Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Теоретические основы создания стеклопластиков на основе эпоксидных связующих 13
1.1 Физико-химические основы формирования стеклопластиков конструкционного назначения 13
1.2 Повреждение конструкций из стеклопластиков в процессе эксплуатации 19
1.2.1 Развитие повреждения в композитах на основе непрерывного стекловолокнистого наполнителя 19
1.2.2 Влияние вязкоупругих свойств полимерного связующего на развитие процесса повреждения 22
1.2.3 Критерии для создания вязкоупругих стеклопластиковых композиционных материалов 30
1.3 Методы модификации полимерных связующих на основе эпоксидных смол 32
Заключение 38
Глава 2 Объекты и методы исследования 40
2.1 Объекты исследования 40
2.2 Определение технологических характеристик связующего . 42
2.2.1 Время гелеобразования эпоксидного связующего 42
2.2.2 Время "жизни" эпоксидного связующего 43
2.2.3 Вязкость связующего 43
2.2.4 Растворимость модифицирующих добавок 45
2.3 Определение прочностных показателей композиционных материалов 46
2.3.1 Метод испытаний при растяжении 46
2.3.2 Метод испытаний при сжатии 48
2.3.3 Метод испытаний при изгибе 49
2.3.4 Метод испытаний на ударную вязкость 51
2.4 Рентгеноструктурный анализ 51
2.5 ИК - спектральный анализ 52
2.6 Оценка эффективности модификации 52
Глава 3 Результаты исследования свойств эпоксидного связующего, модифицированного добавкой ПТЭБК 54
3.1 Результаты исследования растворимости ПТЭБК в компонентах эпоксидного связующего 54
3.2 Температурно-временные условия растворения ПТЭБК в Изо-МТГФА 59
3.3 Результаты ИК- спектрометрии растворов ПТЭБК и Изо-МТГФА 61
3.4 Результаты исследования структуры образцов отвержденного модифицированного эпоксидного связующего 67
3.5 Результаты исследования влияния модифицирующей добавки ПТЭБК на технологические характеристики эпоксидного связующего 74
3.6 Результаты исследования влияния модифицирующей добавки ПТЭБК на физико-механические характеристики эпоксидного связующего 75
Заключение 81
Глава 4 Результаты исследования свойств стеклопластика на 83 основе эпоксидного связующего с добавлением ПТЭБК
4.1 Результаты исследования структуры образцов стеклопластика 83
4.2 Результаты исследования влияния модифицирующей добавки ПТЭБК на физико-механические характеристики стеклопластиков 88
Глава 5 Разработка технологии производства стеклопластиковых стержней на основе эпоксидного связующего с добавлением ПТЭБК 98
Заключение 102
Основные результаты и выводы 103
Библиографический список 105
- Повреждение конструкций из стеклопластиков в процессе эксплуатации
- Определение технологических характеристик связующего
- Температурно-временные условия растворения ПТЭБК в Изо-МТГФА
- Результаты исследования влияния модифицирующей добавки ПТЭБК на физико-механические характеристики стеклопластиков
Введение к работе
Актуальность работы. Стеклопластики конструкционного назначения широко внедряются в различных областях промышленности. Важнейшим применением стеклопластиков конструкционного назначения в области машиностроения является использование их в качестве силовых элементов в стержневых конструкциях стеклопластиковых насосных штанг, корпусах электродвигателей, резинотканевых лентах и гусеницах. Кроме того, стеклопластики могут обладать уникальными свойствами, которые не присущи традиционным материалам, и, тем самым, применяться в особо ответственных конструкционных элементах.
Из теории производства конструкционных стеклопластиков, известно, что наблюдается схожесть между прочностными свойствами стеклопластика и свойствами связующего. Поэтому важно, чтобы выбранное связующее обеспечивало необходимые упругие, прочностные и деформационные свойства. С этой точки зрения перспективным направлением повышения прочности стеклопластиков является модификация полимерной матрицы. В настоящее время исследования по данному научному направлению развиваются очень активно. Широкое распространение получили различные эластомерные добавки и активные разбавители эпоксидных смол. Однако, применение данных модифицирующих добавок приводит одновременно к повышению технологических и снижению прочностных свойств связующего. Таким образом, для достижения высоких прочностных свойств стеклопластиков необходимо применение качественно новых модифицирующих добавок, способных химическим путем встраиваться в структуру полимера и, тем самым, обеспечивать заданные прочностные свойства.
