НАНОТОЛТЫРҒЫШТАРДЫ ФУНКЦИОНАЛДАУДЫҢ ЭПОКСИДТІ КОМПОЗИТТЕРДІҢ ҚАСИЕТТЕРІНЕ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ

Зерттеудің мақсаты – эпоксидті полимерлі композиттердің құрылымы мен физикалық-химиялық қасиеттеріне нанотолықтырғыштардың (алюминий нитриды мен наноалмаздар) әсерін зерттеу. Сонымен қатар аталған нанобөлшектердің амин сірке қышқылымен беттік функционалдау әсері де зерттелді. Зерттеу барысында полимерлі матрицада наноалмаз (НА) бен алюминий нитриді (AlN) бөлшектерінің біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін амин сірке қышқылының оңтайлы концентрациялары сәйкесінше 5% және 7,5% екендігі анықталды. Бұл концентрациялар композиттердің механикалық қасиеттерінде арттыруға септігін тигізеді. Функционалданған нанобөлшектермен толтырылған эпоксидті композиттердің иілу беріктігінің, серпімділік модулінің, созылу беріктігінің, созылуға төзімділігінің және эпоксидті композиттердің ыстыққа төзімділігінің жоғарылауы байқалады. Ең жоғары механикалық және термиялық көрсеткіштер композиттерге 0,1% наноалмаз және 0,05% AlN енгізгенде алынды: механикалық қасиеттердің өсуі 6-50% құрады, ыстыққа төзімділік 100-110°C-тан 132-168°C-қа дейін артты. Өңделмеген және функционалданған нанобөлшектер композиттердің салмақ жоғалтуын азайту және оттегі индексін жоғарылату арқылы олардың отқа төзімділігін арттырды. Жалпы алғанда, бұл нанокомпозиттік материалдар ерекше механикалық, термиялық және отқа төзімді қасиеттерге ие, сондықтан олар қазіргі заманғы беріктік пен отқа төзімділігі жоғары бұйымдар алу үшін жарамды.

1. Necar M. Mechanical and Moisture Barrier Properties of Epoxy–Nanoclay and Hybrid Epoxy–Nanoclay Glass Fibre Composites: A Review / M. Necar, A. Farhan, M.S. Mian // Polymers. – 2022. – № 14. – Р. 1620.

2. Review article: Polymer-matrix nanocomposites, processing, manufacturing and application: An overview / F. Hussain et al // Journal of Composite Materials. – 2006. – № 40(17). – P. 1511-1575.

3. Mihajlin YU.A. Konstrukcionnye polimernye kompozicionnye materialy / YU.A. Mihajlin. – 2-e izd. – SPb.: Nauchnye osnovy i tekhnologii. – 2010. – 822 s.

4. Kislova YU. Rossijskij rynok epoksidnyh smol / YU. Kislova // Kompozitnyj mir. – 2009. – № 12. – С. 20-21.

5. Kadykova YU.A. Razrabotka bazal'tonapolnennyh epoksidnyh kompozitov s povyshennym kompleksom svojstv / YU.A. Kadykova // Dizajn. Materialy. Tekhnologiya. – 2012. – № 5(25). – C. 124-128.

6. Advances and Future Outlook in Epoxy / J.S. George et al // Graphene Composites for Anticorrosive Applications. Prog. Org. Coat. – 2022. – № 162. – Р. 106571.

7. Wear of Epoxy Composites with Sludge Filler by Means of Cutting Tool Grinding under a ShockAbrasive Impact / A.M. Mikhalchenkov et al // J. Mach. Manuf. Reliab. – 2022. – № 51. – Р. 126-131.

8. Xiang Q. Applications of Epoxy Materials in Pavement Engineering / Q. Xiang, F. Xiao // Constr. Build. Mater. – 2020. – № 235. – Р. 117529.

9. A Review on the Self-Healing Ability of Epoxy Polymers / F. Zhang et al // J. Appl. Polym. Sci. – 2021. – № 138. – Р. 50260.

10. Mikhal’chenkov A.M. Influence of the Concentration and Particle Size of the Filler in Epoxy – Gravel Composite on the Resistance to Contact Deformation When Introducing a Solid Sphere / A.M. Mikhal’chenkov, S.A. Fes’kov, I.V. Kozarez // Russ. Eng. Res. – 2023. – № 43. – Р. 972-975.

