Справочник по композиционным материалам

О перспективах

Несмотря на то, что КМ на основе полибутадиеновых смол обладают превосходными электрическими свойствами и химиче­ской стойкостью, они уступают эпоксидным композитам по меха­ническим показателям при комнатной температуре. Кроме того, механические свойства материалов из ПБД при повышенных температурах уступают показателям композитов, полученных на основе поли конденсационных или полимеризационных поли - имидных полимеров. В связи с этим были начаты исследования, направленные на повышение качества и оптимизацию механиче­ских свойств полибутадиеновых композитов путем модификации ПБД и отвержденной массы. Модификация отвержденной смолы оказалась эффективной для улучшения механических свойств при повышенных температурах без их изменения при комнатной температуре. Перспективным подходом является также исполь­зование реакционноспособных мономеров. В табл. 4.8 [6] сопо­ставлены предел прочности и модуль упругости при изгибе смолы марки «Рикон-431» и этой же смолы, модифицированной триаллил - циануратом (ТАДР), измеренные при комнатной и повышенной температурах.

Другие рецептуры оказались также интересными для получе­ния слоистых пластиков. В частности, в настоящее время внимание исследователей сосредоточено на разработке специальных низко­температурных смол, отверждающихся при низких давлениях и известных как модифицированные эпоксидные смолы с высоким содержанием винильных фрагментов (МВЭ). Среди этих смол наи­более перспективными являются продукты реакции полибута­диена, имеющего концевые карбоксильные группы (молекулярная масса по карбоксильному эквиваленту равна 855), с твердой много­функциональной эпоксидной смолой (эквивалентная масса по эпоксидным группам равна 140). Эти полимеры взаимодействуют в растворе в примерном соотношении 14 частей (массовая доля) эпоксидного соединения на 100 частей полибутадиена с образова­нием твердого термопластичного форполимера, используемого для получения препрегов. Его отверждение осуществляется в присут­ствии переписного инициатора. Несмотря на прекрасную перера - батываемость этого КМ и простоту отверждения, которое завер­шается в одну стадию за 2 ч при температуре 177 °С, низкие меха­нические свойства в поперечном направлении ограничивают ис­пользование его в качестве конструкционного материала. Этот недостаток, возможно, связан с большой плотностью межмолеку­лярных сшивок, приводящей не только к хрупкости, но и к низ­кой адгезии связующего к углеродным волокнам.

При получении поли бутадиеновых слоистых пластиков кон­струкционного назначения используют различные армирующие волокна: Е - и S-стеклянные, кварцевые и арамидные («кевлар-49»). В табл. 4.9 [6] представлены типичные механические свойства композитов, армированных волокном «кевлар-49» с объемной долей 60 %, которые пригодны для изготовления обтекателей радиоло­кационных антенн. Чтобы повысить некоторые механические пока­затели материала, особенно предел прочности при растяжении в поперечном направлении и при межслоевом сдвиге, адгезионные свойства и смачиваемость волокна «кевлар-49» нуждаются в улуч­шении. Дополнительным требованием при использовании этих материалов для изготовления обтекателей радиолокационных антенн является низкое влагопоглощение.