В книге приведены основные сведения об эпоксидных олигомерах, отвердителях и модификаторах для эпоксидных композиций. Рассмотрены свойства и влияние используемых компонентов на технологические, физико-механические, теплофизические и эксплуатационные характеристики формируемых на их основе эпоксиполимеров. Подробно проанализированы основные виды современных эпоксидных связующих, компактно изложена теоретическая и практическая информация, необходимая специалистам. Впервые рассмотрены основные научные приемы, используемые при создании новых эпоксидных связующих.
Книга адресована специалистам в области полимерного материаловедения, а также научным сотрудникам, студентам, аспирантам.
Оглавление
Введение
Глава 1. ЭПОКСИДНЫЕ СМОЛЫ
1.1. Структура, свойства и синтез эпоксидных смол
1.1.1. Химическое строение эпоксидной группы
1.1.2. Реакционная способность эпоксидных олигомеров. Реакции отверждения
1.1.3. Синтез эпоксидных смол. Чистота промышленно выпускаемых эпоксидных смол
1.1.4. Экологические проблемы производства эпоксидных смол
1.1.5. Номенклатура и классификация эпоксидных олигомеров
1.1.6. Как впервые синтезировали эпоксидную смолу
1.1.7. Применение материалов на основе эпоксидных смол
1.1.8. Требования безопасности при работе с эпоксидными смолами и композициями на их основе
1.1.9. «Зеленая химия» и индустрия эпоксидных смол
1.2. Эпоксидные олигомеры, их основные характеристики
1.2.1. Техническая документация на эпоксидные смолы
1.2.2. Внешний вид и цветность эпоксидных смол
1.2.3. Определение эпоксидного числа в эпоксидных олигомерах
1.2.4. Определение содержания гидроксильных групп в эпоксидных олигомерах
1.1.5. Определение содержания летучих веществ в эпоксидных смолах и композициях
1.1.6. Определение вязкости и температуры размягчения эпоксидных смол 2. Молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение
2.1. Эпоксидные смолы, их классификация,структура и свойства 3. Эпоксидные смолы на основе бисфенола А
4. Характеристики эпоксидных диановых смол
5. Жидкие эпоксидные диановые смолы
6. Твердые эпоксидные диановые смолы
7. Токсикологические свойства эпоксидных диановых смол
8. Производство эпоксидных диановых смол в России. Марки отечественных смол и их зарубежные аналоги
9. Химические свойства эпоксидных диановых смол
10. Обобщенные свойства эпоксидных диановых смол
11. Феноксисмолы
11.1.1. Эпоксидные смолы на основе ди- и полифенольных соединений
12. Эпоксидные смолы на основе бисфенола F
13. Эпоксиноволачные смолы
13.1.1.1. Сравнение смол на основе бисфенола А, бисфенола F и эпоксиноволачных смол
14. Эпоксидные смолы на основе три-и тетрафенолов
15. Эпоксидные смолы на основере зорцина 16. Алифатические эпоксидные смолы
16. Азотосодержащие эпоксидные смолы (аминоэпоксидные смолы) 16. Алифатические эпоксидные смолы
17. Циклоалифатические (алициклические) смолы
18. Особенности отверждения циклоалифатических эпоксидных смол
1.1.1.2. УФ-отверждение циклоалифатических смол
1.1.7. Галогенсодержащие эпоксидные смолы
1.1.8. Модифицированные эпоксидные смолы
1.1.9. Сравнительные характеристики эпоксидных смол
1.1.10. Условия хранения эпоксидных смол
1.4. Структура и свойства полимеров на основе эпоксидных
смол
1.4.1. Понятие полимера, олигомера и мономера
1.4.2. Сетчатая структура полимера.Термопластичные и реактопластичные полимеры
1.4.3. Физические состояния полимеров.Стеклообразное состояние, процессы кристаллизации и стеклования
1.4.4. Эластомеры, пластики (пластмассы) и волокна
1.4.5. Структурная организация эпоксидных полимеров
1.4.6. Способы формирования сетчатых полимеров на основе эпоксидных смол, их структура и свойства
1.4.7. Стеклование полимеров
1.1.1.1. Термомеханические кривые полимеров
1.1.1.2. Механизм стеклования полимеров
1.1.1.3. Структурное и механическое стеклование полимеров
1.1.1.4. Зависимость температуры стеклования от различных факторов
1.1.1.5. Определение температуры стеклования расчетным методом
