Study of heat resistance of epoxy matrix modified by phthalimide for protection of vehicles

Abstract

Показано перспективи використання нових модифікованих матеріалів на полімерній основі для відновлення деталей засобів транспорту. Перспективним при формуванні антикорозійних покриттів є використання зв’язувачів на основі епоксидних діанових олігомерів. Для покращення властивостей епоксидних матриць на попередній стадії їх формування вводять активні добавки. Перспективним є застосування модифікатора фталіміду, який містить активні до міжфазової взаємодії функціональні групи. Як основний компонент для зв’язувача при формуванні композитів вибрано епоксидний діановий оліґомер. Для зшивання епоксидних композицій використано твердник поліетиленполіамін, що затверджує матеріали при кімнатних температурах. Обґрунтовано вибір у вигляді модифікатора фталіміду для поліпшення теплофізичних властивостей розроблених матеріалів. Досліджено теплостійкість (за Мартенсом), температуру склування й термічний коефіцієнт лінійного розширення модифікованих епоксидних композитів. Встановлено, що для формування композитного матеріалу чи захисного покриття з поліпшеними теплофізичними властивостями в епоксидний зв’язувач доцільно вводити модифікатор фталімід у кількості q = 0,25…0,50 мас.ч. на q = 100 мас.ч. епоксидного олігомеру ЕД-20. На основі проведених випробувань теплофізичних властивостей модифікованих фталімідом матеріалів встановлено допустимі межі температури, при яких можливо використовувати розроблені композити.

The perspectives of using new modified polymer-based materials for the restoration of vehicle parts are substantiated in this article. The use of binders based on epoxy diane oligomers is proved to be promising in the formation of anti-corrosion coatings. To improve the properties of epoxy matrices at the preliminary stage of their formation, active additives are introduced. The use of a phthalimide modifier, which contains functional groups active before interfacial interaction, is proved to be promising as well. An epoxy diane oligomer is selected as the binder‘s main component in the formation of composites. The hardener polyethylene polyamine is used for crosslinking the epoxy compositions. It allows to harden materials at room temperatures. The choice of a phthalimide modifier for the improvement of thermophysical properties of the developed materials is substanciated. Heat resistance (according to Martens), glass transition temperature and thermal coefficient of linear expansion of modified epoxy composites are studied. To form a composite material or protective coating with improved thermophysical properties, the modifier phthalimide in the amount of q = 0.25… 0.50 pts. wt. at q = 100 pts. wt. of epoxy oligomer ED-20 should be introduced into the epoxy binder. Based on the tests of thermophysical properties of phthalimide-modified materials, the allowable temperature limits, at which it is possible to use the developed composites, are found.