0 5 10 15 20

Увол, %(об.) 60 60 58 51 45

ТЭАТ Упоь%(об.) 1 1 2 5 1

р, г/см3 1,6 1,6 1,56 1,45 1,47

Увол,%(0б.) 55 52 48 - 40

ДАДФС Упор, %(об.) 1 1 2 - 2

р, г/см3 1,58 1,57 1,55 - 1,45

Исследование вязкости связующих показало:

1. Введение полисульфона ведет к увеличении вязкости (см рис. 5), причем, чем ниже температура, тем больше разница в величинах вязкости для немодифицированных и модифицированных связующих.

2. При введение отвердителей вязкость в начальный момент времени практически не изменяется: присутствие ТЭАТа не приводит к повышению г), а ДАДФС увеличивает ее всего на 5 -10% при С=10 -20% (мае.).

3. На жизнеспособность связующих существенно влияют не только температура и количество модификатора, но и тип отвердителя. Композиции, отверждаемые ДАДФСом, обладают более высокой жизнеспособностью по сравнению со связующими, содержащими ТЭАТ. Увеличение температуры приводит к увеличению скорости отверждения

связующих (рис. 6). При этом, чем выше содержание полисульфона, тем быстрее наступает момент резкого увеличения вязкости.

Полученные данные позволили выбрать технологические параметры необходимые для осуществления намотки композиционных материалов. В качестве изменяемых параметров были выбраны (рис. 2): температура связующего в цилиндре; температура на угловой головке; температура в пропиточном устройстве; температура оправки; усилие натяжения нити; скорость движения жгута.

Л, Па*с

12

I

10

20 С,'Мм«С.)

Рис. 5. Зависимость вязкости эпоксидианового олигомера ЭД-22 от количества введенного в него полисульфона при разных температурах:

1-120%;, 2-мог:,

3 -70 V.

Л, Па* с

10

б)

/

50

100

150

200

250

Рис. 6. Влияние

времени и температуры на вязкость эпоксидного

связующего без модификатора (1) и содержащего 10% (2) и 20% (3) полисульфона при температуре 100 "С. Отвердители. а-ТЭАТ, б-ДАДФС.

300 Ь, мин

Учитывая высокую вязкость связующего и стремление получить качественный малодефектный композит с низким содержанием пор и высоким содержанием волокна, усилие натяжение нити было выбрано максимальным для данных типов волокнистых материалов, скорость движения жгута -минимальной.

Температурные параметры пропитки подбирались таким образом, чтобы обеспечить необходимую вязкость и жизнеспособность связующих. Показано, что оптимальная температура намотки 100°С. При этом жизнеспособность связующих, отверждаемых ТЭАТом, составляет, в зависимости от концентрации модификатора, не менее 60 минут, а для связующих, содержащих ДАДФС - более 5 часов. В этом отношении, использование ДАДФСа представляется более технологичным.

В четвертой главе представлены результаты исследования физико-механических свойств армированных пластиков при разных видах нагружения (сдвиг, изгиб и расслоение двухконсольной балки).

Из диаграмм нагружения стеклопластиков следует, что при квазистатических воздействиях введение полисульфона практически не оказывает влияния на прочность композитов при сдвиге (рис. 7а).

Рис. 7. Зависимость прочности при сдвиге г однонаправленных стеклопластиков на основе эпоксиполисульфоновых С, % (мае.) матриц от количества введенного в матрицу полисульфона (% мае.). Тип отвердителя указан на графиках. Скорость нагружения: а - Пмм/мин, 6-4м/с.

20

С, % (мае.)

При динамическом нагружении (рис. 76) прочность т композитов на основе матриц, отвержденных ТЭАТом, возрастает с увеличением концентрации модификатора. Максимальный прирост прочности при 20%-м содержании полисульфона в матрице составляет 10% при скорости 4 м/с и 24% — при 5,4 м/с. Значение т для стеклопластиков на основе матриц, отвержденных ДАДФСом, при концентрации полисульфона 20 % возрастает примерно на 35% при обеих динамических скоростях нагружения Возможно, увеличение прочности в этих случаях связано с улучшением диссипативных свойств модифицированных матриц

Влияние скорости нагружения на прочность исследуемых стеклопластиков представлено на рис 8. Видно, что в диапазоне шести десятичных порядков у каждого из стеклопластиков значения сдвиговой прочности, полученные при "быстром" и "медленном" приложении нагрузки, хорошо ложатся на одну прямую, т.е. для каждого из них

тр = В1+В2/8(т). (1)

Для разных типов материалов коэффициенты В: и В2 - константы. Коэффициент В, = <1тР/с1^(т) характеризует изменение прочности при изменении скорости нагружения на порядок, т.е. отклик материала на скорость приложения внешней силы, его "чувствительность" к скорости внешнего воздействия.

т, МПа

100

80 ■

60 ■

40 I--2

т, МПа 100

80

60

а)

аО о5 д 10 х 15 420

4 в

х, МПаУс

Га0 о5 д 10 к 15 д2о!

Рис. 8. Зависимость прочности при сдвиге т

однонаправленных эпоксиполисульфоновых стеклопластиков от логарифма скорости нагружения т. Отвердители: а - ТЭАТ, б-ДАДФС. Содержание ПСК-1 в матрице указано на графиках (в %(мас.)).

4 в

,МПа/с

Эта чувствительность (см. табл. 3) при использовании немодифицированной смолы, отвержденной ТЭАТом, равна 2,3 МПа, отвержденной ДАДФСом — »1 МПа. Для стеклопластиков на основе предельно модифицированных матриц значение В2 возрастает до 5,6 МПа для обоих типов отвердителей. Еще отчетливее наблюдаемая тенденция видна, если чувствительность к скорости нагружения выражена в относительных единицах В = В2/Вь При большом содержании полисульфона (20%) относительное изменение прочности стеклопластика при изменении скорости нагружения на порядок может достигать 10%.

Таблица 3.

Коэффициенты уравнения Журкова для стеклопластиков на основе эпоксидных _ матриц, модифицированных полисульфоном._

Отвердитель Показатели С, %(мас.)

0 5 10 15 20

ТЭАТ Вь МПа 59 67 62 57 59

В2, МПа 2,3 1,5 3,7 5,6 5,6

В 0,04 0,02 0,06 0,1 0,1

у, см3/моль 2445 3839 1521 1001 1001

и0, кДж/моль 218 330 169 132 134

ДАДФС Вь МПа 63 66 47 - 62

В2,МПа 1 3,3 5,3 - 5,7

В 0,02 0,05 0,11 - 0,09

у, см3/моль 5859 1690 1061 - 981

и0, кДж/моль 440 185 125 - 136

Прямые, приведенные на рис. 8, позволяют также говорить о том, что при сдвиге разрушение эпоксидных стеклопластиков происходит по термофлуктуационному механизму. Действительно, зависимость прочности от скорости нагружения представляет собой проявление зависимости долговечности от величины напряжения. Рассчитать долговечность (время жизни I* под нагрузкой при постоянном напряжении), если известна прочность при других режимах нагружения, можно пользуясь уравнением Журкова и критерием Бейли.

Формула Журкова служит математическим выражением кинетической концепции прочности. Знание параметров у и ио открывает возможности для прогнозирования долговечности материала. Параметры у и ио легко рассчитать, зная коэффициенты В) и Вг

При изменении состава матрицы коэффициент у меняется: с увеличением содержания ПСК-1 у уменьшается (см. табл. 3). Такое падение у представляется достаточно правдоподобным: у показывает степень перенапряжения связей, которая при пластификации связующего может уменьшаться. Уменьшаются при этом и значения нулевой энергии активации Ц).