1.5. Физические характеристики полимеров на основе эпоксидных смол и способы их определения
1.5.1. Определение плотности и величины общей объемной усадки отвержденных эпоксидных полимеров
1.5.2. Определение твердости отвержденных эпоксидных материалов
1.5.3. Определение термомеханических характеристик отвержденных эпоксиполимеров
1.1.1.1. Статические методы определения температуры стеклования
1.1.1.2. Динамические методы определения температуры стеклования (метод ДМА)
1.1.1.3. Сравнение термомеханических характеристик полимерных материалов, определенных различными методами
1.5.4. Механические свойства отвержденных полимеров на основе эпоксидных смол и методы их исследования
1.1.1.1. Основные характеристики прочности эпоксидных материалов и методы ее оценки
1.1.1.2. Деформационные кривые для разных типов полимеров 197
1.1.1.3. Изготовление образцов эпоксидных полимеров для механических испытаний 202
1.1.1.4. Испытание на растяжение 205
1.1.1.5. Испытание на статический изгиб
1.1.1.6. Испытание на сжатие
1.1.1.7. Испытания на ударную вязкость, трещиностойкость и вязкость разрушения
1.1.1.8. Сравнение испытаний на сжатие,изгиб и растяжение
1.6. Реологические характеристики полимеров на основе эпоксидных смол
1.1.1. Вязкость ньютоновских и неньютоновских жидкостей, сдвиговая и продольная вязкость
1.1.2. Эффективная, или кажущаяся, вязкость
1.1.3. Зависимость вязкости расплавов полимеров от скорости сдвига, температуры, давления и молекулярной массы
1.1.4. Вискозиметрические методы исследования полимеров
1.1.1.1. Ротационный шпиндельный вискозиметр Брукфильда
1.1.1.2. Реометры и вискозиметры с геометрией измерительных элементов типа «конус — плита» и «плита — плита»
1.5.5. Реокинетические исследования термореактивных полимеров
1.1.1.1. Изменение вязкости эпоксидной композиции при выдержке в изотермических условиях, жизнеспособность композиции
1.1.1.2. Формообразование эпоксидной композиции
1.1.1.3. Исследование процесса гелеобразования эпоксидной системы
1.1.1.4. Исследование влияния температуры на вязкость
и гелеобразование эпоксидных композиций
1.1.1.5. Особенности реологического поведения эпоксидных систем
Литература
Глава 2. ОТВЕРДИТЕЛИ
1.1. Классификация отвердителей для эпоксидных смол. Основные характеристики отвердителей, способы их определения
1.1.1. Классификация отвердителей эпоксидных смол
1.1.2. Основные характеристики отвердителей эпоксидных смол
1.1.2.1. Содержание аминогрупп и водородный эквивалент
1.1.2.2. Определение содержания ангидридных фрагментов в отвердителях
1.1.2.3. Определение содержания фенольно-гидроксильных групп
1.1.2.4. Определение содержания изоцианатных групп
1.1.2.5. Определение содержания основного вещества в отвердителе
1.1.2.6. Определение вязкости и температуры плавления отвердителя
1.1.1.7. Цветность отвердителя
1.1.1.8. Время гелеобразования (желатинизации)
1.1.1.9. Экзотермический эффект процесса отверждения
1.1.3. Определение количества отвердителя,необходимого
для отверждения эпоксидных смол
1.1.3.1. Определение количества отвердителя для реакции поликонденсации
1.1.3.2. Определение необходимого количества
катализатора отверждения эпоксидных смол
1.1.4. Меры безопасности при работе с отвердителями эпоксидных смол
1.2. Представители основных классов отвердителей эпоксидных смол, их свойства и особенности реакций отверждения
1.2.1. Отвердители эпоксидных смол«сшивающего»типа
1.2.1.1. Отвердители аминного типа
1.2.1.2. Химическое взаимодействие эпоксидных смол с аминными отвердителями
1.2.1.3. Алифатические ди- и полиамины и их аналоги
1.2.1.4. Модифицированные алифатические амины
1.2.1.5. Ароматические диамины
2.1.1.6. Олигоамидоамины и имидозолиновые отвердители
1.2.2. Кислотные отвердители
1.2.2.1. Химическое взаимодействие кислотных (ангидридных) отвердителей с эпоксидными смолами
1.2.2.2. Ароматические ангидриды
1.2.2.3. Алициклические ангидриды
1.2.2.4. Алифатические ангидриды
1.2.2.5. Сравнение свойств материалов на основе ангидридных и аминных отвердителей