11. Malekshahinezhad K. Amine-Functionalized TiO2 Nanoparticles Covalently Loaded into Epoxy Networks via Thermal and Microwave Curing Processes / K. Malekshahinezhad, A. Ahmadikhaneghah, H. Behniafar // Macromol. Res. – 2020. – № 28. – Р. 567-572.

12. Mozaffarinasab H. Surface Modification of Carbon Nanotubes by a Bifunctional Amine Silane; Effects on Physical / Mechanical / Thermal Properties of Epoxy Nanocomposite / H. Mozaffarinasab, M. Jamshidi // Prog. Org. Coat. – 2023. – № 179. – Р. 107521.

13. Enhancement of Thermo-Mechanical Stability for Nanocomposites Containing Plasma Treated Carbon Nanotubes with an Experimental Study and Molecular Dynamics Simulations / Н. Jung et al // J. Sci. Rep. – 2020. – № 10. – Р. 405.

14. Engineering the Interfacial Adhesion in Basalt / M.C. Seghini et al // Epoxy Composites by Plasma Polymerization. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. – 2019. – № 122. – Р. 67-76.

15. A Review on Microwave Irradiation to the Properties of Geopolymers: Mechanisms and Challenges / Y. Sun et al // Constr. Build. Mater. – 2021. – № 294. – Р. 123491.

16. Effect of Microwave Irradiation at Different Stages of Manufacturing Unsaturated Polyester Nanocomposite / А. Shcherbakov et al // Polymers. – 2022. – № 14. – Р. 4594.

17. Domingues D. The Use of an Electric Field in the Preparation of Glass Fibre/ D. Domingues, E. Logakis, A.A. Skordos // Epoxy Composites Containing Carbon Nanotubes. Carbon. – 2012. – № 50. – Р. 2493-2503.

18. Tests of Physicochemical and Mechanical Strength Properties of Polymer Composites on an Epoxy Resin Matrix / Е. Miekos et al // Modified by a Constant Magnetic Field. Materials. – 2022. – № 15. – Р. 6730.

19. Hetemi D. Surface Functionalisation of Polymers / D. Hetemi, J. Pinson // Chem. Soc. Rev. – 2017. – № 46. – Р. 5701-5713.

20. Reinforcement of Epoxy Resin by Additives of Amine-Functionalized Graphene Nanosheets / T.Y. Yung et al // Coatings. – 2021. – № 11. – Р. 35.

21. Study on the Mechanical and Toughness Behavior of Epoxy Nano-Composites with ZeroDimensional and Two-Dimensional Nano-Fillers / X. Li et al // Polymers. – 2022. – № 14. – Р. 3618.

22. Highly Thermally Conductive Epoxy Composites with AlN/BN Hybrid Filler as Underfill Encapsulation Material for Electronic Packaging / W.A. Lee Sanchez et al // Polymers. – 2022. – № 14. – Р. 2950.

23. Schrand A.M. Nanodiamond Particles: Properties and Perspectives for Bioapplications / A.M. Schrand, S.A.C. Hens, O.A. Shenderova // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. – 2009. – № 34. – Р. 18-74.

24. Mechanical Properties of Epoxy Composites with High Contents of Nanodiamond / I. Neitzel et al // Compos. Sci. Technol. – 2011. – № 71. – Р. 710-716.

25. Kim S.-H. Amine-Terminated Chain-Grafted Nanodiamond/ S.-H. Kim, K.Y. Rhee, S.-J. Park // Epoxy Nanocomposites as Interfacial Materials: Thermal Conductivity and Fracture Resistance. Compos. Part B Eng. – 2020. – № 192. – Р. 107983.

26. Surface Functionalization and Structure Characterizations of Nanodiamond and Its Epoxy Based Nanocomposites / Y.A. Haleem et al // Compos. Part B Eng. – 2015. – № 78. – Р. 480-487.

27. Coordinating Mechanical Performance and Fire Safety of Epoxy Resin via Functionalized Nanodiamond / Q. Wang et al // Diam. Relat. Mater. – 2020. – № 108. – Р. 107964.

28. Effect of Phosphorus and Chlorine Containing Plasticizers on the Physicochemical and Mechanical Properties of Epoxy Composites / A. Bekeshev et al // J. Compos. Sci. – 2023. – № 7. – Р. 178.