Please use this identifier to cite or link to this item:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39501
Title: | Investigation of the modifier 2-benzofuran-1,3-dione content effect on the heat resistance of epoxy composites |
Other Titles: | Дослідження впливу вмісту модифікатора 2-бензофуран-1,3-діону на термостійкість епоксидних композитів |
Authors: | Сапронов, Олександр Олександрович Соценко, Віталій Віталійович Сапронова, Анна Вікторівна Воробйов, Павло Олександрович Браїло, Микола Володимирович Яцюк, Віталій Миколайович Sapronov, Oleksandr Sotsenko, Vitalii Sapronova, Anna Vorobiov, Pavlo Brailo, Mykola Yatsuk, Vitalii |
Affiliation: | Херсонська державна морська академія, Херсон, Україна Тернопільський науково-дослідний криміналістичний центр МВС України, Тернопіль, Україна Kherson State Maritime Academy, Kherson, Ukraine Ternopil Research Forensic Center of MIA of Ukraine, Ternopil, Ukraine |
Bibliographic description (Ukraine): | Investigation of the modifier 2-benzofuran-1,3-dione content effect on the heat resistance of epoxy composites / Oleksandr Sapronov, Vitalii Sotsenko, Anna Sapronova, Pavlo Vorobiov, Mykola Brailo, Vitalii Yatsuk // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2022. — Vol 105. — No 1. — P. 55–67. |
Bibliographic description (International): | Sapronov O., Sotsenko V., Sapronova A., Vorobiov P., Brailo M., Yatsuk V. (2022) Investigation of the modifier 2-benzofuran-1,3-dione content effect on the heat resistance of epoxy composites. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 105, no 1, pp. 55-67. |
Is part of: | Вісник Тернопільського національного технічного університету, 1 (105), 2022 Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 1 (105), 2022 |
Journal/Collection: | Вісник Тернопільського національного технічного університету |
Issue: | 1 |
Volume: | 105 |
Issue Date: | 19-Apr-2022 |
Submitted date: | 3-Feb-2022 |
Date of entry: | 23-Dec-2022 |
Publisher: | ТНТУ TNTU |
Place of the edition/event: | Тернопіль Ternopil |
DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2022.01.055 |
UDC: | 667.64 678.026 |
Keywords: | епоксидний зв’язувач модифікатор твердник термостійкість деструкція енергія активації epoxy binder modifier hardener heat resistance destruction activation energy |
Number of pages: | 13 |
Page range: | 55-67 |
Start page: | 55 |
End page: | 67 |
Abstract: | Наведено технологічні аспекти модифікації термореактивного зв’язувача для забезпечення поліпшення теплофізичних характеристик композитних матеріалів і захисних покриттів на їх основі. Для формування епоксикомпозитних матеріалів використовували епоксидний зв’язувач DER – 331 виробництва «Dow Chemical Comp» (Німеччина). Для зшивання епоксидного зв’язувача використано твердник холодного тверднення триетилентетрамін ТЕТА (q = 10 мас.ч. на 100 мас.ч. епоксидної смоли DER – 331). Для модифікування епоксидного олігомеру DER – 331 використовували модифікатор 2-Бензофуран-1,3-діон-фталевий ангідрид, який вводили у зв’язувач за вмісту від q = 0,10…3,00 мас.ч. Молекулярна формула даного модифікатора – C8H4O3. Проведено комплексні дослідження теплофізичних властивостей, за результатами яких встановлено оптимальний вміст модифікатора фталевого ангідриду у реактопластичній матриці, який становить q = 0,10…0,25 мас.ч. на 100 мас.ч. олігомерА DER – 331. Дослідження модифікованих композитів в умовах впливу підвищених температур проводили з використанням термогравіметричного (ТГА) та диференційно-термічного (ДТА) аналізу. При цьому модифіковані композити характеризуються такими властивостями: температура початку втрати маси (початок деструкції матеріалу) – Тn = 618…622 К; кінцева температура втрати маси (завершення деструкції матеріалу) – Тк = 706,1…709,2 К; відносна втрата маси таких матеріалів становить εm = 57,7…61,0%. Виконано математичний розрахунок значень енергії активації термічної деструкції для визначення стійкості до руйнування хімічних зв’язків при впливі температурного фактора. Доведено, що енергія активації розроблених композитів підвищується у 1,3–1,4 раза при введенні модифікатора за вмісту q = 0,10…0,25 мас.ч., що свідчить про термічну стійкість модифікованих композитів. The technological aspects of modification of epoxy oligomer DER – 331 to provide improvement of thermophysical characteristics of composite materials and protective coatings based on them are presented. Cold-cured triethylenetetramine TETA hardener was used to crosslink the epoxy binder (q = 10 parts by weight per 100 parts by weight of DER-331 epoxy resin). Thermogravimetric (TGA) and differential thermal (DTA) analysis was performed to study modified composites under the influence of elevated temperatures. A mathematical calculation of the values of the activation energy of thermal destruction to determine the resistance to destruction of chemical bonds under the influence of temperature factor. |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39501 |
ISSN: | 2522-4433 |
Copyright owner: | © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2022 |
URL for reference material: | https://doi.org/10.1007/s11003-011-9339-z https://doi.org/10.1007/s11223-014-9605-z https://doi.org/10.1080/15421406.2015.1137122 https://doi.org/10.1007/s10891-015-1278-3 https://doi.org/10.1007/s11106-014-9605-3 https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2018026989 https://doi.org/10.15407/mfint.40.03.0311 https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2021039175 https://doi.org/10.15407/fm26.02.403 https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2020030906 |
References (Ukraine): | 1. Suberlyak O. V., Krasinskyi V. V., Shapoval Y. M., Grytsenko O. M. Influence of the mechanism and parameters of hardening of modified novolac phenol-formaldehyde resins on the physicomechanical properties of the composite. Materials Science. 2011. Vol. 46. Issue 5. P. 669–678. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-011-9339-z 2. Buketov A. V., Sapronov O. O., Brailo M. V. Investigation of the Physico-Mechanical and Thermophysical Properties of Epoxy Composites with a Two-Component Bidisperse Filler. Strength of Materials. 2014. Vol. 46. No. 5. P. 717–723. DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-014-9605-z 3. Buketov A., Maruschak P., Sapronov O., Brailo M., Leshchenko O., Bencheikh L., Menou A. Investigation of thermophysical properties of epoxy Nanocomposites. Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2016. Vol. 628. P. 167–179. DOI: https://doi.org/10.1080/15421406.2015.1137122 4. Lysenkov E. A. and Klepko V. V. Characteristic features of the thermophysical properties of a system based on polyethylene oxide and carbon nanotubes. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2015. Vol. 88. No. 4. P. 1008–1014. DOI: https://doi.org/10.1007/s10891-015-1278-3 5. Бень А., Сапронов О., Букетова Н., Яцюк В. Дослідження впливу модифікатора 3,31 – (1,4 – фенілен) біс (2 – хлоропропіонітрилу) на властивості епоксидної матриці. Фізикохімічна механіка матеріалів. 2014. Спец. вип. № 10. С. 341–346. 6. Savchuk P. P., Kostornov A. G., Kashitskii V. P., Sadova O. L. Friction Wear of Modified Epoxy Composites. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2014. Volume 53. Issue 3–4. P. 205–209. DOI: https://doi.org/10.1007/s11106-014-9605-3 7. Букетов А. В., Сапронов А. А., Яцюк В. Н., Грищук Б. Д., Барановський В.С Исследование влияния 1,4 – бис (N,N диметилдитиокарбамата) бензена на механические свойства эпоксидной матрицы. Пластические массы. 2014. № 3–4. С. 26–34. 8. Букетов А. В., Браило Н. В., Сапронов О. О., Яцюк В. Н., Акимов А. В. Исследование влияния модификатора 2 – метил – 2 – тиоцианато – 3 – (4 – тиоцианатофенил) пропиоамида на структуру и свойства эпоксидной матрицы. Механика композиционных материалов и конструкцій. 2014. № 4 (20). С. 539–554. 9. Akimov A. V., Buketov A. V., Sapronov O. O., Brailo M. V., Yakushchenko S. V., Smetankin S. A. Development of polymer composites with improved thermophysical properties for shipbuilding and ship repair. Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal. 2019. Vol. 10. No. 2. P. 117–134. DOI: https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2018026989 10. Dinzhos R. V., Fialko N. M., Lysenkov E. A. Analysis of the Thermal Conductivity of Polymer Nanocomposites Filled with Carbon Nanotubes and Carbon Black. J. of Nano- Electron. Phys. 2014. Vol. 6. No. 1. P. 01015-1– 01015-6. 11. Misyura A. I., Mamunya Ye. P. Elektroprovidnist` ta teploprovidnist` metalopolimerny`x kompozy`tiv. Metallofy`zy`ka y` novejshy`e texnology`y`. 2018. T. 40. No. 3. P. 311–326. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.40.03.0311 12. Sapronov O. O., Buketov A. V., Yakushchenko S. V., Syzonenko O. M., Sapronova A. V., Sotsenko V. V, Vorobiov P. O., Lypian Ye. V., Sieliverstov I. A., Dobrotvor I. H. Application of synthesized iron/ titanium carbide mixture for restoration of water transport parts by epoxy composites. Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal. 2021. Vol. 12 (4). P. 23–35. DOI: https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2021039175 13. Buketov A. V., Smetankin S. А., Akimov А. V., Kulinich А. G. Epoxy composite modifications influence on the energy activation’s of thermal destruction. Funct. Mater. 2019. Vol. 26. No. 2. P. 403–411. DOI: https://doi.org/10.15407/fm26.02.403 14. Buketov A. V., Kulinich A. G., Akimov A. V., Smetankin S. A., Gusev V. N., Levkivskyi R. N. Research of Activation Energy of Thermal Breakdown of Polymer Composites Modified By 4-Aminobenzoic Acid. Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal. 2020. Vol. 11. No. 2. P. 99–112. DOI: https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2020030906 |
References (International): | 1. Suberlyak O. V., Krasinskyi V. V., Shapoval Y. M., Grytsenko O. M. Influence of the mechanism and parameters of hardening of modified novolac phenol-formaldehyde resins on the physicomechanical properties of the composite. Materials Science. 2011. Vol. 46. Issue 5. P. 669–678. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-011-9339-z 2. Buketov А. V., Sapronov О. О., Brailo М. V. Investigation of the Physico-Mechanical and Thermophysical Properties of Epoxy Composites with a Two-Component Bidisperse Filler. Strength of Materials. 2014. Vol. 46. No. 5. P. 717–723. DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-014-9605-z 3. Buketov A., Maruschak P., Sapronov O., Brailo M., Leshchenko O., Bencheikh L., Menou A. Investigation of thermophysical properties of epoxy Nanocomposites. Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2016. Vol. 628. P. 167–179. DOI: https://doi.org/10.1080/15421406.2015.1137122 4. Lysenkov Е. A. and Klepko V. V. Characteristic features of the thermophysical properties of a system based on polyethylene oxide and carbon nanotubes. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2015. Vol. 88. No. 4. P. 1008–1014. DOI: https://doi.org/10.1007/s10891-015-1278-3 5. Ben A., Sapronov O., Buketova N., Yatsiuk V. Doslidzhennia vplyvu modyfikatora 3,31 – (1,4 – fenilen) bis (2 – khloropropionitrylu) na vlastyvosti epoksydnoi matrytsi. Fizyko-khimichna mekhanika materialiv. 2014. Vol. 10. P. 341–346. 6. Savchuk P. P., Kostornov A. G., Kashitskii V. P., Sadova O. L. Friction Wear of Modified Epoxy Composites. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2014. Volume 53. Issue 3–4. P. 205–209. DOI: https://doi.org/10.1007/s11106-014-9605-3 7. Buketov A. V., Sapronov A.A., Yatsiuk V. N., Hryshchuk B. D., Baranovskyi V.S. Yssledovanye vlyianyia 1,4 – bys (N,N dymetyldytyokarbamato) benzena na mekhanycheskye svoistva epoksydnoi matryts. Plastycheskye massi. 2014. No. 3–4. P. 26–34. 8. Buketov A. V., Braylo N. V., Sapronov O. O., Yatsiuk V. N., Akymov A. V. Yssledovanye vlyianyia modyfykatora 2 – metyl – 2 – tyotsyanato – 3 – (4 – tyotsyanatofenyl) propyoamyda na strukturu y svoistva epoksydnoi matrytsi. Mekhanyka kompozytsyonnikh materyalov y konstruktsyi. 2014. No. 4 (20). P. 539–554 9. Akimov A. V., Buketov A. V., Sapronov О. О., Brailo M. V., Yakushchenko S. V., Smetankin S. A. Development of polymer composites with improved thermophysical properties for shipbuilding and ship repair. Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal. 2019. Vol. 10. No. 2. P. 117–134. DOI: https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2018026989 10. Dinzhos R. V., Fialko N. M., Lysenkov E. A. Analysis of the Thermal Conductivity of Polymer Nanocomposites Filled with Carbon Nanotubes and Carbon Black. J. of Nano- Electron. Phys. 2014. Vol. 6. No. 1. Р. 01015-1– 01015-6. 11. Misyura A. I., Mamunya Ye. P. Elektroprovidnist` ta teploprovidnist` metalopolimerny`x kompozy`tiv. Metallofy`zy`ka y` novejshy`e texnology`y`. 2018. T. 40. No. 3. Р. 311–326. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.40.03.0311 12. Sapronov O. O., Buketov A. V., Yakushchenko S. V., Syzonenko O. M., Sapronova A. V., Sotsenko V. V, Vorobiov P. O., Lypian Ye. V., Sieliverstov I. A., Dobrotvor I. H. Application of synthesized iron/ titanium carbide mixture for restoration of water transport parts by epoxy composites. Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal. 2021. Vol. 12 (4). P. 23–35. DOI: https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2021039175 13. Buketov A. V., Smetankin S. А., Akimov А. V., Kulinich А. G. Epoxy composite modifications influence on the energy activation’s of thermal destruction. Funct. Mater. 2019. Vol. 26. No. 2. P. 403–411. DOI: https://doi.org/10.15407/fm26.02.403 14. Buketov A. V., Kulinich A. G., Akimov A. V., Smetankin S. A., Gusev V. N., Levkivskyi R. N. Research of Activation Energy of Thermal Breakdown of Polymer Composites Modified By 4-Aminobenzoic Acid. Composites: Mechanics, Computations, Applications: An International Journal. 2020. Vol. 11. No. 2. P. 99–112. DOI: https://doi.org/10.1615/CompMechComputApplIntJ.2020030906 |
Content type: | Article |
Appears in Collections: | Вісник ТНТУ, 2022, № 1 (105) |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
TNTUSJ_2022v105n1_Sapronov_O-Investigation_of_the_modifier_55-67.pdf | 4,98 MB | Adobe PDF | View/Open | |
TNTUSJ_2022v105n1_Sapronov_O-Investigation_of_the_modifier_55-67.djvu | 772,06 kB | DjVu | View/Open | |
TNTUSJ_2022v105n1_Sapronov_O-Investigation_of_the_modifier_55-67__COVER.png | 1,12 MB | image/png | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.