CC BY
38
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН __________________________________2009, том 52, №3_____________________________
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
УДК 678.643. 425 (088.8)
Н.К.Каримов
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАПОЛНЕННЫХ
ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
(Представлено академиком АН Республики Таджикистан И.Н.Ганиевым 20.01.2009 г.)
Исследование электрофизических свойств наполненных эпоксидных композиций было связано с тем, что при разделении бунтов хлопка- сырца происходит трение между наконечниками бунторазборщиков (РБХ), в результате чего наконечник с композиционным эпоксидным покрытием электролизируется и появляется возможность образования электростатических зарядов.
Большинство полимеров являются электрическими изоляторами с удельным объемным сопротивлением от 1011 до 1014 Ом-м.
Однако, модифицируя эпоксидные композиции путем введения дисперсных наполнителей, можно получить электропроводящие композиции. Например, при введении в эпоксидный состав углеродсодержащих наполнителей можно получить покрытия с удельным сопротивлением порядка 10- Ом-м, а с наполнителем из металлических порошков порядка 10-6 Ом-м [1, 2].
Проводимость полимерных материалов, содержащих электропроводящие наполнители, во многом завысит от расположения друг к другу контактного сопротивления межфазного слоя соединяемых частиц наполнителя. Выяснение роли каждого из этих факторов способствует правильному выбору электропроводящих композиций, одновременно обладающих высокой износостойкостью.
Большинство химических и физических процессов в полимерных материалах сопровождается выделением и поглощением тепла. Это процессы кристаллизации, плавления, распада сложных соединений (полимер-наполнитель), превращения и др. Для исследования указанных фазовых превращений гетерогенных систем нами изготовлена установка с автоматическим многоканальным самописцем. На самописце можно определить диапазон температуры образца при отверждении эпоксидных композиций, дифференциал температуры и электропроводимость. По одному из этих каналов исследовалась электропроводимость в диапазоне энергии залегания носителей электрического тока на единицу объема образца.
V = Б . d = 1 см2. 0,2 = 0.2 см3 ,
где d - толщина образца, S - площадь образца.
Q 0.0336 1СГ1 18 1
п = --------------------- - 105 • 1(Г18 —
V-Í 0.2см -1.6-10 см
где <2 = 4</- Б = 6-10 £-56 = 336-10 = 0.0336 кл , д - количество электричества
. - ДЕ АЕ АЕ 1Т, ,МГМ,
сг = сг0-^--; ///I 0/1.-----------; ДЕ = А;—-----2-,
0 кт 1 2 кТ2 кТг J____1_
кТ2 к'!\
к ^ , Мй - ^иіб
ДЕ = к-
1 1
2730 ^ 1а + 2730 ^
Результаты измерения напряженности электрического поля отверженных образцов из
20
эпоксидной смолы показали, что Е = 10, 911 ' 10" Дж, а глубина залегания в электрон-вольтах Е = 0, 68 эВ.
Для снижения удельного сопротивления нами предлагается проводить отверждение наполненной эпоксидной композиции и покрытия на их основе не в низкочастотном пульсирующем магнитном поле, а в статистическом поле, предварительно подвергая материал ультразвуковому воздействию таким образом, чтобы направление колебания совпадало с направлением магнитно-силовых линий. При этом напряженность магнитного поля порядка 2.4 ' 104А/м, воздействуя ультразвуком с частотой порядка 4 ' 105 Гц, способствует получению материала с удельным сопротивлением от 3 ' 10-4 до 3 ' 10-5 Ом ' м, что в три раза ниже, чем удельное сопротивление до ультразвуковой обработки.
Наряду со снижением удельного электрического сопротивления и повышением теплопроводности эпоксидной смолы нами использовались многокомпонентные наполнители неорганического происхождения, в частности углистая глина, охра и др., состоящие из различных видов окислов (табл.) [3].
Таблица
Минералогический состав неорганических наполнителей
Наиме- нование біо2 Ті02 аі2о2 рьо Ге202 ЕеО 1^0 СаО к2о Ыа20 Р205 Б н2о п.п 1
Углистая глина 55.37 1.20 21.58 1.50 1.21 1.55 1.45 1.02 3.26 0.34 0.09 0.08 1.29 10.01 100
Охра, % 59.63 0.96 18.14 1.10 7.28 0.57 1.21 0.48 3.53 0.26 0.11 0.10 0.59 6.04 100
Формовочная глина, % 54.58 1.15 27.93 - 2.41 0.13 0.45 0.48 0.80 - 0.10 0.02 0.92 11.03 100
Исследования позволили в значительной мере установить корреляционную зависимость физико-химических процессов и свойств эпоксидных составов и покрытия на их основе от тепловых и электрофизических факторов, а также повысить возможность управлять
указанными процессами, получить покрытия желаемой работоспособности и износостойкости.
Таджикский государственный педагогический Поступило 20.01.2009 г.
университет имени С. Айни
ЛИТЕРАТУРА
1. Гулы В., Шенфель Л.З. Проводящие полимерные композиции. - М., 1984.
2. Санин В. Электрические свойства полимеров. - М.: Химия, 1981.
3. Каримов Н.К., Ганиев И.Н., Олимов Н.С. - ДАН РТ, 2008, т.51, №9, с .685-690.
Н.К.Каримов
ТАДЦИЦОТИ ХУСУСИЯТ^ОИ БАРЦЙ-ФИЗИКИИ КОМПОЗИТСИЯ^ОИ БО РУПУШ^ОИ ЭПОКСИДЙ ПУРКАРДАШУДА
Дар натичаи тадкикотх,о доираи чойгиршавии неруи барк дар як вох,иди х,ачм муайян карда шудааст Е = 0.68 эВ.
Мукаррар карда шудааст, ки барои паст гардонидани муковимати хоси майдони чараёни барк дар таркиби эпоксидй, таъсири ултрасадоро чунин равона кардан лозим аст, ки самти лаппиш ба рох,и хдракати хатти куввах,ои магнитй мутобикат карда таво-над. Чунин х,олат имконият медихдд, ки композитсиях,ои дорои рупушх,ои эпоксидй бу-да ба муковимати хоси (р) шиддатнокии майдони барк; аз 3 • 10-4 то 3 • 10-5 Ом- м ноил мегарданд ва ин нисбат ба рупушх,ои коркард накарда то 3 маротиба баландтар мебо-шад.
N.K.Karimov
THE RESEARCH OF ELECTRO PHYSICS MEANS, WHICH ARE FILLED
BY EPOXY COVER
Researched and determined the diapason of transfer of electric power according to capacity E =0.68 elv.
It was determined that in order to decrease the opposing epoxy compose, it is necessary the ultra sound affection as the direction of hesitating should match with the direction of magnet powerful lines. This will give the result of receiving the epoxy cover with separate opposing 3 . 10-4.... 3 . 10-5 Ом .м, which is 3 times lesser than ultra sound re implementing.
