6 / 9
М.Н. Копицына, И.В. Бессонов, С.В. Котомин
6
Инженерный журнал: наука и инновации
# 12·2016
структурам на контрольном образце, не содержащем модификаторов.
В этой фазе видны вторичные трещины длиной до 180 мкм, зарожда-
ющиеся на границе двух фаз. Также присутствуют тяжи длиной
(3,2 ± 0,5) мкм и шириной (0,8 ± 0,1) мкм.
В области обращения фаз видимая линия остановки трещины от-
сутствует. Возможно, это связано с высокой способностью к деформа-
ции фазы полисульфона. Удельная энергия разрушения образца со-
ставляет (0,67 ± 0,08) кДж/м
2
. На образце, содержащем 20 %
полисульфона (см. рис. 4,
д
), имеются сферические включения диа-
метром (2,0 ± 0,3) мкм, обогащенные эпоксидным полимером, и дис-
персионная среда, обогащенная полисульфоном. Морфология поверх-
ности трещины не позволяет сделать однозначный вывод о характере
разрушения, происходящем на микроуровне. Удельная энергия разру-
шения составляет (1,2 ± 0,2) кДж/м
2
, что значительно (в 3 раза) пре-
вышает
G
1R
немодифицированного образца.
Таким образом, ручьистая структура фронта трещины характерна
для хрупкого разрушения эпоксидных матриц, модифицированных
фурановой смолой. В то же время тяжи и полосы сброса указывают на
микропластичное разрушение таких композиций. На образцах, содер-
жащих полисульфон, наблюдается фазовое разделение. При концен-
трации ПСК выше 10 % происходит «инверсия фаз». В этом случае
структура полимера представляет собой характерные сферические
включения, обогащенные эпоксидным полимером, которые распреде-
лены в протяженной фазе, обогащенной полисульфоном. Линию оста-
новки трещины для такой структуры наблюдать не удалось. Для
структуры типа «инверсия фаз» характерен наибольший рост трещи-
ностойкости, связанный, вероятно, с высокой пластичностью непре-
рывной фазы, обогащенной ПСК.
Заключение.
В результате
модифицирования эпоксидного оли-
гомера полисульфоном и смесью фурфуролацетоновая смола—
полисульфон трещиностойкость матрицы повышается 3–4 раза. Ис-
следование морфологии поверхности модифицированных образцов
показало, что при добавлении полисульфона происходит фазовый
распад полимерных смесей.
Работа выполнена в рамках конкурса 2016 г. инициативных науч-
ных проектов, проводимых РФФИ, по соглашению № 16-33-01099/16
от 29 января 2016 г
.
ЛИТЕРАТУРА
Downey A.M., Drzal L.T. Toughening of Aromatic Epoxy via Aliphatic Epoxy
Copolymers.
Polymer
, 2014, vol. 55 (26), pp. 6658–6663.
Горбунова И.Ю., Шустов М.В., Кербер M.Л. Влияние термопластичных
модификаторов на свойства и процесс отверждения эпоксидных полиме-
ров.
Инженерно-физический журнал
, 2003, т. 6, № 3, с. 1–4.