Последние исследования Ленского A.M. и др. авторов показали возможность использования борсодержащих полимеров в качестве модифицирующих термостойких добавок для эпоксидных композиций. Поэтому изучение вопроса модификации эпоксиангидридного связующего,
используемого в производстве стеклопластиков, добавкой нового синтезированного борполимера -ПТЭБК, представляет собой весьма актуальную проблему материаловедения.
Целью работы является: повышение прочности стеклопластиков конструкционного назначения путем модификации эпоксиангидридного связующего добавкой ПТЭБК и разработка технологии создания стеклопластиков на основе модифицированного эпоксиангидридного связующего с улучшенными физико-механическими и технологическими свойствами.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследовать растворимость ПТЭБК в компонентах эпоксиангидридного
связующего с целью получения насыщенных растворов.
2. Оценить влияние модификации эпоксиангидридного связующего на
структуру полимерной композиции и стеклопластиков, полученных на
основе модифицированного связующего.
3. Экспериментально исследовать влияние модификации
эпоксинагидридного связующего добавкой ПТЭБК на физико-механические
и технологические свойства полимерной композиции на основе связующего с
ПТЭБК. Оценить эффективность модификации и определить оптимальную
степень содержания ПТЭБК в составе эпоксиангидридного связующего.
4. Экспериментально исследовать комплекс прочностных и
эксплуатационных свойств стеклопластика на основе эпоксигидридного
связующего с добавлением ПТЭБК. Определить оптимальную степень
содержания ПТЭБК в составе трехкомпонентного эпоксиангидридного
связующего, используемого в производстве стеклопластиков.
5. Разработать технологию изготовления стеклопластиков на основе
эпоксиангидридного связующего, модифицированного добавкой ПТЭБК,
обеспечивающую достижение стабильного положительного эффекта от
модификации стеклопластиков добавкой ПТЭБК.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является процесс получения стеклопластика на основе эпоксиангидридного связующего, модифицированного добавкой ПТЭБК. Предметом исследования — эпоксиангидридные композиции, с добавлением ПТЭБК.
Научная новизна работы
Впервые показана возможность эффективного применения нового синтезированного полимера ПТЭБК в качестве модифицирующей добавки для эпоксиангидридных композиций, применяемых в производстве стеклопластиков. Установлено, что при содержании ПТЭБК в количестве 0,50 % (масс.) происходит увеличение прочностных характеристик матрицы (предела прочности при растяжении на 20 %, при изгибе на 15 %).
Изучено влияние модифицирующей добавки ПТЭБК на комплекс прочностных свойств стеклопластика. Установлено, что у стеклопластика, полученного на основе эпоксидного связующего с содержанием ПТЭБК в количестве 0,75 % (масс), наблюдается одновременное увеличение предела прочности при сжатии на 21 % (до 740 МПа) и изгибе на 6 % (до 1950 МПа).
При помощи методов ИК- спектрометрии и рентгеноструктурного анализа экспериментально установлено влияние добавки ПТЭБК на структуру модифицированной матрицы и стеклопластика на ее основе.
4. Разработана технология изготовления стеклопластиков на основе
эпоксиангидридного связующего, модифицированного ПТЭБК, включающая
дополнительно стадию растворения добавки ПТЭБК в отвердителе
Изо-МТГФА при температуре 55±2С в течение 20 часов.
Научная и практическая значимость
1. Получены теоретические основы процесса растворения ПТЭБК в Изо-МТГФА, определены оптимальные температурно-временные параметры растворения, свидетельствующие, что полное растворение модифицирующей добавки ПТЭБК в Изо-МТГФА происходит при температуре 55±2 С в течение 20 часов. Изучены механизмы разрушения и
факторы, определяющие прочность модифицированной эпоксиангидридной композиции и стеклопластиков, полученных на ее основе.
2. Разработана технология получения стеклопластиков на основе
эпоксиангидридного связующего, модифицированного добавкой ПТЭБК,
обеспечивающая достижение стабильного положительного эффекта от
модификации стеклопластиков добавкой ПТЭБК, что дает практическую
возможность использовать результаты для получения стеклопластиков с
улучшенными прочностными свойствами.
3. Разработанная технология совмещения борполимера с
трехкомпонентным эпоксидным связующим была апробирована в условиях
производства ООО "Бийский завод стеклопластиков". Опытные данные
подтвердили, что использование данной технологии позволяет повысить
комплекс прочностных свойств стеклопластиков, изготовленных на основе
эпоксидного связующего, модифицированного добавкой борполимера.