Прочности исследованных композитов при изгибе и их модули упругости практически не зависят от количества вводимого полисульфона и от типа отвердителя (рис. 9, 10). Колебания значений Ои и Ей связаны с качеством полученных образцов и соизмеримы с разбросом данных.

о» ГШ

3 г

! ОТЭАТ ВДАДФС

Рис. 9. Зависимость

прочности стеклопластиков при I Н изгибе ети от состава

Ц —

20

С, % (мае.)

Рис. 10. Модули упругости при изгибе Ей однонаправленных стеклопластиков на основе эпоксидиановой смолы ЭД-22 в зависимости от количества введенного в нее полисульфона ПСК-1.

Такое поведение композитов, на основе матриц, содержащих термопластичные добавки, вполне закономерно, т.к. основной вклад в прочность вносит армирующее волокно, а собственно матрица не приводит к снижению модуля упругости и прочности при изгибе.

Как изменяются механические характеристики углепластиков при введении в матрицу полисульфона проиллюстрировано на рис. 11-14. При квазистатических скоростях нагружения введение полисульфона на сдвиговую прочность углепластиков не влияет (рис. 11а). При динамических скоростях нагружения (рис. 116) заметно повышение прочности, которое достигает 20% для углепластиков на основе матрицы, содержащей 20% ПСФ и отвержденной ТЭАТом, и 30% для матрицы состава ЭД-22+ 20% ПСФ+ ДАДФС. Такое увеличение сдвиговой прочности, как и у стеклопластиков, можно связать с увеличением интенсивности диссипативных процессов в модифицированных матрицах.

На рис. 12 представлены прочности углепластиков в полулогарифмических координатах. Как и для стеклопластиков, эта зависимость оказалась близка к линейной. Были определены коэффициенты уравнения (1), величины энергий активации ио и акшвационного объема у.

С, % (мае.)

Рис. 11. Влияние состава матрицы на значения прочности углепластиков при сдвиге. Тип отвердителя указан на графиках. Скорость погружения: а - 11 мм/мин, 6-4 м/с.

20

С, % (мае.)

Из табл. 4 видно, что углепластики на основе немодифицированной матрицы менее чувствительные к изменению скоростей внешних нагрузок, чем стеклопластики. Однако при добавлении в матрицу полисульфона углепластики выходят по значению коэффициента В2 на уровень стеклопластиков При 20% полисульфона прочность углепластика при изменении скорости нагружения на порядок может изменяться на 6-7%

С увеличением содержания ПСК-1 у уменьшается. Значения у рассчитанные для углепластиков в полтора - два раза выше, чем у стеклопластиков. Это вполне закономерно, если учитывать, что углепластики более жесткие, чем стеклопластики. Величины Ц) для углепластиков на основе эпоксидных матриц, содержащих 20% ПСК-1, снижаются примерно в два раза

а)

ПО о 5 д 10 х 15 л20

-2

б)

т. МПа/с

О0 0 5 д]0 *1$ ¿20

Рис. 12. Зависимость прочности при сдвиге т

однонаправленных эпоксиполисулъфоновых углепластиков от логарифма скорости погружения т. Отвердители: а - ТЭАТ, б-ДАДФС. Содержание ПСК-1 в матрице указано на графиках (в %(мас.)).

б

МПа/с

Таблица 4.

Коэффициенты уравнения Журкова для углепластиков на основе эпоксидных матриц, модифицированных полисульфоном._

Отвердитель Показатели С, %(масс.)

0 5 10 15 20

ТЭАТ ВьМПа 63 66 65 63 63

В2,МПа 1,3 2 2,2 3,6 4

В 0,02 0,03 0,04 0,06 0,06

V, см3/моль 4311 2864 2506 1547 1397

Ц), кДж/моль 344 261 235 171 162

ДАДФС ВьМПа 64 65 63 - 69

В2,МПа 1,1 за 2,2 - 4,9

В 0,02 0,05 0,04 - 0,07

у, см3/моль 4928 1742 2550 - 1151

Уо, кДж/моль 386 187 235 - 154

сти, ГШ

шт»с

10 15 20

С, % (мае.)

Е» ГШ 100

80

60

40

0J3AT

■ЯМ№С

20

Рис. 13. Прочность углепластика на основе эпоксиполисулъфоновых матриц при изгибе в зависимости от содержания модификатора и типа отвердителя.

Рис. 14. Зависимость модуля упругости углепластиков при изгибе от содержания

полисульфона в эпоксидной матрице и типа отвердителя.

10

15

20

С, % (мае.)

Прочности исследованных углепластиков при изгибе и их модули упругости (рис, 13, 14), как и у стеклопластиков, практически не зависят от количества вводимого полисульфона и от типа отвердителя.

Для определения вязкости разрушения разработан метод, который позволяет испытывать образцы в форме сегментов колец. Предложена теория метода. Показано, что определение энергии Gic сводится к так называемому

«методу углов» и, что рассчитать межслоевую вязкость можно по формуле: р

GIC = —(sin а, - sin а2)

где

w

Fc - сила,

(2)

при которой начинается движение трещины, ct, и а2 -

критические углы изгиба первой и второй консолей, - ширина образца.

Уравнение (2) позволяет определить удельную вязкость разрушения, если измерены углы изгиба консолей и критическая сила Рс, при которой «страгивается» трещина. Эта формула применима как при слабом, так и при сильном изгибе консолей. Толщина консолей может быть разной, а образцы в исходном состоянии могут иметь форму дуги или быть плоскими. «Метод углов» дает возможность испытывать образцы любой толщины. Необходимые образцы просты в изготовлении. Использование сегментов колец открывает возможности для измерения механических характеристик композитов (силовых и энергетических) на образцах одинаковой геометрии и обеспечивает одинаковые температурно-временные условия получения всех образцов для

этих комплексных испытаний. Развитый подход проверен при испытании сегментов колец стекло- и углепластика на основе эпоксидной смолы ЭДТ-10. Дополнительно вязкость разрушения определялась также из диаграмм нагружения сила Р- перемещение Б. Сравнение значений вш, вычисленных по предложенному методу и исходя из определения площади под диаграммами Р -И, дало возможность оценить правильность расчета.

Рис. 15. Зависимость удельной энергии расслоения От, рассчитанной разными методами, от длины

трещины с1Ь для образцов стекло- (а) и углепластиков (б) разной толщины. Толщина образцов стеклопластика 2(А, П) и 4,5мм (АД); углепластиков -

1(ьп)и4,5мм( ад;.

Значения <5® рассчитаны: А, А-по «методу углов»; □, ■- по площади под кривой Р-О.

Зависимость вязкости разрушения для исследуемых композитов от длины трещины Ь показана на рис. 15. Видно, что при достаточно большой длине трещины (Ь> 40 мм) Ощ. практически не зависит от Ь. Для стеклопластиков значения удельной вязкости разрушения достаточно велики (~2 кДж/м2); для углепластиков получены характерные значения Сщ«0,28 кДж/м2. Обычно высокие значения С® для стеклопластиков наблюдаются при расслоении с образованием и разрушением тяжей.

Рис. 16 иллюстрирует зависимость удельной вязкости разрушения композитов от толщины образца. Значения Сгщ для тонких образцов стеклопластиков (5<2мм) оказываются несколько ниже, чем для толстых (8^2-4мм). Это вероятно связано с интенсивностью образования и развития тяжей. Энергия расслоения Ощ для углепластиков практически не зависит от толщины образцов.

