Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 8
1.1. Влияние скорости нагружения на механические свойства армированных пластиков 8
1.2. Методы и критерии оценки свойств армированных пластиков при ударном нагружении 12
1.2.1. Низкоскоростной удар 13
1.2.2. Высокоскоростной удар 16
1.2.3. Критерии оценки сопротивления материала ударному воздействию 19
1.3. Влияние компонентов композитного материала на его ударные и постударные характеристики. 23
1.3.1. Влияние армирующих волокон 24
1.3.2. Влияние полимерной матрицы 28
1.3.3. Влияние свойств границы раздела 31
1.4. Пути повышения вязкости разрушения высокопрочных термореактивных полимерных матриц 34
1.4.1. Особенности деформации эпоксидных смол, наполненных эластомерами 37
1.4.2. Модификация теплостойкими термопластами 44
1.5. Выводы 49
2. Объекты и методы исследований 52
2.1. Использованные материалы 52
2.2. Методы изготовления образцов 57
2.2.1. Изготовление образцов армированных пластиков 57
2.2.2. Определение содержания компонентов в композитном материале и расчёт пористости 59
2.2.3. Изготовление образцов неармированных полимеров 61
2.3. Методы исследования механических свойств материалов 62
2.3.1. Исследование полимеров и армированных пластиков 62
2.3.2. Исследование постударного поведения армированных пластиков 69
2.3.3. Статистическая обработка данных 70
2.3.4. Термомеханическое исследование неармированных полимеров 70
3. Исследование неармированных полимеров 73
4. Исследование армированных пластиков однократным нагружением 81
4.1. Свойства стеклопластиков 81
4.2. Свойства углепластиков 96
4.3. Свойства органопластиков 105
4.4. Сравнение композитов и неармированных полимеров 117
5. Исследование постударных свойств армированных пластиков 125
Выводы 131
Список литературы 134
- Методы и критерии оценки свойств армированных пластиков при ударном нагружении
- Изготовление образцов армированных пластиков
- Исследование постударного поведения армированных пластиков
- Свойства углепластиков
Введение к работе
Армированные непрерывными высокопрочными волокнами полимерные композиционные материалы (ПКМ) находят все более широкое применение в различных отраслях машиностроения, в строительстве, спортивной индустрии. Темпы внедрения армированных пластиков стремительно растут с каждым годом, особенно в высокотехнологических отраслях, таких как авиационное и космическое машиностроение. Несомненно, что эти материалы обладают рядом преимуществ по сравнению с такими более распространенными конструкционными материалами, как алюминий, сталь и другие металлические сплавы. Сюда можно отнести высокую удельную прочность и модуль упругости, превосходную коррозионную стойкость и повышенную износостойкость. Помимо этого, уже общеизвестным является тот факт, что затраты на изготовление конструкций из ПКМ довольно часто оказываются меньше, чем на производство аналогичных металлических изделий.
Однако, ПКМ имеют также и ряд недостатков. Возможно, наиболее значительный среди них - это низкая сопротивляемость ударному воздействию (ударостойкость). При этом катастрофическое повреждение материалу может нанести не только высокоскоростное ударное воздействие (например, попадание пули), но и довольно незначительное с виду низкоскоростное воздействие (например, падение на изделие из ПКМ тяжелого рабочего инструмента). И что немаловажно, слабые низкоэнергетические воздействия оказываются способными создавать протяженные внутренние межслоевые разрушения, не определяемые визуально.
В последнее время решению проблемы ударостойкости композиционных материалов было посвящено большое количество работ. И, как правило, эти исследования включают изучение ударных характеристик композитов, армированных непрерывными волокнами, поскольку среди
полимерных композитов именно эти материалы наиболее широко используются в авиационно-космической технике, где случайные ударные воздействия могут привести к наиболее катастрофическим последствиям.
При исследовании свойств армированных пластиков при ударном нагружении необходимо учитывать такие особенности этих материалов, как сильную анизотропию, наличие сложной гетерофазной структуры, в которой важную роль играет межфазный слой, а также зависимость свойств от геометрической формы конечного изделия. Сюда же следует отнести и тот факт, что наиболее опасные ударные воздействия на конструкцию при эксплуатации приходятся, как правило, не в направлении армирования, а в трансверсальном направлении, где свойства материала в значительной мере определяются свойствами матрицы и границы раздела. Таким образом, механическое поведение композиционного материала явно недостаточно характеризовать лишь показателем прочности вдоль направления армирования. Более того, характеристики межслоевого разрушения (прочность при сдвиге, трещиностойкость, ударная вязкость) могут оказаться определяющими в поведении многослойного композита при его деформировании, особенно в условиях трансверсального ударного воздействия.