Достоверность полученных результатов подтверждается
использованием современных экспериментальных методов исследования прочностных и технологических свойств материала, высокоточных и достоверных ИК-спектральных ' и рентгеноструктурных способов исследования структуры, достаточным количеством экспериментальных материалов для корректной статической обработки, сопоставимостью полученных результатов с подобными результатами у других авторов.
На защиту выносятся:
Результаты экспериментальных исследований получения оптимальных параметров растворения ПТЭБК в трехкомпонентном эпоксидном связующем и экспериментальные составы полимерной композиции.
Результаты экспериментальных исследований влияния добавки ПТЭБК на структуру и свойства эпоксиангидридного связующего и стеклопластика на его основе.
3. Технология получения эпоксиангидридного связующего и
стеклопластиков, модифицированных добавкой ПТЭБК.
Апробация результатов. Основные результаты докладывались и
обсуждались на VII Всероссийской научно-практической конференции
"Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из
минерального сырья" (Белокуриха, 22-24 мая 2007 г.); I Региональной
научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых
"Полимеры, композиционные материалы и наполнители для них" ("Полимер
- 2007") (Бийск, 24-26 мая 2007 г.); Международной научной школе-
конференции "Фундаментальное и прикладное материаловедение" (Барнаул,
октябрь 2007); Всероссийской научной конференции молодых ученых
"Наука. Технологии. Инновации" (Новосибирск, декабрь 2007 г.); VIII
Всероссийской научно-практической конференции "Техника и технология
производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья"
(Белокуриха, 21—23 мая 2008 г.); II Региональной научно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Полимеры, композиционные материалы и наполнители для них" ("Полимер — 2008") (Бийск, 23-25 мая 2008 г.).
По итогам I Региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Полимеры, композиционные материалы и наполнители для них" ("Полимер - 2007") (Бийск, май 2007 г,), аккредитованной по Программе "Участник молодежного научно-инновационного конкурса" ("УМНИК"), работа по "Исследованию влияния модифицирующей добавки борполимера на физико-механические характеристики стеклопластиков" была одобрена для получения финансирования из Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере при поддержке Роснауки и Рособразования. Государственный контракт № 5285р/7742.
Публикации. По материалам выполненных в диссертации исследований 14 опубликованных работ; работ, опубликованных в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной
комиссии - 4; статей в сборниках научных трудов и материалов научно-практических конференций - 8. Получен патент на изобретение от 30 мая 2008 №2007120230/04 "Эпоксидное связующее для стеклопластиков". Личный вклад автора 75 %.
Повреждение конструкций из стеклопластиков в процессе эксплуатации
Особенности строения КМ, различные виды дефектов обеспечивают разнообразие процессов разрушения и их взаимодействия, что затрудняет прогнозирование прочности и долговечности композитов [23,24]. Микроскопические изменения в структуре материала, снижающие прочность и жесткость, определяющие долговечность волокнистых высокомодульных КМ, являются сложными, разнообразными, связанными при различных обстоятельствах с множеством видов разрушения, что затрудняет прогнозирование прочности и долговечности композитов.
Экспериментально установлено [25-27], что для всех композитов на основе волокнистых наполнителей, в процессе эксплуатации наблюдается существенное падение жесткости. Причем, начальное падение наблюдается на ранней стадии и сопровождается длительным периодом менее интенсивного изменения жесткости с последующей быстро нарастающей потерей жесткости в конце срока службы вплоть до разрушения. С точки зрения структурного подхода, изменение жесткости является важной характеристикой развития повреждений в ПКМ. Исследования показали, что в самом начале нагружения в матрице слоев, ориентированных под углом к оси нагружения, развиваются трансверсальные трещины, пронизывая толщину слоев. Число трещин достигает своего предельного значения и стабилизируется после образования неизменной сетки с постоянным шагом. Этот процесс характерен как для статического, так и циклического нагружения материала. Следует отметить, что данные сетки трещин не снижают остаточной прочности КМ в целом. Однако эти трещины являются центрами инициирования многих других видов повреждения, включая разрушение волокон и расслоение. Поэтому для сохранения жесткости и прочности, увеличения долговечности конструкции необходимо применять композиции, в которых вероятность возникновения трещин в материале матрицы минимальна.