Таким образом, значения <3ци получаемые при измерении удельной вязкости разрушения стекло- и углепластиков на сегментах колец, толщина которых не менее двух миллиметров, при достаточно больших длинах трещин (Ь>30 мм), не зависят от длины трещины и от толщины образцов.

вш, кДж/м

5 г а)

„Ад " ■

о я »,_ _1и А

□а л. -. ■ аД-

¡3 АдЙ

20 40 60 80 100

ЛЬ, мм

<гт, кДж/м* 0,8

0,6

0,4

б)

Г| п ^

0,2 » й 1 ■ ла

20 40 60 80 100

<1Ь,им

Следовательно, для исследованных эпоксидных композитов величину йщ, измеренную на образцах указанной геометрии (Ь>30 мм, 5^2-4мм), можно рассматривать как константу материала, которая определяется только природой компонентов композита и условиями его изготовления.

Сщ, кДж'м2

3

а)

д

я 5 о, мм

Ок, кДжЛи2 0,6

0,4

0,2

б)

Рис. 16. Зависимость удельной энергии расслоения стекло- (а) и

углепластика (б), рассчитанной разными методами, от толщины образца. Значения От

рассчитаны: А-по «методу углов»; □ - по площади под кривой Р'-Г).

0 1 2 3 4 5 6

8, мм

Как влияют добавки полисульфона на вязкость разрушения армированных пластиков показано на рис. 17. Видно, что для стеклопластиков характерен плавный рост трещиностойкости при увеличении содержания полисульфона. При этом для стеклопластиков, полученных на основе матриц, отвержденных ТЭАТом, рост значений (3® происходит быстрее, чем для стеклопластиков, матрица которых отверждена ДАДФСом. Максимального значения трещиностойкость достигает при 20% полисульфона. При такой концентрации рост величин вш составляет почти 90% для композита, отвержденного ТЭАТом, и 65% для стеклопластика на основе матрицы, содержащей ДАДФС.

Похожие зависимости межслоевой вязкости разрушения от количества полисульфона характерны и для исследованных углепластиков (рис. 18). Так, для углепластика на основе матриц, отвержденных ТЭАТом, до 15%-го содержания полисульфона наблюдается лишь слабая тенденция к росту энергии расслоения. Значительное увеличение трещиностойкости для исследованных углепластиков наблюдается при концентрации полисульфона 20 % . При этом значение удельной энергии расслоения увеличивается в два раза. Для

углепластика, матрица которого отверждена ДАДФСом, характерен плавный рост вш даже при низком содержании полисульфона. Максимального значения (0,53 кДж/м2) межслоевая энергия разрушения достигает при 15-20%-м содержании полисульфона. Это на 75% больше, чем у углепластиков с немодифицированной матрицей. Рост значений в® при достаточно больших содержаниях полисульфона в матрице наглядно демонстрирует преимущества этих высоковязких связующих и актуальность создания технологии, позволяющей их применение.

Спя, кДя/м'

2,5

итэат идадфс

20

С, % (мае.)

Рис. 17. Зависимость удельной вязкости

разрушения Ст стеклопластиков на

основе модифицированной эпоксидиановой матрицы от количества введенного в матрицу полисульфона.

Рис. 18. Зависимость энергии межслоевой вязкости разрушения От углепластиков на

основе модифицированной эпоксидиановой матрицы от концентрации введенного в нее полисульфона.

Рост трещиностойкости связан в первую очередь с фазовым расслоением эпоксидной смолы, содержащей полисульфон. При нагружении композита, растущая микротрещина, встречая в матрице пластичную фазу полисульфона, затормаживается, и для ее дальнейшего продвижения требуется больше энергии, что, в конечном итоге, увеличивает общие затраты энергии, необходимые для полного разрушения материала.

Следует отметить, что введение малых (до 5%) количеств полисульфона в матрицу не оказывает влияние на параметр трещиностойкости. Это может быть связано с тем, что столь малое содержание полисульфона не достаточно для развития пластических деформаций в матрице.

С, %(мас.)

выводы

1. Разработана технология безрастворной намотки композитов на основе смесей эпоксидной смолы и полисульфона. Возможности используемой технологической схемы позволили получить качественные образцы стекло-и углепластиков с 2-4 % (об.) пор на основе матриц, содержащих до 20 %(мас.) полисульфона.

2. Введение полисульфона ведет к увеличении вязкости связующих. Чем ниже температура, тем больше разница в величинах вязкости для немодифицированных и модифицированных связующих Тип отвердителя, наряду с температурой и количеством модификатора, существенно влияют на жизнеспособность связующих. Жизнеспособность композиций, отверждаемых ДАДФСом, выше, чем у связующих, содержащих ТЭАТ. Полученные данные позволили выбрать технологические параметры, необходимые для осуществления намотки композиционных материалов при использовании высоковязких связующих.

3. Показано, что у стекло- и углепластиков, матрицы которых отверждены ТЭАТом, прочность при сдвиге при всех квазистатических скоростях нагружения практически не меняется с увеличением содержания полисульфона. При низкоскоростном ударном нагружении этих материалов т возрастает на 20-25% при С=20%(мас.). Вероятно, такое увеличение прочности связано с ростом интенсивности диссипативных процессов в матрице. Прочность и модуль упругости стеклопластиков при изгибе практически не меняются при введении в состав матрицы полисульфона и не зависят от типа отвердителя.

4. Установлено, что значения прочности при сдвиге для исследованных композитов линейно растут с ростом логарифма скорости нагружения. Тем самым показано, что представления о кинетической природе прочности (термофлуктуационном механизме процесса разрушения) твердых тел применимы для описания прочности волокнистых композитов не только при растяжении, но и при сдвиге. Из полученных линейных зависимостей прочности при сдвиге от логарифма скорости нагружения рассчитаны коэффициенты уравнения Журкова. Они могут быть полезны для анализа механизмов разрушения композиционных материалов и расчета их долговечности при действии тангенциальных напряжений.

5 Разработан метод, позволяющий определить межслоевую вязкость разрушения Ощ композитов на образцах в форме сегментов колец. Предложена теория метода. Показано, что определение энергии вщ сводится к так называемому «методу углов». Метод дает возможность испытывать образцы любой толщины Необходимые образцы просты в изготовлении Использование сегментов колец открывает возможности для измерения механических характеристик композитов (силовых и энергетических) на образцах одинаковой геометрии и обеспечивает одинаковые температурно-временные условия получения всех образцов для этих комплексных испытаний.

6. Модифицирование эпоксидных связующих полисульфоном приводит к росту межслоевой вязкости разрушения Gm композитов. Повышение трещиностойкости для исследованных композитов начинается с 10 % (масс.) полисульфона для стеклопластиков и с 15%(масс.) - для углепластиков и практически не зависит от типа отвердителя. Рост значений Gtr может быть двухкратным для исследованных стекло- и углепластиков

Основные результаты диссертации изложены в работах:

1 VI Solodilov, Yu A Gorbatkina, А М Kuperman Influence of active diluent on properties of epoxy resin and unidirectional carbon-fiber-reinforced plastic / Book of abstracts of the International Conference on Mechanics of Composite Materials, 9-13 June 2002, Riga, Latvia, p. 191

2 Солодилов В И, Баженов С Л, Горбаткина Ю А, Куперман А М Определение энергии межслоевого разрушения на сегментах колец / Сб докладов межотраслевой научно-практичекой конференции «Проблемы создания новых материалов для авиакосмической отрасли в XXI веке», 25 июня 2002 г

3 В И Солодилов, С JI Баженов, Ю А Горбаткина, А М Куперман Определение энергии межслоевого разрушения стеклопластика на образцах в виде сегментов кольца // Механика композитных материалов - 2003 - т 38 - № 5 - с 615 - 626

4 Ю А Горбаткина, В И. Солодилов Влияние скорости нагружения и концентрации активного разбавителя на прочность эпоксидных композитов и модельных адгезионных соединений //Инженерно-физический журнал -2003 -том 76, №3, с. 106-111

5 Горбаткина Ю А, Солодилов В.И, Сушенков В. А. Поведение эпоксидных стеклопластиков при широком варьировании скорости сдвига // сб трудов научного семинара «Актуальные проблемы реологии», 30 июня- 5 июля 2003г., Барнаул, с 46-48.

6 Ю А Горбаткина, В И Солодилов, В А Сушенков Прочность эпоксидных стеклопластиков при сдвиге в широком диапазоне скоростей нагружения// Высокомолекулярные соединения Серия А 2004 -т 46,-№6-с 1-7

7 В И Солодилов, Ю А Горбаткина Свойства стеклопластиков на основе эпоксидной матрицы модифицированной полисульфоном // XXX Гагаринские чтения Тезисы докладов международной молодежной научной конференции. Москва, 7-8 апреля 2004 г, с 102.

8 VI Solodilov, Yu A Gorbatkina, and М V Shustov Mechanical properties of unidirectional composites based on epoxy—polysulfone blends // SAMPE student seminar at 25-th International jubilee SAMPE- conference Paris (27-th march to April 2-nd)

9 Yu A. Gorbatkina, Т. V Brantseva, and V. I Solodilov Nature of the synergetic effect in adhesion of polymer blends to solids // Book of abstracts of the International Conference on Mechanics of Composite Materials, 16-20 May 2004, Riga, Latvia, p 64

10 Ю А Горбаткина, В И. Солодилов, MB Шустов Механические свойства однонаправленных композитов на основе эпоксидных матриц, модифицированных полисульфоном // Конструкции и технологии получения изделий из неметаллов Сборник тезисов докладов 17-й научно-технической конференции, ч2, стр 40-42, Обнинск, 2004 г

11 Горбаткина, В И Солодилов, А.М. Куперман, Д.В Павловский, М.В. Шустов Прочность эпоксиполисульфоновых стеклопластиков при сдвиге в широком диапазоне скоростей нагружения // Инженерно-физический журнал - 2005г - т 78 - № 5

12 В И Солодилов, Ю.А Горбаткина, Павловский Д.В, Куперман AM Свойства намоточных углепластиков на основе эпокси-полисульфоновых матриц // Сб тезисов науч конф отдела полимеров и комп материалов ИХФ РАН, г Звенигород, 28 февраля - 3 марта, 2005 г., стр 40.

Принято к исполнению 04/05/2005 Исполнено 05/05/2005

Заказ № 832 Тираж. 100 экз

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Балаклавский пр-т, 20-2-93 (095) 747-64-70 www autoreferat ru

Р" 938 î

РНБ Русский фонд

2006-4 5346

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Солодилов, Виталий Игоревич

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Научно-технические методы построения полимерных композиционных материалов

1.2. Механизмы разрушения армированных пластиков при разных видах напряженного состояния

1.3. Способы модифицирования и свойства модифицированных матриц

1.4. Свойства полимерных композиционных материалов на основе модифицированных матриц

1.5. Выводы 31 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

2.1. Использованные материалы

2.2. Изготовление образцов армированных пластиков

2.3. Определение вязкости связующего

2.4. Определение содержания компонентов в композиционных материале и расчет пористости

2.5. Методы исследования физико-механических свойств композитов

2.5.1. Определение механических характеристик композитов при трехточечном изгибе

2.5.2. Определение удельной вязкости расслоения От

2.6. Статистическая обработка данных

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОВЯЗКИХ СВЯЗУЮЩИХ

3.1. Разработка технологической схемы безрастворной намотки композиционных материалов на основе смесей эпоксидная смола - полисульфон

3.2. Исследование вязкости смесей эпоксидная смола полисульфон

4. СВОЙСТВА НАМОТОЧНЫХ ОДНОНАПРАВЛЕННЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИ-ПОЛИСУЛЬФОНОВЫХ МАТРИЦ

4.1. Свойства композиционных материалов при разных видах напряженного состояния

4.1.1. Свойства стеклопластиков

4.1.2. Свойства углепластиков

4.2. Исследование трещиностойкости композитов на основе эпоксиполисульфоновых матриц

4.2.1. Разработка метода испытания на трещиностойкость образцов в виде сегментов кольца

4.2.2. Влияние добавок полисулъфона на трещиностойкость композитов 116 ВЫВОДЫ 126 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 128 ПРИЛОЖЕНИЕ

 
Введение диссертация по химии, на тему "Армированные пластики на основе эпоксиполисульфоновых связующих, полученные методом намотки"

Полимерные композиционные материалы, в частности полимеры, армированные волокнами, широко применяются в различных отраслях машиностроения. Благодаря рекордным удельным упруго-прочностным характеристикам эти материалы используются для создания конструкций высокого весового совершенства.

Армированные пластики обладают рядом преимуществ по сравнению с такими более распространенными конструкционными материалами, как алюминий, титан, сталь и другие сплавы. У полимерных композитов не только высокая удельная прочность и модуль упругости (что немаловажно для авиакосмической отрасли машиностроения), у них хорошая коррозионная стойкость и повышенная износостойкость. Кроме этого, затраты материалов и энергетических ресурсов на изготовление конструкций из полимерных композитов часто оказываются меньше, чем на производство аналогичных изделий из металлических сплавов.

Однако, полимерные композиционные материалы имеют ряд недостатков. Наиболее существенные из них - низкие трещиностойкость и сопротивляемость ударному воздействию.

Наиболее заметно трещино- и ударостойкость композиционного материала зависит от вязкоупругого поведения матрицы и особенностей ее взаимодействия с армирующими волокнами. Учитывая, что в условиях трансверсальных нагрузок распространение трещины происходит, главным образом, между слоями армирующих волокон, основная часть энергии внешнего воздействия расходуется на разрушение матрицы и межфазного слоя. Таким образом, механическое поведение композиционного материала недостаточно характеризовать лишь показателем прочности вдоль направления армирования. Кроме этого, характеристики межслоевого разрушения (прочность при сдвиге, трещиностойкость) могут оказаться определяющими в поведении многослойного композита при его деформировании, особенно в условиях трансверсального нагружения.

Традиционно для производства композитов используются термореактивные связующие, обладающие высокими прочностными характеристиками, хорошей технологичностью и, как правило, низкой трещиностойкостью и сопротивляемостью ударным воздействиям.

В настоящее время известны несколько способов повышения диссипативных возможностей термореактивных матриц, использующихся для производства конструкционных материалов: введение активных разбавителей, наполненные эластомерами, использование в качестве модификаторов термопластичных полимеров.

Последний способ модифицирования применяется сравнительно недавно и считается альтернативой модифицированию каучуками. Основное его достоинство состоит в повышение вязкости разрушения и ударостойкости реактопласта практически без уменьшения температуры стеклования и модуля упругости. Наиболее эффективно в качестве модификаторов проявили себя полиэфиримиды, полиарилэфиркетоны, полифениленоксиды и полисульфоны. При этом полисульфоны представляют наибольший интерес, так как сочетают в себе высокие механические характеристики, хорошую окислительную и термическую стабильность.