Необходимо отдельно сказать о влиянии связующего. Хорошо известны особенности механического поведения высокомолекулярных соединений. Наличие у них большой доли вязкоупругих деформаций обуславливает сильную зависимость физико-механических свойств полимеров от скорости деформации и температуры. Можно с уверенностью сказать, что наиболее значительный вклад в ударостойкость композиционного материала вносит характер вязкоупругого поведения связующего и особенности его взаимодействия с армирующими волокнами. В силу того, что в условиях трансверсального ударного воздействия распространение трещины происходит, главным образом, между слоями
армирующих волокон, основная часть энергии удара расходуется на разрушение матрицы и межфазного слоя. Отсюда следует, что для композитных конструкций, работающих в условиях возможных ударных воздействий, необходимо сочетание как высоких упругих, так и высоких диссипативных свойств связующего.
Наиболее широко в качестве связующих для высокопрочных армированных пластиков используются различные эпоксидные композиции. Этому способствует их высокая прочность, малая усадка при отверждении, неплохая коррозионная стойкость, хорошие технологические качества, такие как низкая вязкость при относительно невысоких температурах обработки, хорошее смачивание практически всех известных армирующих наполнителей. Однако, немодифицированные эпоксидные смолы имеют довольно низкие характеристики трещиностойкости, что особенно сказывается на их слабом сопротивлении ударным воздействиям. В связи с чем проблема повышения вязкости разрушения эпоксидных смол постоянно находится под пристальным вниманием ведущих научных коллективов.
В настоящее время существует два основных метода повышения энергоемкости реактопластичных матриц. Первый, - это химическая модификация, направленная на повышение гибкости цепей или уменьшение частоты узлов полимерной сетки. Второй метод, - это полимер-полимерные композиции, которые по физическому состоянию фаз подразделяются на три типа: 1) однофазные композиции, которые, как правило, представляют собой взаимопроникающие полимерные сетки; 2) двух- или многофазные композиции со стеклообразной непрерывной и высокоэластичной дисперсной фазами (полимеры, наполненные эластомерами); 3) двух- или многофазные композиции, все фазы которых находятся в стеклообразном состоянии.
К последнему типу полимер-полимерных композиций относятся реактопласты, модифицированные термостойкими термопластами. Такая
модификация применяется сравнительно недавно и считается перспективной альтернативой эластомерной (каучуковой) модификации. Основным достоинством данного метода является 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 различные полисульфоны. При этом полисульфоны вызывают наибольший интерес, так как сочетают в себе высокие механические характеристики отвержденных композиций, хорошую окислительную, термическую и гидролитическую стабильность.
Необходимо обратить внимание, что исследования в области модификации эпоксидных смол теплостойкими термопластами проводились, главным образом, на неармированных полимерах. Тогда как особенности использования таких смесей в качестве матриц для композиционных материалов еще подробно не изучены. Данные по изготовлению и физико-механическим свойствам армированных пластиков на основе смесей эпоксидная смола + термопласт практически отсутствуют, как в зарубежной, так и в отечественной литературе.
В связи с вышесказанным возникает необходимость изучения армированных материалов на основе описанных смесей. Поэтому в данной работе предпринята попытка исследовать влияние содержания теплостойкого термопласта - полисульфона в эпоксидной матрице на механические свойства композитов, армированных различными типами волокон. Основное внимание при этом уделяется поведению материалов в условиях низкоскоростного ударного нагружения и постударным характеристикам.
Методы и критерии оценки свойств армированных пластиков при ударном нагружении
Первые эксперименты по исследованию ударных свойств композитов начали проводить на маятниковых копрах со схемами нагружения по Изоду или по Шарпи (Рис.3), главным образом вследствие широкого использования этих методик при изучении металлических материалов [2326]. Данные методики отличаются простотой изготовления оборудования, легкостью в работе, а также возможностью снятия диаграмм нагружения при установке тензо- и пьезометрических приспособлений. Образцы изготавливаются в виде прямоугольных балок с надрезом посередине или без него. В настоящее время эти методики в применении к композитам стандартизованы и в России и за рубежом [27-31]. Однако они имеют ряд существенных недостатков, например, сильную зависимость результатов от геометрических параметров образцов, наличие значительных побочных осцилляции на диаграммах из-за собственных колебаний маятника. При использовании копра с падающим грузом (Рис.4) возможность варьирования условий испытания, геометрической формы образцов и способов измерения становится значительно шире [33-34]. Согласно названию данного метода нагружение образцов осуществляется за счет свободного падения нагружающего элемента с определенной высоты. Изменение энергии воздействия осуществляется при помощи грузов разной массы и изменением высоты их падения. Чаще всего в качестве образцов выбирают пластины, что позволяет в наибольшей степени смоделировать нагружение реальной конструкции. При этом разрушение образца может быть полным или частичным, в зависимости от цели эксперимента.