При увеличении циклов нагружения материала появляются области расслоения в местах возникновения локальных, нормальных, межслойных и касательных напряжений. Сопротивление материала зарождению расслоения определяется скоростью высвобождения энергии и способностью системы рассеивать эту энергию. Скорость
распространения расслоения связана со скоростью высвобождения энергии деформирования следующим уравнением [27]:
При моделировании процесса повреждения, в рамках теории накопления повреждений, выделяют "критические" и "субкритические" элементы структуры. Выход "субкритического" элемента из строя не приводит к разрушению композита, но вызывает перераспределение напряжений, которое влияет на скорость потери свойств критических элементов.
Авторами работы [28] предложена следующая зависимость, которая дает возможность приблизительной оценки развития процесса повреждения и прогнозирования срока службы композиционного1 материала: уравнения (1.2) видно, что изменение остаточной прочности образца равно интервалу величины, которая описывает выход из строя критического элемента через локальную функцию разрушения, текущий срок службы и число циклов нагружения. Подобная модель позволяет учитывать эффект последовательности приложения нагрузок, влияния предыстории нагружения, технологии изготовления и типа композиционного материала.
При рассмотрении стеклопластиков, как ВПКМ, выделяют четыре основных процесса разрушения [27,28]: разрушение волокон; разрушение матрицы в направлении, совпадающим с направлением волокон;разрушение матрицы в направлении, перпендикулярном направлению волокон; расслоение по границе раздела волокно-матрица.
Для стеклопластиков, если исключить процесс разрушения из-за нарушения связи между волокном и матрицей, в однонаправленном армированном слое прочность и механизм разрушения будут определяться характером приложенной нагрузки: 1) при незначительных скоростях нагружения стадией, лимитирующей прочность материала, является расслоение вдоль поверхности раздела, увеличение адгезии между компонентами должно способствовать улучшению прочностных свойств стеклопластика при эксплуатации его в статических условиях нагружения; 2) микрорасслоение связано с проявлением релаксационных процессов в матрице: в областях перенапряжений происходит локальная вынужденная эластическая деформация, приводящая к равномерному распределению напряжений на поверхности волокон; 3) при повышении скорости деформирования (или увеличении числа циклов) параметром, лимитирующим прочность, становится вязкость разрушения матрицы.
Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что прочностные и упругие свойства матрицы оказывают существенное влияние на кинетику и динамику процесса разрушения стеклопластика.
В связи с этим представляется интересным исследовать вопрос о влиянии способности матрицы противостоять хрупкому разрушению на прочность ВПКМ на основе стеклянных волокон.
Определение технологических характеристик связующего
Время гелеобразования связующего определяли согласно ИОТ 260-03, разработанной на ООО "Бийский завод стеклопластиков", путем нагрева связующего до температуры 120±2С на плитке с диаметром отверстия 20 мм и глубиной 5 мм (рисунок 2.2). Стальная плита в боковой грани имеет отверстие для термометра (ТПК-8П 253 по ГОСТ 9871-75), доходящее до центра плиты.
Прибор для определения времени гелеобразования защищен от охлаждения экраном. Электронагревательный прибор включают в электросеть через автотрансформатор типа ЛАТР-1М и амперметр (с интервалом измерения от 0 до 2А по ГОСТ 22261-82), устанавливая необходимую для испытания температуру по термометру, вставленному в боковое отверстие плиты. Температура плиты должна быть 120±2С [88].
Эпоксидное связующее наносят на центральную часть плиты, в объеме 1,57 см . Время в секундах, прошедшее с момента нанесения связующего на плиту до момента обрыва нитей, принимают за время гелеобразования [89-91]. За результат испытания принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, расхождение между наиболее отличающимися значениями которых не превышает 5 с. Допускаемая относительная суммарная погрешность результата испытания ±3% при доверительной вероятности 0,95.
Время "жизни" связующего определяли путем нагрева приготовленной композиции до температуры, при которой происходит технологический расход данной композиции. За время "жизни" принимали время, за которое достигается максимальное значение вязкости полимерного связующего, при котором еще возможна переработка, т.е. под временем "жизни" понимают длительность сохранения агрегатного состояния полимерной композиции, удобного для ее использования после того, как эпоксидная смола смешена с отвердителем и укорителем [92, 93]. Технологическая жизнеспособность (время "жизни") связующих обусловлена критическим явлением затвердевания, т.е. появлением в полимере сетки физических связей.
Для определения условной вязкости эпоксидной композиции использовали капиллярный вискозиметр ВЗ-1, предназначенный для определения вязкости неструктурированных и слабоструктурированных жидкостей.