Необходимо отметить, что исследования в области модифицирования эпоксидных смол теплостойкими термопластами проводятся, в основном, на неармированных полимерах. Эти исследования значительно затруднены из-за того, что при добавлении термопласта в реактопласт вязкость полученного связующего многократно возрастает. Это значительно осложняет использование «смесевых» связующих при изготовлении волокнистых композитов, особенно при намотке, когда трудно создать большие градиенты давления для улучшения пропитки волокнистого наполнителя.

Использование для снижения вязкости летучих растворителей крайне нежелательно. В настоящее время использование «смесевых» связующих для изготовления композиционных материалов методом намотки систематически не исследовано, а данные о физико-механических свойствах армированных пластиков, полученных на основе смесей эпоксидная смола + термопласт, практически отсутствуют как в зарубежной, так и в отечественной литературе. В связи с этим изучение особенностей получения и физико-механических характеристик волокнистых композитов на основе смесей термопласт - реактопласт весьма актуально.

В данной работе исследуются физико-механические свойства эпоксиполисульфоновых однонаправленных стекло- и углепластиков, полученных по безрастворной намоточной технологии.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

 
Заключение диссертации по теме "Высокомолекулярные соединения"

выводы

1. Разработана технология безрастворной намотки композитов на основе смесей эпоксидной смолы и полисульфона. Возможности используемой технологической схемы позволили получить качественные образцы стекло- и углепластиков с 2-4 % (об.) пор на основе матриц, содержащих до 20 %(мас.) полисульфона.

2. Введение полисульфона ведет к увеличении вязкости связующих. Чем ниже температура, тем больше разница в величинах вязкости для ^модифицированных и модифицированных связующих. Тип отвердителя, наряду с температурой и количеством модификатора, существенно влияют на жизнеспособность связующих. Жизнеспособность композиций, отверждаемых ДАДФСом, выше, чем у связующих, содержащих ТЭАТ. Полученные данные позволили выбрать технологические параметры, необходимые для осуществления намотки композиционных материалов при использовании высоковязких связующих.

3. Показано, что у стекло- и углепластиков, матрицы которых отверждены ТЭАТом, прочность при сдвиге при всех квазистатических скоростях нагружения практически не меняется с увеличением содержания полисульфона. При низкоскоростном ударном нагружении этих материалов т возрастает на 20-25% при С=20%(мас.). Вероятно, такое увеличение прочности связано с ростом интенсивности диссипативных процессов в матрице. Прочность и модуль упругости стеклопластиков при изгибе практически не меняются при введении в состав матрицы полисульфона и не зависят от типа отвердителя.

4. Установлено, что значения прочности при сдвиге для исследованных композитов линейно растут с ростом логарифма скорости нагружения. Тем самым показано, что представления о кинетической природе прочности (термофлуктуационном механизме процесса разрушения) твердых тел применимы для описания прочности волокнистых композитов не только при растяжении, но и при сдвиге. Из полученных линейных зависимостей прочности при сдвиге от логарифма скорости нагружения рассчитаны коэффициенты уравнения Журкова. Они могут быть полезны для анализа механизмов разрушения композиционных материалов и расчета их долговечности при действии тангенциальных напряжений.

5. Разработан метод, позволяющий определить межслоевую вязкость разрушения композитов на образцах в форме сегментов колец. Предложена теория метода. Показано, что определение энергии О®, сводится к так называемому «методу углов». Метод дает возможность испытывать образцы любой толщины. Необходимые образцы просты в изготовлении. Использование сегментов колец открывает возможности для измерения механических характеристик композитов (силовых и энергетических) на образцах одинаковой геометрии и обеспечивает одинаковые температурно-временные условия получения всех образцов для этих комплексных испытаний.

6. Модифицирование эпоксидных связующих полисульфоном приводит к росту межслоевой вязкости разрушения вт композитов. Повышение трещиностойкости для исследованных композитов начинается с 10 % (мае.) полисульфона для стеклопластиков и с 15%(мас.) - для углепластиков и практически не зависит от типа отвердителя. Рост значений вш может быть двухкратным для исследованных стекло- и углепластиков.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата технических наук, Солодилов, Виталий Игоревич, Москва

1. Композиционные материалы / Под ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнапольского. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.

2. Армированные пластики / Под ред. Г.С. Головкина, В.И. Семенова. М.: Издательство МАИ, 1997. 404 с.

3. Cogswell F.N., Clegg D.W. An Introduction to fibre reinforcrd thermoplastics // SAMPE journal, 1988. - vol.24, - p. 1-23.

4. Shumay W.C. New speciality plastic // Adv. Mater, and Process. Ind. Metal. Prog. 1983. - 134, № 4. - p. 47-48.

5. Lou A.Y., Murtha T.P. и др. Continuous fiber thermoplastic composites // Thermoplast. Compos. Mater. 1991. - vol.6 - p. 167-204.

6. Bafna S.S., Baird D.G. An impregnation model for the preparation of the thermoplastic prepregs // J. Compos. Mater. 1992.26 № 5 - p. 683-707.

7. Лебедева O.B., Куперман A.M., Пучков Л.В и др. Армированные пластики на основе термопластичных связующих // Полимеры-90, т.2: АН СССР. Ин-т хим.физ. -Черноголовка, 1991.-е. 166-170

8. Зеленский Э.С., Куперман A.M., Пучков Л.В., Кульков А.А. Технология намоточных пластиков // Технология. Межотраслевой научно-технический сборник. Серия: Конструкции из композиционных материалов. М., 1991.-е. 18

9. Cantwell, P.Curtis, J.Morton. // Composites 1985 - v.14 - N3 - p.301.

10. Е.Ф.Харченко, С.Л.Баженов, А.А.Берлин, А.А.Кульков. // Механика композитных материалов. 1988. - №1. - с.7.

11. Б.Розен, Н.Дау. Механика разрушения волокнистых композитов. Мир, М., 1976, с.300.

12. В.В.Болотин. // Механика композитных материалов. 1984. - №2. - с.230.

13. Баженов С.JI. Дис. доктора физ.-мат. наук М: ИХФ РАН, 1995, 379с.

14. Композиционные материалы / Под ред. JI. Браутмана, пер. с англ. Г.П. Черепанов. Т.5, М.: Мир, 1978. 484 с.

15. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер- волокно. М.: Химия, 1987, 192 с.

16. Ю.А. Горбаткина, З.П. Сауляева, JI.B. Пучков и др. Влияние активного разбавителя на свойства эпоксидных матриц и органопластиков на их основе // Химические волокна. 1995. - №3. - с.42-45.

17. В.И. Солодилов, Ю. А. Горбаткина, A.M. Куперман Влияние активного разбавителя на свойства эпоксидного связующего и однонаправленного углепластика на его основе // Механика композитных материалов. 2003.т. 39,-№6-с. 745-758.

18. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М.: Химия, 1978, с.545

19. Козлов П.В., Папков С.П. Физико-химические основы пластификации полимеров. М.: Химия, 1982, с.223

20. Бартенев Г.М., Френкель С.Я. Физика полимеров. JI.: Химия, 1990, с.425

21. Энциклопедия полимеров. Под ред. Каргина В.А. М.: Советская энциклопедия, 1977, с. 1264

22. Kunz S.C., Sayre J. A., Assink R. A. Morphology and Toughness Characterization of Epoxy Resins Modified with Amine and Carboxyl Terminated Rubbers// Polymer. 1982. - vol.23, № 13. - p.1897-1906.