Отсутствие полного разрушения необходимо, например, в случае исследования постударных характеристик материалов. Для оцифровки результатов применяют различные датчики силы, перемещения, а также дополнительные приспособления, например камеры высокоскоростной видеосъемки, измерители акустической эмиссии. К этому классу установок относят также метод Гарднера [35], метод "движущейся стрелы" (driven dart). Как вариант данного метода можно рассматривать также пружинную установку, использованную в работе (см. гл.2.2.4). Сравнительно недавно появились электрогидравлические установки. В них ударный импульс создается электрическим разрядом в жидкости. Например, на Рис.5 показана конструкция электрогидравлической камеры, в которой формируется импульс растяжения [36]. Основным преимуществом этого класса установок несомненно является очень широкий, практически непрерывный диапазон реализуемых скоростей ударного нагружения (от 102 с"1 и выше). При этом схема нагружения может быть практически любая и лимитируется только изготовлением необходимого блока закрепления образца [4]. Возможны и такие схемы испытаний, при которых происходит нагружение распределенной нагрузкой, что позволяет нивелировать влияние контактных деформаций, которые всегда присутствуют в других, описанных выше методах. Как недостаток, можно отметить очень высокую энергоемкость и дороговизну этих установок. Динамическое нагружение при больших скоростях, как правило, связано с возникновением в материале нестационарных полей неоднородной деформации. Их анализ требует привлечения определенной модели материала, субъективный выбор которой влияет на полученные результаты. В связи с этим особый интерес представляют так называемые "квазистатические" испытания, при которых объем рабочей части образца находится в однородном напряженном и деформированном состоянии [37,38]. Создание подобной однородности достигается выбором необходимого размера образца. В основу данного типа испытаний положен принцип Гопкинсона, а динамические напряжения определяются в упругом стержне, получившем название составного стержня Гопкинсона (ССГ). Некоторые варианты метода ССГ приведены на Рис.6.
Практически во всех случаях получение динамических механических характеристик образцов осуществляется через регистрацию деформации стержня-передатчика в отраженной волне и стержня-наковальни в падающей волне. Такой подход дает некоторые существенные преимущества данного метода: отсутствие помех, обусловленных инерционностью динамометра и колебаниями установки, возможность измерения значительных деформаций образца (десятки процентов) [5,39,40]. Однако, у метода ССГ есть и ряд недостатков, - например, трудность реализации однородного поля напряжений при больших скоростях ( 103 с"1) в случае вязкоупругих материалов. Также ограничением метода можно считать обязательное полное разрушение образца при испытании. Другим распространенным видом высокоскоростного нагружения являются различные баллистические системы. Здесь импульс создается за счет сжатого газа (пневматические пушки), порохами или взрывчатыми веществами. При этом нагружение осуществляется либо самим газом, либо движущимся элементом. К данному типу испытаний можно отнести стандартные тесты на пробиваемость пулей или другими боевыми снарядами (Рис.7). В зависимости от цели эксперимента, нагружение происходит с полным разрушением образца или без него. До недавнего времени основным недостатком метода являлась слабая информативность, пока не появились инструментированные методы, позволяющие получать диаграммы нагружения, производить скоростную видеосъемку, и др. [18,41-43]. Достоинством метода можно считать возможность испытания больших композитных конструкций сложного профиля. Также к высокоскоростным методам относятся исследования конструкций и оболочек гидравлическим ударом. Этот метод нашел широкое распространение при тестировании сосудов, используемых для
Изготовление образцов армированных пластиков
В случае эпоксидной и модифицированных полисульфоном матриц изготовление образцов композитов производилось методом намотки пропитанных волокон на плоские оправки. Для этого использовалась разработанная в ИХФ РАН технологическая схема намотки, показанная на Рис.26 [119]. Ее особенностью является то, что волокна на всех этапах переработки не испытывают существенных перегибов, количество наносимого на жгут связующего дозируется, а натяжение осуществляется устройством, обеспечивающим одновременно пропитку волокон связующим. При этом не происходит проскальзывания и истирания волокон, что является очень важным преимуществом в случае использования стеклянных и, особенно, высокомодульных углеродных волокон. Жгут подается со шпули (1) (Рис.26(а)) через направляющее кольцо (2), затем производится нанесение на него связующего с помощью пропиточного ролика (3). Связующее подается из обогреваемого сосуда (4) или заливается в ванночку (5). Окончательная пропитка жгута и его натяжение осуществляется на натяжных барабанах (6), установленных под небольшим углом друг к другу, что позволяет сделать несколько витков вокруг барабанов и, тем самым, произвести более тщательную пропитку.
