Физико-механические свойства образцов пкм на основе эпоксидного связующего т-6815

О.В. Овдак¹,аспирант, О.А. Караева², А.М. Кудрин²

1 Кафедра физики твёрдого тела

2 Нвл «Композиционные материалы»

Широкое применение полимерных композиционных материалов (ПКМ) связано со стабильностью таких характеристик, как термо- и теплостойкость, жесткость, высокие значения предела прочности и модуля упругости при растяжении и сжатии, стойкость к агрессивным средам и малым удельным весом. Качество конечного продукта из ПКМ напрямую зависит от используемого исходного сырья – как материала армирующей матрицы, так и связующего. ПКМ для авиации должны отвечать не только жестким требованиям по величинам предельных значений на растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, но и сохранять эти высокие значения в широком температурном диапазоне.

В рамках совместной научно-исследовательской работы ЗАО «ИНУМиТ» и ВГТУ по проекту создания высокотехнологичных производств на ОАО «ВАСО» была отработана технология получения клеевого препрега на основе расплавного связующего на эпоксидной основе маркировки Т-6815 с температурой эксплуатации до 150 С. Прежде всего были проведены серии реологических и физико-механических испытаний исходного связующего при комнатной температуре, которое используется в качестве отвержденной матрицы в клеевом препреге. Основные свойства эпоксидной матрицы на основе связующего Т-6815 представлены в табл. 1.

Таблица 1

Свойства отвержденной матрицы

	Показатели	Значения
1	Предел прочности при растяжение, MПа (ASTM D 638)	86,6±13,0
2	Удлинение при растяжении, %	6.2±1,5
3	Предел прочности при сжатии,МПа (ASTM D 695)	146,1±1,1
4	Предел прочности при изгибе, МПа	162,7±3,7
5	Температура стеклования, С	202±2
6	Температура стеклования во влагонасыщенном состоянии,С	148±2

Для получения образцов ПКМ по отработанной технологии был получен препрег на основе армирующего наполнителя и связующего Т-6815. В качестве первого использовались волокна иностранного производства HTS 12K и IMS-65-12K. Основные типовые свойства ПКМ на основе отвержденного связующего Т-6815 представлены в табл. 2.

Таблица 2

Физико-механические свойства образцов ПКМ (Т-6815)

Наполнитель	HTS 12К	IMS-65 12К
Поверхностная плотность наполнителя, г/м2	80	84
Предел прочности при растяжении в направлении 0° 11+ , Мпа	1920	2634
Предел прочности при сжатии в направлении 0° 11- ,МПа	1116	1173
Предел прочности при растяжении в направлении 90° 22+, Мпа	51	45
Предел прочности при сжатии в направлении 90° 22- , Мпа	216	214
Модуль упругости при растяжении в направлении 0° Е11+, ГПа	133	155
Модуль упругости при сжатии в направлении 0° Е11- , ГПа	121	155
Модуль упругости при растяжении в направлении 90° Е22+, Гпа	7,7	7,6
Модуль упругости при сжатии в направлении 90° Е22- , Гпа	10,3	10,3
Предел прочности при сдвиге τ12 , МПа	120	115
Модуль упругости при сдвиге G12 , ГПа	4,5	4,2

Приведенные в таблице данные показывают разброс значений в зависимости от типа наполнителя и условий получения ПКМ. Однако можно отметить, что полученные показатели имеют высокие значения и могут лежать в основе рекомендаций по применению связующего в производстве.

УДК 538.9