Registration Number
0825U001905, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
16-05-2025
popup.evolution
.
Title
Composites for adhesive purposes based on thioetherification products of epoxy resins and polysulfide rubbers
Author
Alla M. Nosova,
popup.head Iryna V. Sukha
popup.opponent Polina V. Vakuliuk
popup.opponent Olena S. Kositsyna
popup.review Yurii R. Ebich
popup.review Artem O. Tretiakov
popup.rada
Ukrainian State University of Science and Technologies
Description
Рідкі полісульфідні каучуки широко використовуються для модифікації епоксидних клеїв, оскільки дозволяють підвищити адгезію й еластичність, особливо за негативних температур. Недоліком епоксидно-полісульфідних композицій є те, що для реалізації високого ефекту модифікації їх отверднення необхідно здійснювати за підвищених (до 120℃) температур. Під час отверднення без підведення тепла ззовні («на холоді») модифікувальна дія полісульфідного каучуку виявляється значно меншою мірою. Варто зазначити, що на практиці часте застосування підвищених температур отверднення є небажаним (оскільки пов’язане з додатковою витратою енергії) або неможливим (у разі склеювання великогабаритних виробів зі складною конфігурацією, а також матеріалів з невисокою теплостійкістю).
У зв’язку з цим достатньо актуальним є підвищення адгезивних та інших фізико-механічних властивостей епоксидно-полісульфідних композицій, отверднених без теплової обробки. За аналогією з рідкими карбоксилатними каучуками на основі олігобутадієну припускаємо, що суттєво покращити комплекс властивостей можливо шляхом попереднього (перед додаванням отверджувального агента) проведення реакції взаємодії меркаптанових груп і оксиранових циклів за підвищеної температури, після чого використовувати продукт попередньої реакції тіоетерифікації частини епоксидних клеїв для отверднення за кімнатної температури.
Об’єкт дослідження – адгезивні композити на основі епоксидних смол і полісульфідного каучуку, модифіковані продуктом попередньої реакції тіоетерифікації.
Предмет дослідження – взаємозв’язок між складом, режимами попередньої реакції тіоетерифікації та фізико-механічними, адгезивними властивостями епоксидно-полісульфідних композитів, а також шляхи керування їх фізико-механічними характеристиками.
У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету, задачі, об’єкт і предмет досліджень, описано методи досліджень, висвітлено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів, наведено зв’язок роботи з науковими темами, особистий внесок здобувача.
Перший розділ присвячений аналітичному огляду літератури, що висвітлює сучасний стан розробок в області модифікації епоксидних смол полісульфідними каучуками. Проаналізовано фізико-хімічні механізми взаємодії оксиранових циклів з меркаптановими групами, що є основою реакції тіоетерифікації. Встановлено наявні методи покращення адгезивних і деформаційно-міцнісних характеристик епоксидних композицій. Визначено ключові недоліки існуючих підходів, зокрема, недостатню однорідність хімічної сітки та обмеження щодо регулювання властивостей через нерівномірний розподіл модифікатора. Підсумовано доцільність розробки нових методів модифікації, зокрема попередньої реакції тіоетерифікації, для отримання епоксидно-полісульфідних композитів із покращеними експлуатаційними характеристиками.
У другому розділі наведено характеристику вихідних сировинних матеріалів, зокрема епоксидної смоли, полісульфідного каучуку, отверджувачів, розріджувачів і пластифікаторів. Обґрунтовано вибір методик досліджень, що забезпечують оцінку фізико-механічних і адгезивних властивостей епоксидно-полісульфідних композицій. Подано опис підготовки зразків для експериментів, зокрема послідовності змішування компонентів.
Третій розділ присвячено комплексним дослідженням впливу продукту попередньої реакції тіоетерифікації (ПРТЕ) на адгезивні, фізико-механічні та динамічні властивості епоксидно-полісульфідних композицій. Показано, що впровадження ПРТЕ дозволяє досягти значного підвищення адгезивної міцності без суттєвого зниження когезійної міцності, водостійкості та щільності вузлів хімічної сітки. Проведено аналіз впливу концентрації полісульфідного каучуку та умов тіоетерифікації на релаксаційні, термомеханічні характеристики, а також встановлено оптимальні параметри отримання матеріалів із покращеними експлуатаційними властивостями.
Четвертий розділ присвячено розробці та випробуванню клейової композиції, створеної на основі продукту попередньої реакції тіоетерифікації епоксидної смоли і полісульфідного каучуку. Запропонована заміна механічної суміші компонентів на ПРТЕ забезпечує значне підвищення адгезивної міцності, когезійної міцності та роботи руйнування, одночасно покращуючи водо-, оливо- і бензостійкість клею. Розроблений клей показав високу стабільність властивостей при різних режимах отверднення, що дозволяє використовувати його в умовах підвищеної вологості, впливу агресивних середовищ та теплового старіння.
Висновки підсумовують основні результати досліджень, підтверджують досягнення мети роботи та визначають напрями подальших досліджень.
Registration Date
2025-05-22
popup.nrat_date
2025-05-22 / 2026-07-01
