УДК 678.6+661.882


ТЕРМІЧНА СТАБІЛЬНІСТЬ ЕПОКСИДНО-ТИТАНОВИХ КОМПОЗИТІВ, ОТРИМАНИХ КАТІОННОЮ ПОЛІМЕРИЗАЦІЄЮ В ПРИСУТНОСТІ КОМПЛЕКСУ BF3 З БЕНЗИЛАМІНОМ


Жильцова С.В., Леонова Н.Г., Іванова Ю.В., Бодня Ю.М.,

Мізіна Н.В., Михальчук В.М.,

Донецький національний університет,

м. Вінниця, Україна


В останні десятиліття увага дослідників у галузі полімерних наноматеріалів прикута до золь-гель методу. Він дає змогу формувати композити з рівномірно розподіленими у полімерній матриці частинками наповнювача, які утворюються in situ «знизу вгору». Такі матеріали зазвичай характеризуються високою оптичною прозорістю, механічною міцністю, термостабільністю тощо. Використання навіть невеликої кількості наповнювача здатне надати подібним системам нових властивостей, показники яких можуть бути набагато вищими за показники немодифікованого полімеру. Метою даної роботи  було одержання золь-гель методом епоксидно-титанових композитів при використанні катіонної полімеризації епоксидної складової і встановлення термічної стабільності отриманих матеріалів.

Як вихідні сполуки для отримання полімеру та полімерної матриці композитів обрано гідрований аналог епоксидно-діанової смоли ЕД-20 – дигліцидиловий етер дициклогексилолпропану (EPONEXТМ RESIN 1510) і каталізатор катіонної полімеризації – комплекс трифториду Бору з бензиламіном (УП 605/3р). Композити формували на основі золю частинок ТіО2, епоксидної смоли і каталізатора полімеризації. Частинки TiO2 отримували за кімнатної температури in situ золь-гель методом гідролітичною поліконденсацією тетрабутоксиду титану в комплексі з крижаною оцтовою кислотою. Воду у суміші з метилетилкетоном вводили в отриманий комплекс з епоксидною смолою при ретельному перемішуванні. Після вакуумування до постійної маси проводили тверднення композицій за ступінчастим режимом: 100 °С (1 год), 120 °С (2 год), 140 °С (2 год), 160 °С (2 год). Вміст ТіО2 у композитах варіювали від 1 до 3 мас. %.

Методом газоволюмометрії аналізу досліджено стійкість плівкових зразків композитів до термоокисної деструкції молекулярним киснем при 180 °С. Показано, що композити з вмістом ТіО2 1 мас. % характеризуються більшою стійкістю до високотемпературного окиснення порівняно з епоксидним полімером – вони мають втричі нижчі значення максимальної швидкості окиснення. При цьому процес окиснення епоксидно-титанових композитів, на відміну від епоксидного полімеру, розпочинається після завершення періоду індукції, тривалість якого поступово знижується з підвищенням концентрації ТіО2.