23. Achary Sasidaran, Latha P. В., Ramaswamy R. Room Temperature Curing of CTBN-Toughened Epoxy Adhesive with Elevated temperature Service Capability// J. Appl. Polym. Sci. 1990. - vol.41.- №1-2. - p.151-162.

24. Yee A. F., Pearson R. A. Toughening Mechanism in Elastomer-Modified Epoxies. Part 1.Mechanical Studies// J. Mater. Sci. 1986. - vol.21- №7. -p.2462-2474.

25. Yamanaka K., Takagi Y., Inoue T. Reaction-Induced Phase Separation in Rubber-Modified Epoxy Resins// Polymer.- 1989. vol.30 - №10. - p.1839-1884.

26. Scott J.M., Phillips D.C. //Journ. Material Science. 1975. - vol. 10. - p. 551.

27. P.J.P. Jansen, K.Y. Tamminga, H.E.H. Meijer, P.J. Lemstra Preparation of rubbery epoxy particles as novel toughening modifiers for glassy epoxy resins //Polymer. 1999. - v.40. - p. 5601-5607.

28. D. Ratna Phase separation in liquid rubber modified epoxy mixture. Relationship between curing conditions, morphology and ultimate behavior // Polymer. 2001. - v.42. - p. 4209-4218.

29. Бакнэлл К. Ударопрочные пластики. С.-П.: Химия, 1981, 327 с.

30. Волков В.П., Алексанян Г.Г., Берлин А.А., Розенберг Б.А. Особенности квазихруп, разрушения густосетч. эпоксидных полимеров, модифицир. каучуками // Высокомолекулярнве соединения. 1985. - Том (А) 27 - №4. - с. 756-762.

31. Козий В.В., Розенберг Б.А. Механизмы диссипации энергии в наполн. эластомерами термореактив, полимерных матрицах и композитах на их основе. Обзор // Высокомолекулярнве соединения. 1992. - Том (А) 34. -№11.-с. 3-52.

32. Bucknall С.В., Smith R.R. Stress-whitening in high-impact polystyrenes // Polymer. 1965. - vol. 6. - p. 437-446.

33. Newman S., Strella S. Stress-strain behavior of rubber-reinforced glassy polymers// Journ. Applied Polymer Science. 1965. - vol. 9. - p. 2297-2310.

34. Strella S. Rubber reinforcement of glassy polymers // Journ. Polymer Science (Part A2). 1966. - Vol. 4. - №3. - p. 527-528.

35. B.-G. Min, J.H. Hodgkin, Z.H. Stachurski. Reaction mechanism, microstructure, and fracture properties of thermoplastic polysulfone- modified epoxy resin // Journal of applied polymer science. 1993. - vol. 50. - №6. - p. 1065-1072.

36. B.-G. Min, Z.H. Stachurski, J.H. Hodgkin. Microstructural effect and the toughening of thermoplastic modified epoxy resins // Journal of applied polymer science. 1993 - vol. 50. - №9 - p. 1511-1518.

37. Taesung Yoon, Bong Sup Kim, Doo Sung Lee Structure development via reaction-induced phase separation in tetrafunctional epoxy/polysulfone blends // Journ. Applied Polymer Science. 1997. - Vol. 66. - №12. - p. 2233-2242.

38. Ratna D., Patri M., Chakraborty B.C., Deb P.C. Amine-terminated polysulfone as modifier for epoxy resin // Journ. Applied Polymer Science. 1997. - vol. 65.-№5.-p. 901-907.

39. K. Mimura, H. Ito, H. Fujioka Improvement of thermal and mechanical properties by control of morphologies in PES-modified epoxy resins // Polimer. 2000. - vol. 41. - p. 4451-4459.

40. Zhikai Zhong, Sixun Zheng, Jinyu Huang, Xingguo Cheng, Qipeng Guo, Jun Wei Phase behaviour and mechanical properties of epoxy resin containing Phenolphthalein poly(ether ether ketone) // Polymer. 1998. - vol. 39. - № 5,-p. 1075-1080.

41. H. Kishi, Y-B. Shi, J. Huang, A.F. Yee Shear ductility and toughenability study of highly cross-linked epoxy/polyethersulphone // J. materials and science. 1997. - vol. 32. - p. 761-771.

42. Ping Haung, Sixun Zheng, Jinyu Huang, Qipeng Guo, Wei Zhu Miscibility and mechanical properties of epoxy resin/polysulfone blends // Polymer. 1997. -vol. 38.-№22.-p. 5565-5571.

43. Hyun Sung Min, Sung Chul Kim. Fracture toughness of polysulfone/ epoxy semi- IPN with morphology spectrum // Polymer bulletin. -1999. vol. 42. -№2.-p. 221-227.

44. I. Martinez, M.D. Martin, A. Eceiza, P.Oyanguren, I. Mondragon Phase separation in polysulfone-modified epoxy mixtures. Relationship between curing conditions, morphology and ultimate behavior // Polymer. 2000. - vol. 41.- p. 1027-1035.

45. И.Ю. Горбунова, M.B. Шустов, M.JI. Кербер Влияние термопластичных модификаторов на свойства и процесс отверждения эпоксидных полимеров // Инженерно-физический журнал. 2003. - т. 6.- №3. - с. 1-4.

46. G. Di Pasquale, О. Motta, A. Recca, J.T. Carter, P.T. McGrail, D. Acierno New high-performance thermoplastic toughened epoxy thermosets // Polymer. 1997.-vol. 38.-№ 17.-p. 4345-4348.

47. Sixun Zheng, Qipeng Guo, Yongli Mi Miscibility and phase behsvior in blends of phenolphthalein poly(ether sulfone) and poly(hydrohyether of bisphenol A)// Polymer. vol. 44. - 2003. - p. 867-876.

48. A.E. Чалых, В.К. Герасимов, А.Е. Бухтеев, А.В. Шапагин, и др. Совместимость и эволюция фазовой структуры смесей полисульфон -отверждающиеся эпоксидные олигомеры // Высокомолекулярные соединения, серия А. -2003. т.45. - №7. - с. 1148-1159.

49. Oyanguren Р.А., Galante M.J., Andromaque К., Frontini P.M., Williams R.J.J. Development of bicontinuous morphologies in polysulfone-epoxy blends// Polymer. 1999. - vol.40. - №19. - p.5249-5255.

50. Bejoy Francis, Greert Vanden Poel, Fabrice Posada and others Cure kinetics and morphology of blends of epoxy resin with poly(ether ether ketone) containing pendant tertiary butyl groups // Polymer. 2003. - vol.44. - p.3687-3699.

51. R.J. Varley, J.H. Hodgkin, D.G. Hawthorne and others Toughening of a trifunctional epoxy system. Part III. Kinetic and morphological study of the thermoplastic modified cure process // Polymer. 2000. - vol.41. - p.3425-3436.

52. J.E. Robertson, T.C. Ward, A.J. Hill Thermal, mechanical, physical, and transport properties of blends of novel oligomer and thermoplastic polysulfone // Polymer. 2000. - vol.41. - p.6251-6262.

53. Kim Bong Sup, Chiba T., Inoue T. Phase separation and apparent phase dissolution during cure process of thermoset/thermoplastic blend // Polymer. -1995.-vol. 36. -№1. p. 67-71.

