Анализ термических свойств наномодифицированных эпоксидных композитов

Приведены результаты экспериментальных исследований эпоксидных композитов, модифицированных наночастицами, полученные методом термогравиметрического анализа. Установлены зависимости интенсивности процессов термодеструкции на воздухе от технологических факторов и содержания наночастиц. Выявлены оптимальные концентрации 5 видов наномодификаторов на основе аддуктов нанокластеров углерода, представляющих собой функционализированные углеродные соединения. Несомненным преимуществом данных модификаторов является их высокая растворимость в полярных растворителях, что значительно упрощает их использование, позволяя отказаться от применения дополнительной ультразвуковой обработки. Изучение процессов термоокисления модифицированных эпоксидных связующих проводили в динамическом режиме с использованием модуля TGA/SDTA851e системы STARe в интервале температур 25÷800 оС в атмосфере воздуха при одновременном удалении газообразных продуктов деструкции. В качестве эталона использовался оксид алюминия (Al 2O 3), скорость набора температуры составляла 10 град./мин. Выявлено, что процесс термодеструкции протекает в две стадии. На первой стадии происходит основное окислительное разложение полимера с потерей до 80% первоначальной массы образца; на второй — дальнейшее окислительное разложение эпоксидного композита, связанное с разрушением углеродного скелета. Экспериментально установлено, что введение модификаторов приводит к изменению процесса термоокислительного разложения и изменению удельной энергии эпоксидных композитов в зависимости от вида и концентрации наномодификатора. Показано, что введение оптимальных количеств модификатора позволяет увеличить термические и энергетические характеристики, и, как следствие, долговечность эпоксидных покрытий, эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных климатических факторов.