Республика Татарстан, Россия
Республика Татарстан, Россия
Республика Татарстан, Россия
УДК 691.175.3 армированные (например стекловолокном)
Улучшение жесткостных характеристик полимерных композитов обусловлено разработкой гибридных композитов (содержащих в себе более одного вида армирующего непрерывного волокна) с обеспечением эффективной передачи напряжений от волокон к связующему через границу раздела фаз. Исследование механизмов формирования адгезионного взаимодействия в гибридном полимерном композите заключается в целенаправленном изменении энергетических характеристик фаз с целью достижения оптимального уровня адгезии, влияющего на прочность композитов при обеспечении технологических и других факторов, прогнозировании их долговечности. В работе исследовалась связь энергетических характеристик фаз с прочностью гибридного полимерного композита. Оптическим методом получены микрофотографии смачивания волокон различной природы жидкостями, по которым определены краевые углы смачивания, проведены испытания по определению предела прочности на изгиб полимерных композитов. Предложен и экспериментально подтвержден метод прогноза прочности на изгиб гибридных полимерных композитов, изготовленных методом вакуумной инфузии, заключающийся в связи адгезионного взаимодействия компонентов, структурных составляющих и прочности на изгиб путем определения изменения их энергетических характеристик наполнителя методом смачивания.
композит, замасливающая композиция, аппрет, адгезия, работа адгезии, свободная поверхностная энергия
Введение. Согласно эссе Томаса Юнга о когезии жидкостей [1]: «Если притяжение частиц жидкости к твердому телу меньше, чем их притяжение друг к другу, наблюдается равновесие поверхностных сил, при котором поверхность жидкости образует с поверхностью твердого тела определенный угол. Одна из сил действует в направлении поверхности жидкости, вторая вдоль межфазной границы жидкости и твердого тела и третья вдоль поверхности твердого тела» и описывается формулой (1).
(1)
где 
поверхностное натяжение твердой фазы;
поверхностное натяжение жидкой фазы;
межфазное натяжение;
краевой угол смачивания.
В полимерных композитах формирование контакта волокон и связующего является самопроизвольным процессом, сродство фаз в котором можно оценить по величине краевого угла смачивания. Ключевыми свойствами контактирующих фаз, позволяющих провести прогноз величины адгезии, являются их удельные поверхностные энергии 
. Для межфазных границ «жидкость-газ», «жидкость-жидкость» величина удельной свободной поверхностной энергии равна и эквивалентна по физическому смыслу поверхностному натяжению жидкости (σ) или межфазному натяжению соответственно. Поверхностное натяжение жидкости, межфазное натяжение, может быть интерпретировано двояко: помимо работы по образованию единицы поверхности в изотермических условиях, его можно рассматривать как силу, действующую касательно к поверхности жидкости (на единицу длины контура) и стремящуюся уменьшить эту поверхность.
Естественно, предположить, что для полного использования потенциала прочности волокон в связующем необходимо выполнение условия по формуле (2).
(2)
где 
термодинамическая работа адгезии, затрачиваемой на преодоление сил межмолекулярного взаимодействия электростатической природы, определяемая по уравнению Юнга-Дюпре путем объединения уравнения Томаса Юнга по формуле (1) и уравнения Атанаса Дюпре по формуле
[2] и равна 
[3].
работа когезии волокна. Работой когезии считается работа против сил молекулярного притяжения, затрачиваемая для обратимого изотермического разделения на две части столбика конденсированной фазы единичной площади сечения и непосредственно связана с свободной поверхностной энергией (
, которая приводит к сцеплению молекул в конденсированных фазах и определяется по формуле (3) [4].
(3)
где 
свободная поверхностная энергия волокна.
В определениях работы адгезии (
) и работы когезии (
) заложена обратимость процесса разделения одной или двух разных фаз. Сближение двух твердых фаз не сопровождается их полным слиянием, что в общем случае требует поправок в уравнении (3). Работа когезии при этом связана с макроскопическими характеристиками твердых тел: теоретической прочностью, модулем упругости. Сопоставление величин и является ключевой задачей при прогнозировании прочностных характеристик и механизма разрушения полимерных композитов.
Условие (2) с учетом формул Юнга и Юнга-Дюпре можно преобразовать к виду:
(4)
Важным компонентом этой формулы является коэффициент 
, который характеризует степень приближения энергии взаимодействия на границе фаз (адгезия) к энергии когезии фазы, выбранной для сопоставления. Для полимерных композитов такой фазой сравнения является волокно. Отсюда, коэффициент будет характеризовать степень приближения адгезионной энергии к энергии когезии волокна. При условии полного смачивания 
коэффициент численно равен соотношению поверхностных энергий жидкости (связующего) и твердого тела, т.е. показывает во сколько раз поверхностная энергия жидкости меньше поверхностной энергии твердого тела:
(5)
Известно большое количество способов регулирования краевого угла смачивания между волокном и связующим, заключающиеся в целенаправленном изменении их энергетических характеристик, которые включают в себя химическое, физико-химическое модифицирование поверхности армирующих волокон, связующего [5, 6]. Особое внимание при получении волокнистых материалов уделяется стадии замасливания, целью которой служит улучшение технологических свойств (соединение элементарных волокон в первичную нить, предотвращая слипание), защите от механических повреждений (истирания и разрушения в процессе изготовления волокон), в частности улучшению адгезии связующего к волокну (за счет наличия на поверхности волокна различных функциональных групп). Замасливающая композиция (аппрет), как правило, представляет собой многокомпонентную систему из эмульгаторов, пленкообразующих и других компонентов, способствующих выравниванию и защите волокнистых материалов, улучшающих их смачиваемость [7]. Сведения о процессах замасливания волокон ограничены в виду того, что составы замасливающих композиций, условия их нанесения и последующей сушки волокон, как правило, являются предметом ноу хау [8].
