ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

Сухорослова В.В.

Студент, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

Аннотация

В работе изучена зависимость изменения температурных коэффициентов линейного расширения полимерных композитов от содержания наполнителя.

Ключевые слова: композит, наполнитель, температура.

Suhoroslova V.V.

Student, Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov

A STUDY OF CHANGE OF TEMPERATURE COEFFICIENTS OF LINEAR EXPANSION OF POLYMER COMPOSITES

Abstract

In the paper we study the dependence of the temperature coefficient of linear expansion of polymer composites on the content of filler.

Keywords: composite, filling, temperature.

В Белгородском государственном технологическом университете под руководством д.т.н., профессора Павленко В.И. рассматривается возможность применения полимерных материалов для авиационно-космических целей [1-10].

Ранее автором был разработан синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц [13-14].  В данной работе исследовано воздействие повышенных температур на синтезированный полимерный композит на основе полистирола и органосилоксанового наполнителя.

Максимальная температура использования термопластичного полимера зависит от его способности не изменять свои геометрические параметры при нагреве. При температуре более температуры кристаллизации (93 ºС) полистирол без наполнителя  размягчаться, изменяя свою геометрическую форму.

Для определения максимальной температуры эксплуатации полученного композита в работе изучали изменение величины термического расширения.  Среднее значение данного параметра α можно определить, используя следующую формулу:

      (1)

где Δℓ- изменение геометрического параметра материала; ΔТ- изменение температуры, ℓ– начальный размер геометрического параметра материала. На рисунке 1 представлены зависимости температурных коэффициентов линейного расширения композитов с различным содержанием органосилоксанового  наполнителя.

Рис. 1 – Зависимость температурных коэффициентов линейного расширения композитов с различным содержанием наполнителя

Введение наполнителя в композит резко уменьшает температурный коэффициент линейного расширения α, тем самым увеличивая верхний предел эксплуатации материала. Введение предлагаемого наполнителя повышает температуру использования материала до 160 °С.

Литература

1. Черкашина Н.И., Павленко В.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области // В сборнике: Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. 2011. С. 192-196.
2. Павленко В.И., Новиков Л.С., Бондаренко Г.Г., Черник В.Н., Гайдар А.И., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты // Перспективные материалы. 2012. № 4. С. 92-98.
3. Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 130.
4. Павленко В.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Черкашина Н.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - №3. - С. 113-116.
5. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 //Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 122.
6. Павленко В.И., Акишин А.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Тарасов Д.Г., Черкашина Н.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 4-3. С. 677-681.
7. Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов // Перспективные материалы. 2013. № 3. С. 14-19.
8. Павленко В.И., Прозоров В.В., Лебедев Л.Л., Слепоконь Ю.И., Черкашина Н.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 4. С. 67-70.
9. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы – эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
10. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Edamenko O.D., Novikov L.S., Chernik V.N., Bondarenko G.G., Gaidar A.I. Experimental and physicomathematical simulation of the effect of an incident flow of atomic oxygen on highly filled polymer composites // Inorganic Materials: Applied Research. 2013. Т. 4. № 2. С. 169-173.
11. Павленко В.И., Заболотный В.Т., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов // Физика и химия обработки материалов. 2013. № 2. С. 19-24.
12. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 246-249.
13. Павленко В.И., Черкашина Н.И., Сухорослова В.В., Бондаренко Ю.М. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 95.
14. Черкашина Н.И., Карнаухов А.А., Бурков А.В., Сухорослова В.В. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 156-159.