ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНОЇ В’ЯЗКОСТІ ЕПОКСИДНИХ КОМПОЗИЦІЙ З НАНО- І МІКРОНАПОВНЮВАЧАМИ

Анотація

У статті досліджено вплив нано- та мікронаповнювачів на динамічну в’язкість епоксидних композитів на
основі смоли DER 331. Як нанонаповнювачі використовували вуглецеві нанотрубки (НТ) та наносажу CARBON
BLACK N220 за вмісту від 0,01 до 0,1 мас.%, а як мікронаповнювачі – порошки оксиду хрому Cr₂O₃ (20 мкм) та карбіду
кремнію SiC (40 мкм) за вмісту від 5 до 20 мас.%. Реологічні дослідження проводили на віскозиметрі NDJ-1S за
чотирьох швидкостей зсуву (6, 12, 30, 60 об/хв).
Результати показали, що введення наповнювачів підвищує в’язкість композитів порівняно з чистою смолою,
причому мікронаповнювачі мають більший вплив через вищу об’ємну частку. Наносажа суттєвіше підвищує
в’язкість епоксидних композицій, ніж НТ, через схильність до агрегації. Усі композиції проявляють псевдопластичні
властивості: в’язкість зменшується із зростанням швидкості зсуву. Механізм змін реологічних властивостей
пояснено моделлю утворення та руйнування флокул (для нанонаповнювачів) та гідродинамічною взаємодією часток
(для мікронаповнювачів).
Встановлено оптимальний вміст наповнювачів: 0.05 мас.% для наночасток та 10 мас.% для мікрочасток,
що може забезпечити покращення механічних властивостей без значного погіршення технологічності. Отримані
результати мають важливе значення для розробки технологій нанесення захисних покриттів у суднобудуванні.