Тормозное устройство (7) позволяет регулировать натяжение волокон. Формирование намотанной структуры завершается с помощью раскладчика (8), расположенного в непосредственной близости от оправки (9). Пропиточный ролик (3), сосуд со связующим (4) и натяжные барабаны (6) обогреваются горячей водой заданной температуры, поддерживаемой термостатом. При использовании высоковязких модифицированных матриц дополнительно в процессе намотки производится нагрев оправки с помощью фена (10). Все элементы пропиточно-натяжного тракта крепятся на вертикальной пластине, которая установлена на каретке токарного станка, что позволяет вести намотку с заданным шагом (Рис.26(б)). Полученные однонаправленные заготовки помещали между плитами пресса для придания ровной геометрической формы и отверждали по следующему режиму: 2 часа при 120 С + 6 часов при 160 С. При изготовлении армированных пластиков на ПСФ использовался двухстадийный метод. Вначале получали монослои однонаправленно армированного материала. Для этого волокна, пропитанные 16%-ным раствором ПСФ в хлороформе, наматывались на цилиндрические оправки (диаметром 200 мм) в один слой. После предварительного удаления растворителя монослои снимали с оправок и подвергали вакуумированию в течение 1-2 часов при температуре 180-200 С. Затем из монослоев собирались однонаправленные пакеты и производилось прессование в стальной форме при температуре 290-300 С и давлении 10-15 МПа. Полученные пластины разрезались на прямоугольные образцы сечением 5,5x5,5 мм и длиной в направлении армирования 40 мм. Разрезание производили с помощью алмазной дисковой пилы или на фрезерном станке. При изготовлении материалов добивались содержания волокон 55-60% по объему. Образцы с более низким содержанием волокон отбраковывались Расчёт пористости получаемых образцов неармированных полимеров и армированных пластиков производился поэтапно, на основании измерения их геометрических размеров и массы..
Первоначально объём образца определялся гидростатическим взвешиванием [120]. Образец подвешивался с помощью тонкой медной проволочки к коромыслу аналитических весов и последовательно взвешивался на воздухе и в дистиллированной воде при 20С с точностью до 0,001г. Объём образца рассчитывался по следующей формуле: масса образца на воздухе, Mw - масса образца в воде, pw - плотность дистиллированной воды («1). Затем на основании полученных значений объёмов и веса образца рассчитывалась его плотность: р = M/V . Далее в случае стеклопластиков для определения содержания волокон и связующего использовался метод выжигания [121,122]. Тигли (корундовые) взвешивались на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Образцы помещались в тигли (по одному на тигель), которые вновь взвешивались. После этого тигли с образцами помещались в муфельную печь, нагретую до 700 С, и выдерживались в ней при этой температуре до полного выгорания органических веществ (примерно 20 мин.). Затем тигли переносили в эксикатор, охлаждали до комнатной температуры и взвешивали. Далее определялись массы связующего и наполнителя: Мсв = Mi - М2 Мв = М - Мсв, где Mi и М2 - масса тигля с образцом до и после прокаливания соответственно, МСв - масса связующего, Мв - масса стеклянного волокна. На основании полученных данных проводился расчёт объёмного содержания связующего и волокна в образце, а также расчет пористости: VCB% = (MCB/PCB)/V-100% VB% = (MB/PB)/V- 100% Vnop%=100-VcB%-VB% где рев, Рв -плотность связующего и волокна соответственно. В случае угле- и органопластиков определение содержания компонентов и пористости производили другим методом. Масса волокна в материале определялась взвешиванием бобины с волокном до и после намотки композита. Далее, предполагая, что волокна распределены в объеме материала равномерно, рассчитывалось содержание волокон, а затем и связующего, в конкретном образце на основании его геометрических данных. Расчет объемного содержания компонентов и пористости происходил по формулам, представленным выше.
