Разработка эпоксиуретановых и уретановых связующих и опытных образцов карбоновых композиционных материалов на их основе, испытания полученных образцов

В настоящее время использование композитов или полимерных композиционных материалов (ПКМ) затронуло практически все отрасли народного хозяйства и сферы жизнедеятельности человека. ПКМ, как известно, состоят из двух основных компонентов: органических, полимерных связующих (матриц) и армирующих наполнителей - органических и неорганических волокон, тканей, сеток и нетканных материалов на их основе. Использование углеродных (карбоновых) волокон в качестве наполнителей является целесообразным в тех случаях, когда требуется придать изделию из композита такие эксплуатационные свойства, как низкий удельный вес, прочность, жесткость. При этом наиболее распространенными матрицами для такого рода ПКМ (на практике называемых углепластиками) являются эпоксидные олигомеры (смолы), которые переходят в твердое состояние (отверждаются) посредством реакции их с отверждающими агентами. Отвержденные эпоксидные смолы (полиэпоксиды) и ПКМ на их основе (в том числе и углепластики) обладают высокими прочностными характеристиками и жесткостью, но недостаточно гибкие и имеют невысокую устойчивость к знакопеременным и ударным нагрузкам (ударная прочность и трещиностойкость). Традиционно, для частичного устранения этих недостатков используют эластификаторы, которые уменьшают плотность полимерной сетки полиэпоксида. Однако использование таких добавок приводит к уменьшению показателей прочности на сжатие и теплостойкости. Для того, чтобы создавать карбоновые композиты, обладающие, в сравнении с обычными ПКМ на основе эпоксидных матриц, повышенной гибкостью, лучшими показателями ударной прочности и трещиностойкости и близкими к ним прочностными свойствами, необходимо либо вводить в состав эпоксидных цепей более гибкоцепные уретановые фрагменты (т.е. получать сополимер-эпоксиуретан), либо разработать полностью уретановые компаунды, не уступающие эпоксидным по прочности. Таким образом, целью данной работы является разработка технологии получения карбоновых композиционных материалов на основе эпоксиуретановых и уретановых связующих, обладающих улучшенными прочностными, упруго-эластическими и ударостойкими показателями. Такого рода ПКМ найдут свое применение в качестве спортивных изделий и деталей, востребованных в авиационно-космической индустрии.