54. Masaki Kimoto, Kiyoshi Mizutani Blends of thermoplastic polyimide with epoxy resin // Journal of materials science. 1997. - vol. 32. - p. 2479-2483.

55. E. Girard-Reydet, H. Sautereau, J.P. Pascault and other Reaction induced phase separation mechanisms in modified thermosets // Polymer. - 1998. - vol. 39.-№11.-p. 2269-2280.

56. M.C. Chen, D.J. Hourston, W.B. Sun The morphology and fracture behaviour of a miscible epoxy resin polyetherimide blend // Eur. Polym. J. - 1995. -vol.31.-№2.-p. 199-201.

57. C. Chen, D.J. Hourston, F.-U. Schafer Miscibility and fracture behaviour of epoxy resin nitrated polyetherimide blends // Polymer. - 1995. - vol. 36. -№17.-p. 3287-3293.

58. Jyonsik Jang, Seunghan Shin Toughness improvement of tetrafunctional epoxy resin by using hydrolysed poly(ether imide) // Polymer. 1995. - vol. 36. - №6. -p. 1199-1207.

59. P.R. McDaniel, R.A. Orwoll, J.M. Connell Modification of a high performance epoxy matrix with poly(arylene ether-co-imidazole)s // Polymer. 1997. - vol. 38.-№24.-p. 6023-6030.

60. К. Mimura, Н. Ito, Н. Fujioka Toughening of epoxy resin modified with in situ polymerized thermoplastic polymers // Polymer. 2001. - vol. 42. - p. 92239233.

61. Frigione M.E., Mascia L., Acierno D. Oligomeric and polymeric modofiers for toughening of epoxy resins. // Eur.Polym.J. 1995. - vol.31 - №11. - p. 10211029.

62. Gaw K., Suzuki H., Jikei M. Morfological and phase behaviour studies of uniquely derived epoxy/polyimide semi-IPNs //Macromol.Symp.122. 1977. -p.173-178.

63. Li S., Hsu B.-L., Li F., Li C.Y., Harris F.W., Cheng S.Z.D. A study of polyimide thermoplastics used as tougheners in epoxy resins-structure and solubility relationships.// Thermochimica.Acta 340. 1999. - p.221-229.

64. Saalbrunk A., Mureau M., Peijs T. Blends of poly (ethyleneterephtalate) and epoxy resin as a matrix material for continuous fiber-reinforced composites// Plast.Rubber. Compos. -2001. vol.30 - №5. -p.213-221.

65. Ijima Т., Miura S., Fujumaki M., Tagushi T. Toughening of aromatic diamine-cured epoxy resins by poly (butylene phtalate)s and related copolyesters // J. Appl. Polym. Sci. 1996. - vol. 61. - p.193-175.

66. Wu I., Woo E.M. Effects of chemical interlinks on the morphology of polymer-modified epoxy blends // J. Polym. Sci. Part B. 1996. - vol.34. -p.789-793.

67. Rong M., Zeng H. Polycarbonate-epoxy semi interpenetratind polymer network. 2.Phase separation and morphology // Polymer. 1997. - vol.38. -№2. - p.269-277.

68. Берлин A.A., Пахомова JI.K. Полимерные матрицы для высокопрочных армированных композитов // Высокомолекулярные соединения (Сер.А). -1990. том 32. - №7. - с. 1347-1382.

69. Основы технологии переработки пластмасс / Под ред. Кулезнева В.Н, Гусева В.К., М.:Химия, 1995, 528 с.

70. Зеленский Э.С., Куперман A.M., Лебедева О.В. Армированные пластики на основе термопластичных связующих // Технология / Межотраслевой научно-техн. сборник. Серия: Конструкции из комп. материалов. -Москва. -1991. -с. 10-20.

71. Бэйдер Э.Я. Теплостойкие термопластичные полимеры // Теплостойкие полим. материалы и особен, производства изделий на их основе / Сб. науч. трудов. Москва. -1991. - с. 48.

72. McGrail Р.Т., Jenkins S.D. Some aspects of interlaminar toughening: reactively terminated thermoplastic particles in thermoset composites// Polymer. 1993. - vol.34 - №4. - p.677-683.

73. Pisanova E.V., Zhandarov S.F., Yurkevich O.R. Epoxy-Polysulfone Networks as Advanced Matrices for Composite Materials //J. Adhesion. 1997. - vol.64 -№ 1-4.-p.l 11-129.

74. McKenna G.B., Mandell J.F., McGarry F.J. // Soc.Plastic Industry, Ann. Tech. Conf. (RPD 1974), Section 13-C.

75. Bascom W.D., Bitner J.L., Moulton R.J., Siebert A.R. The interlaminar fracture of organic-matrix, woven reinforcement composites //Composites. -1980. vol.11 -№1. - p.9-18.

76. Ю. А. Горбаткина, В.И. Солодилов, В.А.Сушенков Прочность эпоксидных стеклопластиков при сдвиге в широком диапазоне скоростей нагружения// Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2004 т. 46,-№6-с. 1-7.

77. Seunghan Shin, Jyongsik Jang The effect of thermoplastic coating on the mechanical properties of woven fabric carbon-epoxy composites // J. Materials and science. 2000. - vol. 35. - p. 2047-2054.

78. E.M. Woo, K.L. Mao Interlaminar morphology effects on fracture resistance of amorphous polymer-modified epoxy/carbon fibre composites // Composites. Part A. 1996. - №27a. - p. 625-631.

79. A.M. Куперман, Э.С. Зеленский, M.JI. Кербер. Стеклопластики на основе матриц, совмещающих термо- и реактопласты // Механика композитных материалов. 1996. -т.32. -№1. - c.l 11-117.

80. R.W. Venderbosch, Т. Peijst, Н.Е.Н. Meijer, P.L. Lemstra Fibre-reinforced composites with tailored interphases using PPE/epoxy blends as a matrix system // Composites part A. 1996 . - vol. 27 A. - p. 895-905.

81. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов/ С.В. Власов, Э.Л. Калинчев, Л.В. Кандырин и др. М.: Химия, 1995, 528 с.

82. Справочник по пластическим массам, т.2 М.: Химия, 1975, 568 с.

83. Комарова Т.И., Виноградова С.В., Салазкин С.Н., Булгакова И.А., Заборовская Е.Э., Николайчик В.И., Коршак В.В. Композиции на основе эпоксидного олигомера изоциануровой кислоты //Пластмассы. -1983. № 3. - с.25-27.

84. Химическая энциклопедия. М.: Большая Российская энциклопедия, 1992, 639 с.

85. Калиничев В.А., Макаров М.С. Намотанные стеклопластики. М.: Химия, 1986,272с.

86. Россато Д.В., Грове К.С. Намотка стеклонитью. М.: Машиностроение, 1969, 306 с.

87. Куперман A.M., Зеленский Э.С., Харченко Е.Ф., Ященко Г.Н., Солдатенков Н.К. / Авт. свид. №249912 от 2 марта 1987 г.

88. Малкин А.Я., Чалых А.Е. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. М.: Химия, 1979, 304с.

89. ASTM D792-00: Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement.

90. ASTM D1895-96: Standard Test Methods for Apparent Density, Bulk Factor, and Pourability of Plastic Materials.

91. Головкин Г.С., Виноградов B.M. и др. Практикум по технологии переработки пластических масс. М.: Химия, 1980,240 с.

92. Тарнапольский Ю.М., Кинис Т.Я. Методы статических испытаний армированных пластиков. М.: Химия, 1975, 264с.