Исследование постударного поведения армированных пластиков
Для выявления особенностей механического поведения композитов на основе модифицированных ПСФ эпоксидных смол, были также проведены исследования постударных свойств армированных пластиков. Для этого использовался метод многократного ударного нагружения с энергией одного удара, меньшей, чем разрушающая [125]. Энергия удара равнялась 5,5 Дж (скорость - 2,6 м/с), что составляло примерно 50% от разрушающей. Целостность и степень повреждения материала контролировалась измерением остаточной прочности при сдвиге и значениями остаточного модуля упругости при изгибе, которые измерялись в статических условиях на базе разрывной машины FMPW1000. Статическая остаточная прочность измерялась по той же схеме трехточечного нагружения, что и для однократного нагружения. При этом образцы переворачивались на 180, чтобы избежать повторного локального воздействия нагружающих элементов на образец в местах контакта. При контроле остаточного модуля упругости образцы не разрушались, что позволяло исследовать последовательное изменение степени повреждения. При получении значений остаточной прочности образцы разрушались, поэтому они были поделены на партии, которые нагружались ударом однократно, дважды, трижды, и т.д., после чего происходило измерение остаточной прочности по каждой партии образцов. Формулы расчета оценочных критериев аналогичны таковым при однократном нагружении. Поскольку при исследовании полимеров и композитов на одну экспериментальную точку приходилось в среднем всего 8-10 образцов, статистическая обработка была ограничена отбраковкой грубых ошибок и определением доверительного интервала. Для отбраковки грубых ошибок была использована статистическая процедура, называемая критерием Шовенэ [126]. В соответствии с этой процедурой для каждой величины из массива данных х; вычислялось относительное отклонение DRj, определяемое равенством: отклонение, п - число измерений. Далее, значения DRj сравнивались со значениями критерия DRQ, величина которого зависит от числа измерений и приводится в таблицах [126]. В результате, если DRj DRo, то точка отбраковывается.
После этого производится пересчет среднего значения и стандартного отклонения. Достоверность значений исследованных механических характеристик определялась путем расчета доверительных интервалов 8 = ± t(oc)-S х , где - стандартное отклонение среднего, t(a) - коэффициент Стьюдента, зависящий от уровня значимости а. В нашем случае коэффициент Стьюдента был принят равным 1, поэтому 8 = ± S х Для определения температуры стеклования (Tg) отвержденных полимерных систем, использованных в работе, проводились термомеханические исследования методом "пенетрации". Схема прибора представлена на Рис.28. Метод основан на непрерывном измерении геометрических параметров образца в процессе его нагрева или охлаждения. Для этого образец полимера размером приблизительно 5x10x10 мм помещают в нагревательный элемент. Сверху на образец устанавливают металлический стержень - "пенетратор". Далее, в зависимости от массы "пенетратора" и жесткости образца, процесс измерения может различаться. Так, при выборе достаточно легкого "пенетратора" и высокой жесткости образца использованный метод аналогичен стандартным испытаниям с помощью дилатометра [127,128]. При этом, за счет расширения образца в процессе нагрева происходит перемещение "пенетратора" вверх, что замеряется с помощью электронного измерителя деформации с ценой деления 0,01-0,05 мм. При переходе через интервал стеклования на кривой температура-смещение наблюдается перегиб, связанный с увеличением свободного объема в полимере. Температура стеклования считается равной температуре в начальный момент интервала стеклования. В случае использования утяжеленного "пенетратора" измерения проводились иначе. При повышении температуры "пенетратор" оказывает постоянное давление на образец. В момент расстекловывания полимера происходит снижение его модуля упругости, что приводит к продавливанию "пенетратора" в материал образца. При этом деформации оказываются более значительными, чем в первом методе, что позволяет измерить температуру стеклования, используя более грубую шкалу прибора (с ценой деления 0,1 мм и выше).