Метод определения условной вязкости основан на ГОСТ 8420-74. За условную вязкость материалов, обладающих свободной текучестью, принимают время непрерывного истечения в секундах определенного объема испытуемого материала через калиброванное сопло вискозиметра [94, 95]. Наглядная схема сопла вискозиметра ВЗ-1 изображена на рисунке 2.3. Размер диаметра сопла вискозиметра равен 5,4 мм.
Пробу испытуемого материала, отобранную в соответствии с ГОСТ 9980.2, перед определением условной вязкости тщательно перемешивли, избегая образования в ней пузырьков воздуха. Испытуемый материал должен быть однородным. Для устранения посторонних веществ образец перемешивают, фильтруют через сито с диаметром отверстия от 0,1мм до 0,4 мм и, непосредственно перед измерением, снова тщательно перемешивают.
Вискозиметр и испытуемый материал перед испытанием должны иметь температуру 40 ± 0,5С, температура окружающего воздуха должна быть 20 ± 2С. Для поддержания температуры испытуемого материала ванна вискозиметра подогревается при помощи встроенного в нее электронагревательного прибора, состоящего из автотрансформатора типа ЛАТР-1М и амперметра (с интервалом измерения от 0 до 2А по ГОСТ 22261-82).
Для определения условной вязкости вискозиметр помещают на штатив и с помощью уровня устанавливают вторизонтальном положении. Под сопло вискозиметра устанавливают сосуд. Закрывают отверстие сопла, наливают, вівискозиметр с избытком испытуемый материал, чтобы образовался выпуклый мениск над верхним краем вискозиметра. Избыток материала и образовавшиеся пузырьки воздуха удаляют при помощи стеклянной пластинки или алюминиевого диска, сдвигаемых по верхнему краю воронки в, горизонтальном направлении таким образом, чтобы не образовалось воздушной прослойки .
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов не менее трех измерений времени истечения в секундах. Условнукьвязкость вычисляют по формуле (1).
Температурно-временные условия растворения ПТЭБК в Изо-МТГФА
Приготовление образцов связующего, модифицированного добавкой ПТЭБК, осуществлялось следующим образом: растворение модификатора ПТЭБК проводили в заранее нагретом до температуры 55±2 С растворе Изо-МТГФА в течение 20 часов. Исходя из того, что предел растворимости ПТЭБК в Изо-МТГФА составляет 2,00 % масс, от 100 % массы Изо-МТГФА, содержание модифицирующей добавки ПТЭБК в составе эпоксидной композиции будет составлять до 1,00 % масс, от массы эпоксидного связующего. Т.е., % масс, соотношения модифицирующей добавки ПТЭБК и Изо-МТГФА брались согласно таблице 3.4. рецептуры модифицированных эпоксидных связующих соответствовали рецептурам, предложенным в таблице 3.4. Рецептура эпоксидного связующего без добавления ПТЭБК соответствовала рецептуре, представленной в таблице 2.1. совмещение смоляной части с ускорителем и отвердителем, с растворенным в нем ПТЭБК, осуществлялось при температуре 55±2 С. Вся композиция аккуратно, вручную перемешивалась до равномерного распределения компонентов по всему объему, что контролировалось визуально.
Кроме визуального контроля, выборочно, у отвержденных образцов контролировалось на срез отсутствие нерастворившихся частиц ПТЭБК. в подготовленную фторопластовую форму заливалась полученная эпоксидная композиция. форма устанавливалась в термошкаф, где осуществлялось отверждение эпоксидного связующего по схеме, включающей ступенчатый нагрев до 150С, дальнейшую выдержку в течение 30 мин и охлаждение с печью до комнатной температуры. Отверждение по ступенчатому механизму обеспечивает возможность релаксации напряжений в каждой структурной единице и приводит к снижению уровня остаточных напряжений в готовой отвержденной эпоксидной композиции. Температурно-временной режим отверждения эпоксидного связующего изображен на рисунке 3.13. Для проведения рентгеноструктурного анализа отвержденные образцы чистого (без добавления ПТЭБК) и модифицированного эпоксидного связующего с содержанием ПТЭБК 0,5 % масс, были измельчены до 20-30 мкм при помощи шаровой мельницы.