1.2.3. Олигомерные отвердители (фенолформальдегидные смолы, изоцианаты)
1.2.3.1. Фенолоформальдегидные смолы
1.2.3.2. Изоцианаты
1.2.4. Катализаторы отверждения эпоксидных смол
1.2.4.1. Латентные отвердители
1.2.4.2. Кислоты Льюиса
1.2.4.3. Основания Льюиса
1.2.4.4. Несимметричнозамещенные мочевины
1.2.4.5. Комплексные отверждающие системы
1.2.4.6. Основания Манниха
1.2.5. Принципы подбора отвердителя для эпоксидной композиции
1.2.6. Особенности кинетики отверждения эпоксидных смол
Литература
Глава 3. МОДИФИКАТОРЫ
1.1. Модификация эпоксидных композиций. Химическая модификация 375
1.1.1. Основные способы модификации эпоксидных композиций
1.1.2. Химическая (рецептурная) модификация эпоксидных композиций
1.1.2.1. Модификация полиизоцианатами
1.1.2.2. Модификация бисмалеимидами
1.1.2.3. Использование разбавителей в качестве модификаторов
1.1.2.4. Химическая модификация путем формирования взаимопроникающих и полувзаимопроникающих сеток
1.1.2.5. Химическая модификация путем введения компатибилизаторов
1.1.2.6. Модификация эпоксидных материалов с целью понижения горючести
1.2. Физико-химическая и физическая модификации эпоксидных композиций
1.2.1. Физико-химическая модификация эпоксидных композиций
1.2.1.1. Пластификация эпоксидных композиций
1.2.1.2. Эластификация эпоксидных композиций
1.2.1.3. Наполнение эпоксидных композиций
1.2.1.4. Модификация эпоксидных композиций поверхностно- активными веществами и технологическими добавками
1.2.2. Способы физической модификации эпоксидных композиций
Литература
Глава 4. ЭПОКСИДНЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ
1.1. Технологии переработки эпоксидных связующих
в полимерные композиционные материалы
1.1.1. Эпоксидное связующее и полимерная матрица
1.1.2. Полимерные композиционные материалы, их классификация
1.1.2.1. Волокнистые наполнители для ПКМ
1.1.2.2. Поверхность раздела«матрица/наполнитель»
1.1.2.3. Углеродные волокна и углепластики
1.1.2.4. Стеклянные волокна и стеклопластики
1.1.2.5. Арамидные волокна.Органопластики
1.1.3. Классификация способов переработки эпоксидных связующих в изделия из ПКМ
1.1.3.1. Технология контактного формования
1.1.3.2. Технология формования конструкций методом напыления
1.1.3.3. Получение конструкций из ПКМ по препреговой технологии
1.1.3.4. Вакуумное и автоклавное формование пакета препрега
1.1.3.5. Безавтоклавные технологии переработки эпоксидных связующих в изделия из ПКМ
1.2. Эпоксидные связующие для конструкционных полимерных композиционных материалов
1.2.1. Синтез эпоксидных связующих
1.2.2. Классификация эпоксидных связующих
1.2.3. Основные требования к эпоксидным связующим
1.2.4. Технологические свойства эпоксидных связующих и методы их оценки
1.2.4.1. Реологические свойства связующего
1.2.4.2. Определение времени гелеобразования
1.2.4.3. Определение кинетических параметров отверждения эпоксидного связующего методом ДСК
1.2.4.4. Способы оценки технологической жизнеспособности эпоксидного связующего
1.2.5. Термомеханические свойства отвержденных эпоксидных связующих и методы их изучения
1.2.6. Термогравиметрический анализ отвержденного связующего
1.2.7. Физико-механические свойства отвержденных эпоксидных связующих
1.2.8. Выбор оптимального режима отверждения эпоксидных связующих
1.2.9. Выбор оптимального количества отвердителя
для эпоксидного связующего
1.2.10. Влияние тепловлажностного старения на свойства эпоксидных связующих
1.2.11. Создание эпоксидных связующих для ПКМ
1.2.12. Рециклинг эпоксидных смол и материалов на их основе
1.2.12.1. Рециклинг ПКМ методом механического измельчения
1.2.12.2. Утилизация ПКМ сжиганием
1.2.12.3. Рециклинг волокнистых наполнителей ПКМ в«кипящем слое»
1.2.12.4. Процессы пиролитического рециклинга, пиролиз стеклопластиков
1.2.12.5. Пиролиз углепластиков на основе эпоксидных связующих
1.2.12.6. Химические процессы переработки композитов, сольволиз
Литература
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Предметный указатель
| 
