ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖФАЗНОЙ АДГЕЗИИ ЭПОКСИДНОЙ МАТРИЦЫ И ЛУБЯНОГО ВОЛОКНА КРАПИВЫ ИСПЫТАНИЕМ НА ФРАГМЕНТАЦИЮ ОДИНОЧНОГО ВОЛОКНА

Д.В. Чащилов, З.Г. Сакошев
 DOI: 10.25699/SSSB.2021.36.2.001 Download PDF
Аннотация: Для полимерных композиционных материалов (ПКМ) с армирующим наполнителем из растительных волокон одним из актуальных вопросов является обеспечение надёжной межфазной связи волокно-матрица. Предметом экспериментального исследования явились образцы микропластика из элементарных волокон стебля крапивы (Urtica dioica L.) и эпоксидной матрицы. Цель исследования – оценка межфазной связи образцов микропластика на основе элементарного волокна стебля крапивы и эпоксидного связующего. В экспериментальных исследованиях использованы методы микромеханических испытаний и оптической микроскопии. Из стеблей крапивы ранневесеннего сбора выделены элементарные волокна длиной до 70 мм. Для получения микропластика использовано связующее на основе эпоксидиановой смолы ЭД-20 и ангидридного отвердителя ХТ-152Б. Приготовлены образцы микропластика с одиночными элементарными волокнами. Проведены микромеханические испытания на фрагментацию одиночного волокна. Волокна испытаны на растяжение на испытательной разрывной машине со скоростью движения траверсы 5 мм/мин. Ширина поперечных сечений волокон переменна по длине и составляет от 5 до 30 мкм, соотношение размеров (ширина-толщина) достигает 1:1,5. Вытягивание волокна при разрушении образца микропластика сравнительно невелико и достигает 135 мкм, что соответствует от 8 до 10 величин поперечного размера сечения волокна вместе его вытягивания. Минимальная длина фрагментов составляет 165 мкм. Прочность межфазной адгезии волокно-матрица может быть оценена на уровне 1,38 МПа. Характер разрывов волокон свидетельствует о хрупком механизме его разрушения. Подтверждено, что межфазная связь волокно-матрица в изученных образцах ПКМ объясняется механизмом механической блокировки. Результаты экспериментального исследования могут быть применены для создания ПКМ на основе натуральных волокон и эпоксидной матрицы.
Ключевые слова: микропластик, армирующий наполнитель, элементарное волокно, стебель крапивы, эпоксидиановая смола ЭД-20, ангидридный отвердитель ХТ-152Б, межфазная связь волокно-матрица, микромеханические испытания, оптическая микроскопия, экспериментальное исследование

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство