Саранск, Республика Мордовия, Россия
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва (Кафедра строительных конструкций, профессор)
Саранск, Республика Мордовия, Россия
Саранск, Республика Мордовия, Россия
Саранск, Республика Мордовия, Россия
УДК 620.17 Испытания механических свойств материалов. Механические испытания
Представлены результаты исследования влияния влажностного состояния эпоксидных полимеров на изменение их упруго-прочностных характеристик в процессе натурного климатического старения в умеренно-континентальном климате. В качестве объекта исследования выбран полимерный материал, полученный на основе модифицированной эпоксидной смолы Этал-247 и отвердителя Этал-45М. По результатам проведенных исследований установлено подобие кривых изменения предела прочности образцов при растяжении в предельных равновесно-влажностных состояниях – высушенном и влагонасыщенном. В зависимости от длительности натурного климатического старения, диапазон варьирования предела прочности образцов при растяжении в предельных влажностных состояниях составляет от 14 до 33% от значения предела прочности в высушенном состоянии. Выявлен и количественно оценен синергетический эффект между необратимыми структурными изменениями полимерной матрицы, происходящими под действием факторов окружающей среды, и сорбированной влагой, выражающийся как в расширении, так и сужении диапазона обратимого влияния влаги. Установлено, что для поздних этапов натурного климатического старения образцов эпоксидных полимеров на основе эпоксидной смолы Этал-247 и отвердителя Этал-45М характерно возникновение точки максимума относительных удлинений при растяжении, не совпадающей при этом с точкой, соответствующей высушенному состояния.
полимерные материалы, эпоксидные полимеры, влагосодержание, предел прочности при растяжении, относительное удлинение, обратимые изменения, необратимые изменения, синергетические изменения
1. Abdelkader Dehbi, Abdel-Hamid I. Mourad, Amar Bouaza Degradation assessment of LDPE multilayer films used as a greenhouse cover: Natural and artificial aging impacts // Journal of Applied Polymer Science. 2011. Vol. 124, no. 4. P. 2702-2716.
2. Ефимов В.А., Кириллов В.Н., Добрянская О.А., Николаев Е.В., Шведкова А.К. Методические вопросы проведения натурных климатических испытаний полимерных композиционных материалов // Авиационные материалы и технологии. 2010. № 4(17). С. 25-31.
3. Lettieri M., Frigione M. Natural and artificial weathering effects on cold-cured epoxy resins // Journal of Applied Polymer Science. 2011. Vol. 119, no. 3. P. 1635-1645.
4. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Кротов А.С., Кириллов В.Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. I. Механизмы старения // Деформация и разрушение материалов. 2010. № 11. С. 19–27.
5. Startsev O.V., Krotov A.S., Golub P.D. Effect of climatic and radiation ageing on properties of glass fiber reinforced plastic VPS-7 // International journal of polymeric materials. 1998. Vol. 41, no. 3–4. P. 26-273.
6. Kablov E.N., Startsеv V.O. Climatic aging of aviation polymer composite materials: I. influence of significant factors // Russian metallurgy (Metally). 2020. No. 4. P. 364-372.
7. Старцев В.О. Методы исследования старения полимерных связующих // Клеи. Герметики. Технологии. 2020. №9. С. 16-26.
8. Бабенко Ф.И., Герасимов А.А. Механизмы разрушения и прочность конструкционных пластмасс в холодном климате с учетом старения // Наука и образование. 2006. № 1. С. 84–87.
9. Реутов А.И. Прогнозирование климатической стойкости полимерных материалов, применяемых в строительстве // Вестник ТГАСУ. 2009. № 2. С. 127–141.
10. Nizin D.R., Nizina T.A., Selyaev V.P., Chernov A.N., Gorenkova A.I. Natural Climatic Aging of Epoxy Polymers Tasking into Account the Seasonality Impact // Key engineering materials. 2019. Vol. 799. P. 159-165.
11. Климатические испытания строительных материалов / под общ. ред. О.В. Старцева, В.Т. Ерофеева, В.П. Селяева. М.: Изд-во АСВ, 2017. 558 с.
12. Павлов Н.Н. Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях. М.: Химия, 1982. 224 с.
13. Старцев В.О., Низина Т.А. Обратимое воздействие влаги на механические свойства эпоксидных полимеров при климатическом старении // Фундаментальные исследования и последние достижения в области защиты от коррозии, старения и биоповреждений материалов и сложных технических систем в различных климатических условиях: материалы конф. / ФГУП ВИАМ. 14-15 июля 1916 г., г. Геленджик. URL: https://conf.viam.ru/conf/194/proceedings.
14. Startsev V.O., Lebedev M.P., Khrulev K.A., Molokov M.V., Frolov A.S., Nizina T.A. Effect of outdoor exposure on the moisture diffusion and mechanical properties of epoxy polymers // Polymer testing. 2018. Т. 65. P. 281-296.
15. Старцев В.О., Плотников В.И., Антипов Ю.В. Обратимые эффекты влияния влаги при определении механических свойств ПКМ при климатических воздействиях // Труды ВИАМ. 2018. № 5. С. 110-118.
16. Низина Т.А., Селяев В.П., Низин Д.Р. Климатическая стойкость эпоксидных полимеров в умеренно континентальном климате: монография. Саранск: Изд-во Мордов. гос. Ун-та, 2020. 188 с.
17. Низина Т.А., Низин Д.Р., Канаева Н.С., Климентьева Д.А., Порватова А.А. Влияние влажностного состояния на кинетику накопления повреждений в структуре образцов эпоксидных полимеров под действием растягивающих напряжений // Эксперт: теория и практика. 2022. № 1. С. 37-45.
