Базальтонаполненные эпоксидные компаунды

Лурье К.Д., студент, Улегин С.В. аспирант

Руководители: к.т.н.. доц. Кадыкова Ю.А., д.т.н., проф. Артеменко С.Е.

Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю.А.

e-mail: xt@techn.sstu.ru

В настоящее время возросли требования к созданию новых композиционных материалов, способных к длительной эксплуатации в жестких условиях. Большие потенциальные возможности улучшения характеристик композиционных материалов заложены в использовании недорогих и эффективных наполнителей, в число которых, безусловно, входит базальт. Уникальные свойства базальта делают его одним из самых востребованных материалов.

В данной работе в качестве наполнителя эпоксидной матрицы использовался дисперсный базальт. Подготовка базальта заключалась в его измельчении и фракционировании. Исследование влияния базальта на степень отверждения эпоксидных компаундов показывает, что применение термообработки позволяет повысить степень отверждения композиций и снизить внутренние напряжения в полимерном композиционном материале.

Анализ физико-механических свойств наполненных эпоксидных композиции показал, что применение дробленного (дисперсного) базальта в качестве наполнителя является эффективным, т.к. повышается весь комплекс физико-химических и механических свойств. Разработанные компаунды не поддерживают горения на воздухе и потери массы составляют 0,7–1,4 %. С увеличением степени наполнения эпоксидной композиции базальтом возрастает кислородный индекс и выход карбонизованного остатка.

Полученные данные доказывают эффективность и целесообразность использования дробленного базальта для наполнения эпоксидной смолы, что позволяет расширить области применения базальта для создания полимерматричных композиционных материалов широкого спектра использования.

Разработка токопроводящих композиционных материалов с углеродными наполнителями

Малкина А.В., студент

Руководители: к.т.н., доц. Лысенко В.А., асп. Сальникова П.Ю.

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна

e-mail: thvikm@yandex.ru

Целью данной исследовательской работы являлась разработка и исследование токопроводящих углероднаполненных полимерных композиционных материалов (ПКМ) для использования их в качестве газодиффузионных подложек топливных элементов с полимерными протонообменными мембранами. Такие топливные элементы являются экологически чистыми источниками энергии, что обусловливает актуальность данной тематики.

Для исследования свойств углероднаполненных ПКМ в качестве модельного объекта использовали пленки на основе полиакрилонитрила (ПАН). В качестве наполнителей были выбраны технический углерод (ТУ), графит и терморасширенный графит (ТРГ). В ходе проведенной работы выявлено, что среди ряда исследованных пленочных композитов на основе ПАН наибольшей удельной электропроводностью обладают пленки, наполненные ТРГ (2,5 См/см при 50 % (масс.) ТРГ).

Отработаны способы диспергирования наполнителей и методы их введения в полимер. Показано, что при использовании ультразвукового диспергирования электропроводность ПАН пленок с ТУ снижается. Отмечено, что изменением соотношения ТУ и графита в пленках ПАН можно менять порог начала электропроводности. Проведена карбонизация в токе азота пленок на основе ПАН, содержащих графит. Показано, что с увеличением до 50 % (масс.) степени наполнения пленок графитом после карбонизации при температуре 500 °С наблюдается увеличение выхода углеродного остатка на 7 %, а значение усадки уменьшается на 8 %. При увеличении температуры карбонизации наблюдается увеличение значения электропроводности и смещение начального порога электропроводности в низкотемпературную область. В результате проведенных исследований показано, что перспективными наполнителями для создания токопроводящих композиционных материалов являются ТУ и ТРГ.