НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o199.pdf (947.03Кб)

УДК 678.026.2:678.066

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Целью работы является экспериментальное определение степени пропитки стеклянных нитей ВМ-1 и арамидных жгутов СВМ эпоксидным связующим ЭДТ-10 при мокром способе намотки. В процессе пропитки волокнистых наполнителей жидким связующим происходит вытеснение воздуха из межволоконного пространства нити или жгута. При намотке композитных изделий процесс пропитки нитей скоротечен, из-за чего в полимерно-волокнистом материале образуются газовые включения или поры.
Степень пропитки или пористость намотанного материала будет напрямую зависеть от вязкости связующего. Временно снизить вязкость эпоксидного связующего можно двумя способами: первый представляет собой нагревание жидкой эпоксидной композиции ЭДТ-10 до максимально возможной температуры в процессе намотки изделия; второй способ предполагает разбавление связующего растворителем, например, ацетоном или спиртом, но растворитель снижает его прочность.
В статье представлены экспериментальные данные по влиянию только вязкости эпоксидного связующего на объемное содержание пор в намотанном композите. Изменение условной вязкости связующего в пропиточной ванне для обычных условий пропитки регулировалось посредством его нагревания. Другие воздействия на процессы пропитки и намотки нитей, например, перегибы наполнителя, отжим и вакуумирование связующего, намотка с большим натяжением и др. не использовались.
Полученные экспериментальные зависимости величины пористости намотанного композита от условной вязкости связующего носят нелинейный характер и могут быть использованы при проектировании нагревателей пропиточных устройств намоточных станков. Методика проведения и результаты самих исследований могут быть использованы при разработке технологических процессов изготовления композитных конструкций методом намотки из других армирующих волокнистых наполнителей и термореактивных связующих..
Результаты работы показывают, что объемное содержание пор изменяется в значительных пределах от 8 до 14 % от объема материала. Поэтому для снижения количества пор в намотанном композите до 1-2 % нужны дополнительные технологические приемы, воздействующие на наполнитель и связующее в процессе его намотки на оправку по мокрому способу.

1. Кербер М.Л. Полимерные композиционные материалы. Структура. Свойства. Технологии. СПб.: Профессия, 2008. 560 с.
2. Смыслов В.И., Цыплаков О.Г. Технологические основы и опыт создания элементов ракет из композиционных материалов. М.: НТЦ «Информтехника», 1993. 260 с.
3. Михайлин Ю.А. Волокнистые полимерные композиционные материалы в технике. СПб.: НОТ, 2013. 752 с.
4. Буланов И.М., Смыслов В.И., Комков М.А., Кузнецов В.М. Сосуды давления из композиционных материалов в конструкциях ЛА. М.: ЦНИИ информации, 1985. 308 с.
5. Комков М.А. Реологические свойства полимерных связующих, используемых при намотке изделий из композиционных материалов // Клеи. Герметики . Технологии . 2012. № 3. С . 30-35.
6. Komkov M.A. Rheological properties of polymer binders used in the winding of products made of composite materials // Polymer Science Series D . 2013. Vol . 6, is . 1. P . 26-30. DOI : 10.1134/S1995421212040089
7. Комков М.А., Тарасов В.А. Технология намотки композитных конструкций ракет и средств поражения . М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 431 с.
8. Найт Б. Разбавление эпоксидных смол: статья из журнала Epoxyworks. 1999. № 14 / пер. с англ. С. Баркалова. Режим доступа: http://t22.nm.ru/Thinning.htm (дата обращения 01.11.2014).