Результаты исследования влияния модифицирующей добавки ПТЭБК на физико-механические характеристики стеклопластиков
Данные испытаний на сжатие показывают, что максимальный усиливающий эффект 21 % отмечается для стеклопластика с содержанием модифицирующей добавки ПТЭБК в эпоксидном связующем в количестве 0,75 % масс. Разрушающее напряжение при сжатии стеклопластика на основе эпоксидного связующего с добавлением ПТЭБК 0,75 % масс, равен 740 МПа. При испытаниях на сжатие стеклопластиковых стержней наблюдается разрушение, присущее всем однонаправленным армированным пластикам: сжатие (срез армирующих волокон под углом 45) без местного выпучивания стрежня (см. рисунок 4.6). Исследование влияния модификатора на изменение прочности при растяжении образцов стеклопластикового стержня представлены на рисунке 4.7. Рисунок 4.7 — Зависимость прочности при растяжении стеклопластиковых стержней от содержания модифицирующей добавки ПТЭБК в эпоксидном связующем для стеклопластиков.
Данные рисунка 4.7 показывают, что при растяжении образцов стеклопластиковых стержней наблюдается отсутствие модифицирующего влияния добавки ПТЭБК. Т.е. добавка ПТЭБК не оказывает влияния на изменение предела прочности при растяжении образцов стеклопластиковых стержней. Разрушение однонаправленных стеклопластиковых стержней носит ярко выраженный хрупкий характер. Оно наступает внезапно и характеризуется чередующимся разрывом волокон в разных наиболее слабых сеяниях и расслоением материала, о чем свидетельствуют данные рисунка 4.8. Причиной расслоения являются касательные напряжения, возникающие в местах разрыва волокон. Значения предела прочности при поперечном изгибе стеклопластиковых стержней, изготовленных на основе чистого связующего и связующего с добавлением ПТЭБК, представлены на при поперечном изгибе стеклопластиковых стержней от содержания модифицирующей добавки ПТЭБК в эпоксидном связующем для стеклопластиков. Максимальное возрастание значения предела прочности при поперечном изгибе до 1950 МПа наблюдается для образцов стеклопластика на основе эпоксидного связующего с содержанием модифицирующей добавки ПТЭБК в количестве 0,75 % масс. Для оценки влияния агрессивных сред стеклопластиковые стрежни были подвергнуты химическому старению в среде NaOH при температуре 80 С в течение 7 суток и Са(ОН)2 при температуре 150 С в течение 14 часов.
Степень изменения прочности стеклопластиковых стержней оценивали сравнением прочности образцов, подвергнутых воздействию среды NaOH и Са(ОН)2, с прочностью образцов, не подвергнутых такому воздействию. Прочность стеклопластиковых стрежней во всех случаях определяли нагружением образцов методом поперечного изгиба, описанным в главе 2.3. Рисунок 4.11 - Зависимость предела прочности при поперечном изгибе стеклопластиковых стержней, не подверженных и подверженных воздействию среды Са(ОН)2, от содержания модифицирующей добавки ПТЭБК в эпоксидном связующем для стеклопластиков. Данные рисунков 4.10, 4.11 показывают что стрежни, подверженные воздействию агрессивных сред, проявляют наибольшие прочностные характеристики при содержании добавки ПТЭБК в составе эпоксидного связующего в количестве 0,75 % масс. Исходя из данных рисунков 4.5, 4.10, 4.11, видно, что при содержании модифицирующей добавки в количестве 0,75 % масс, происходит значительный рост разрушающего напряжения при сжатии ( от 611 МПа до 740 МПА) и предела прочности при поперечном изгибе (от 1700МПадо 1950МПа). В отличие от исследований модифицированного эпоксидного связующего, где наилучшие прочностные значения достигаются при концентрация ПТЭБК в связующем 0,50 % масс, полученные данные по исследованию стеклопластиковых стержней показывают, что наибольшее возрастание прочностных характеристик стеклопластиковых стержней наблюдается при применении эпоксидного связующего с модифицирующей добавкой ПТЭБК в количестве 0,75 % масс, от массы связующего. Дальнейшее увеличение степени содержания ПТЭБК в эпоксидном связующем приводит к снижению физико-механических характеристик стеклопластиковых стержней. Смещение концентраций модифицирующей добавки ПТЭБК от 0,5 % масс, (от массы связующего) для эпоксидного связующего до 0,75 % масс, (от массы связующего) для системы эпоксидное связующее - стекловолокно, связано с тем, что борсодержащие вещества, в частности ПТЭБК, имеют склонность к взаимодействию с алюмоборсиликатами, и, как следствие, имеют высокую адгезию к ним. Увеличение содержания добавки ПТЭБК указывает на то, что часть модифицирующей добавки ПТЭБК участвует в образовании новой структуры эпоксидной композиции, а часть взаимодействует со стекловолокнистым наполнителем.