Температура в нагревательном элементе фиксировалась с помощью термопары с точностью до 1 С. Изменение температуры происходило в интервале от 20С до 170С, скорость нагрева составляла 3С в минуту. Вначале, необходимо было оценить, насколько модификация ПСФ эпоксидной смолы влияет на изменение механических свойств материалов при отсутствии армирующей компоненты. На Рис.29 представлены результаты измерения прочности при изгибе отвержденных полимеров в зависимости от состава и скорости нагружения. Было обнаружено, что в статических условиях максимум прочности соответствовал композиции с 5% ПСФ. При переходе к ударному нагружению все три смесевые композиции продемонстрировали практически равные и максимальные значения прочности, хотя можно отметить некоторое превосходство 10%-ной композиции. Также видно, что и при статическом нагружении значения прочности всех смесевых полимеров оказались выше данных для чистой эпоксидной смолы и полисульфона. Интересно, что для всех материалов оказалось характерно повышение значений прочности при увеличении скорости статического нагружения и, наоборот, их снижение при увеличении скорости ударного воздействия (Рис.29(а)). Можно предположить, что в статических условиях рост
Свойства углепластиков
Органопластики вызывают в нашей работе наибольший интерес, поскольку известна высокая ударостойкость в поперечном направлении собственно арамидных волокон. Надо заметить, что композиты на основе арамидных волокон распространены в значительно меньшей степени, чем композиты с другими армирующими наполнителями. Однако, основное применение органопластики находят в ответственных конструкциях, для которых велика вероятность различных ударных воздействий. В этой связи, возможность создания органопластиков с еще более высокими ударными характеристиками за счет модификации полисульфоном эпоксидной матрицы представляется интересной и перспективной. На Рис.46 представлены результаты измерения прочности композитов, армированных арамидным волокном Русар-С. Видно, что зависимость прочности от логарифма скорости нагружения близка к линейной для всех исследованных материалов. Интересно, что изменение содержания ПСФ в матрице влияет на скоростную зависимость прочности при ударном нагружении. Так, для эпоксидного органопластика при ударном нагружении было получено уменьшение прочности при увеличении скорости нагружения. Далее, по мере добавления термопласта происходило постепенное изменение зависимости и для материала на основе 10%-ной композиции наблюдалось наиболее резкое возрастание прочности при увеличении скорости ударного нагружения.
Также на Рис.46 можно отметить явную зависимость значений прочности при сдвиге от содержания ПСФ в матрице. При этом, в диапазоне концентраций от 0% до 10% наблюдалось резкое возрастание прочности, в то время как значения прочности органопластиков на полисульфоне и на 10%-ной композиции были приблизительно равными, хотя все же максимальные значения отмечались у 10%-ного материала (в пределах ошибки эксперимента). Так, прочность 5%-ного композита оказалась в среднем в 1,2 раза, а 10%-ного - в 1,5 раз больше, чем прочность немодифицированного эпоксидного органопластика. Заметим, что полученные преимущества смесевых композитов значительно превосходят ошибку эксперимента. На Рис.47 приведены результаты исследования модуля сдвига органопластиков. Оказалось, что значения модуля всех исследованных материалов сильно возрастают при увеличении скорости нагружения, особенно при переходе к ударным скоростям. Возможно, это связано с вязкоупругими свойствами и релаксационными способностями самих арамидных волокон, в результате наличия которых при увеличении скорости нагружения происходит повышение модуля сдвига композитного материала в целом. Вместе с тем, в большинстве случаев, изменение содержания ПСФ в матрице незначительно повлияло на величину модуля. Однако, при ударном нагружении можно отметить наибольшие значения модуля для смесевых органопластиков и явный максимум для композита на 5%-ной матрице.
Последнее, так же, как и у других исследованных материалов, может быть объяснено эффектом антипластификации. Также необходимо отметить довольно низкие абсолютные значения модуля сдвига исследованных органопластиков, особенно при статическом нагружении. С большой долей уверенности можно объяснить это фибриллярной структурой арамидных волокон, при которой фибриллы слабо связаны между собой межмолекулярными силами, что облегчает проскальзывание фибрилл друг относительно друга и ослабляет общее сопротивление межслоевому сдвигу в органопластиках. Из Рис.48 видно, что значения энергии инициации при увеличении скорости нагружения практически не меняются или несколько понижаются вплоть до первой скорости ударного нагружения. Далее заметен сильный рост величины энергии инициации для всех материалов. При этом, однако, увеличение скорости удара в меньшей степени сказалось на росте значений полной энергии, что было противоположно данным для стеклопластиков (Рис.37). Так, при увеличении скорости удара энергия инициации для всех органопластиков возросла приблизительно в два раза. Надо отметить, что такая сильная зависимость энергии инициации от скорости ударного нагружения не встречалась при изучении других материалов и является, по-видимому, особенностью органопластиков. Наиболее вероятно, что в исследованном диапазоне ударных скоростей меняется характер