93. Костров В.И., Рыбин А.А., Старостин Ю.П. Пружинная установка для ударных испытаний пластмасс // Заводская лаборатория. 1979. - №11. -с. 1057-1058.

94. ГОСТ 4648-71: Пластические массы. Метод испытания на статич. изгиб.

95. Бабаевский П.Г., Кулик С.Г. Трещиностойкость отвержденных полимерных композиций. М.: Химия 1991, 336 с.

96. ASTM D 3762 79 (Reapproved 1988). Standard Test Method for Adhesive-Bonded Surface Durability of Aluminium (Wedge Test). Annual Book of ASTM Standards. -V. 15.06. - p. 268 -271.

97. ASTM D 3433 75. (Reapproved 1985) Standard Practice for Fracture Strength in Cleavage of Adhesives in Bonded Joints. - V. 15.06. - p.226 - 232.

98. ASTM D 5041 93b. Standard Test Method for Fracture Strength in Strength in Cleavage of Adhesives in Bonded Joints, V. 15.06. - p. 415-419.

99. ASTM D 1876 72 (Reapproved 1983). Standard Test Method for Peel Resistance of Adhesives (T-Peel Test). - p. 120 - 122.

100. ASTM E 561 86. Standard Practice for R-curve Determination. - p. 571 -582.

101. ASTM D 1062 78 (Reapproved 1983). Standard Test Method for Cleavage Strength of Metal-to-Metal Adhesive Bonds. - p. 49 - 51.

102. ASTM D 3933 80. Standard Practice for Preparation of Aluminum Surfaces for Stmctural Adhesives Bonding (Phosphoric Acid Anodizing). - p. 303 -306.

103. ASTM D 2651 79 (Reapproved 1984). Standard Practice for Preparation of Metal 1 Surfaces for Adhesive Bonding. - p. 165 - 169.

104. ASTM D 1183-70. (Reapproved 1987). Standard Test for Resistance of Adhesives to Cyclic Laboratory Aging Conditions. p. 66 - 67.

105. ASTM D 1151 90. Standard Test method for Effect of Moisture and Temperature on Adhesive Bonds. - p. 64 - 65.

106. BS 5350: Part СЫ986. Determination of cleavage strength of adhesive bonds. 6 p.

107. BS 5350:Part C12:1979.180° T peel test for a flexible-to-flexible assembly. -4 p.

108. BS 5350:Part C7-JI990. Determination of creep and resistance to sustained -application of force. 4 p.

109. ISO 13586:2000. Plastics Determination of fracture toughness (Gic and Kjc) - Linear elastic fracture mechanics (LEFM) approach. -16 p.

110. ISO 15107:1998. Adhesives Determination of cleavage strength of bonded joints. - 5p.

111. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы испытаний композитов с полимерной матрицей. Методы определения характеристик трещиностойкости при статическом растяжении и изгибе. М.: Госкомстандарт, ВНИИМАШ.-1982.-30 с.

112. Методические рекомендации. Определение характеристик трещиностойкости полимерных композиционных материалов при статических нагрузках", -Львов : ФМИ АН УССР, 1984. -53 с.

113. Методические рекомендации. Определение характеристик трещиностойкости / полимерных композиционных материалов при статических нагрузках. -Львов: ФМИ АН УССР, 1984. -78 с.

114. Williams J.G. Large displacement and end block effects in the DCB Interlaminar test in mode I and II11 J. Composite Materials.- 1987.- vol.21- p. 330-338.

115. Bazhenov S.L. Strong bending in the DCB interlaminar test of thin E-glas woven-fabric-reinforced laminates // Composites-1991.- vol. 22- p. 275-280.

116. Bazhenov S., Interlaminar and intralaminar fracture modes in 0/90 cross-ply glass/epoxy laminate // Composites. 1995.- vol.26. - p. 125-133.

117. С.Л.Баженов, К. Селитти, А.Хилтнер, Э.Баер, Механизм расслоения в мультислоистых композитах поликарбонат-стирол- акрилонитрильный сополимер // Высокомолекулярные соединения. Сер.А- 1994,- т.36- с. 466-474.

118. Экспериментальная механика: В 2-х кн. Книга 2 / Под ред. А. Кобаяси. М.: Мир, 1990, 552 с

119. Tisne J. L., Bouvard J. Winding with thermoplastic polymers. 3rd Eur. Symp. Spacecr. Mater. Space Environ., Noordwijk, The Netherlands (ESASP 232), Nov. 1985, p. 173 - 178.

120. Сухарев В.А., Матюшев И.И. Расчёт тел намотки. Москва, Издательство «Машиностроение», 1982, с. 98.

121. Цыплаков О.Г. Конструирование изделий из композиционных материалов. -М., 1982, с.140.

122. Суворова Ю.В., Сорина Т.Г., Гуняев Г.М. Скоростные зависимости прочности углепластиков // Механика Композитных Материалов. 1990. - №4. - с. 654-658.

123. Суворова Ю.В. Типы разрушения неупругих материалов в зависимости от скорости нагружения и температуры и соотв. им критерии прочности // Механика Композитных Материалов. 1982. - №5. - с. 797-803.

124. Gorbatkina Yu. A. Adhesive Strength of Fiber- Polymer Systems.- N.Y.; London: Ellis Horwood, 1992.

125. Регель B.P., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974.

126. Регель В.Р., Тамуж В.П. // Механика полимеров. 1977. - №3. - с. 458.

127. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров. М.: Химия, 1978.

128. Baily J. // Glass Ind. 1939. - vol. 20. - №1. - p. 26.

129. Griffith A. A., Theory of rupture, in: Proceedings of the 1-th intern, conf. on applied mechanics, Delft, Holland (1924) 55.

130. Obreimoff J.W. The splitting strength of mica, Proc. of the Royal Soc. of London. 1930,- vol.A127. - p. 290-297.

131. Bailey A.I. The adhesion of mica crystals surfaces, Second Intern. Congr. Surf. Act. 1957.- vol.3. - p.406-417.

132. Gilman J.J., Direct measurements of the surface energies of crystals // J. Appl. Physics. 1960.- vol.31. - p.2208-2218.

133. Smiley A.J. and Pipes R.B. Rate effects on mode I interlaminar fracture toughness in composite materials // J.Composite Materials. 1987.- vol.21. -p.670-687.

134. Bascom W.P., Bitner J.L., Moulton R.J. and Siebert A.R. The interlaminar fracture of organic matrix, woven reinforcement composites // Composites. -1980. vol.11 -p.9-18.

135. Sela N. and Ishai O. Interlaminar fracture toughness and toughening of laminated composite materials: a review // Composites. 1989.- vol.20. -p.423-435.

136. Кортен X.T., Механика разрушения композитов, в кн.: Разрушение.-т.7.- ч.1.- М.: Мир., 1967, с. 367-471.

137. А.Н. Шубин Трещиностойкость полимерных клеевых соединений листовых материалов при длительном воздействии факторовкосмичкского пространства // Автореферат дисс. на соискание уч. степени к.т.н. Москва 2003, 24 с.

138. B.F. Sorensen, Т.К. Jacobsen, Large-scale bridging in composites: R-curves and bridging laws // Composites. -1998,- Part A .-29A.- p. 1443-1451.

139. Т.К. Jacobsen, B.F. Sorensen, Mode I intra-laminar crack growth in composites — modelling of R-curves from measured bridging laws //Composites.-2001.- Part A.- 32.- p. 1-11.143