В составах замасливающих композиций для неорганических волокон (стеклянных, базальтовых и др.) содержание пленкообразователей достигает 80–90 % (в пересчёте на сухой остаток), а в аппретах для органических волокон (углеродных и др.) до 100 %. В качестве пленкообразователей и аппретов для обработки волокон различной природы чаще всего используются коллоидно-устойчивые, стабильные водные дисперсии органических смол (которые выбираются, исходя из близости по природе к связующим в волокнисто-армированных композитов) [9]. Преимуществами использования водных дисперсий органических смол в качестве пленкообразователей в составах замасливающих композиций является технологичность применения (хорошая совместимость с водой и другими компонентами, возможность регулирования основных характеристик – концентрации (сухого остатка), вязкости, pH, дисперсности, а также отсутствие или малое содержание органического растворителя [10–12].
Целью исследования является изучение связи энергетических характеристик фаз с прочностью гибридного полимерного композита.
Для достижения цели работы необходимо последовательно решить следующие задачи: 1) определить влияние вида пленкообразователя на свободную поверхностную энергию волокон и 2) установить зависимость прочности при изгибе композита и энергетических характеристик фаз.
Материалы и методы. Для определения изменения параметров свободной поверхностной энергии волокон различной природы с исследованием их смачивания использовались следующие материалы.
1. Волокнистые армирующие наполнители:
а) Однонаправленная углеродная ткань Fib Arm Tape 230 производства АО «Юматекс» (ТУ 1916-018-61664530-2013).
б) Однонаправленная стеклянная ткань (лента) Ortex 400 O 250 производства «БауТекс» (ТУ 13.20.46.000-006-52788109-2019).
2. Модифицированная эпоксидная смола для вакуумной инфузии «L».
3. Отвердитель «GL2» производства R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH, Германия (соотношение «Смола «L»-отвердитель «GL2»-100:30, вязкость при 25°С – 248±100 мПа·с).
4. Пленкообразователи торговой линейки Veimix® ВЭП (на основе эпоксидных смол (от жидких до полутвердых)) производства ООО «НПФ «Рекон»:
а) Veimix® ВЭП-70Р – водная дисперсия полутвёрдой эпоксидной смолы, содержит органический растворитель;
б) Veimix® ВЭП-74/L водная эмульсия жидкой модифицированной эпоксидной смолы «L»;
в) ВЭС – водная дисперсия винилэфирной смолы.
Основные характеристики плёнкообразователей представлены в табл. 1.
Таблица 1
Основные характеристики пленкообразователей
|
Продукт |
Основные характеристики |
|||
|
Массовая доля нелетучих, % |
Эпоксидная эквивалентная масса (EEW), г/экв |
Вязкость при 25°С, мПа·сек |
pH |
|
|
Veimix® ВЭП-70Р |
65,8 |
230–270 |
20000–25000 |
6,5 |
|
Veimix® ВЭП-74/L |
72,0 |
180–225 |
10000–12000 |
6,4 |
|
ВЭС |
50,8 |
Не применимо |
350–500 |
4,2 |
Прокаливание волокон с целью удаления исходной замасливающей композиции (аппрета) производилось в муфельной печи, предварительно разогретой до температуры +(400±5) °С для углеродного волокна, +(560±5) °С для стеклянного волокна согласно результатам оценки термических характеристик тканей.
Пропитка стеклянных и углеродных волокон осуществлялась растворами плёнкообразователей с концентрацией ~2-5 % следующим образом: ткань погружалась в свежеприготовленные растворы плёнкообразователей, выдерживалась в течении 15-20 секунд с последующей ступенчатой сушкой сначала при комнатной температуре +(20±2) °С, затем в печи при +(60±2) °С в течении 1 часа и +(120±2) °С также в течении 1 часа.
Оптическим методом с горизонтальным расположением упрощенного стереоскопического микроскопа МПСУ-1 (при увеличении оптической головки в 4,8х) путем присоединения адаптера AmScope SLR/DSLR (с увеличением 2) совместимым с зеркальным фотоаппаратом Nikon D3100 (14,2 мегапикселей), общая кратность увеличения составила 9,6, получены микрофотографии смачивания стеклянных, углеродных и базальтовых элементарных волокон для различных тестовых жидкостей с известными параметрами свободной поверхностной энергии:
а) дистиллированная вода по ГОСТ Р 58144-2018;
б) анилин по ГОСТ 5819-78;
в) этиленгликоль по ГОСТ 10164-75.
Краевой угол смачивания определялся по видео и микрофотографиям мениска, зафиксированного при перемещении элементарного волокна, с использованием графической среды «AutoCad», путем проведения касательной. Температура воздуха при испытании составила +(20±2) °С, влажность воздуха ~ 55 %.
Используя теорию Ванн Осса-Чедери-Гуда с использованием пространственного метода определены значения свободной поверхностной энергии волокон различной природы. Вычисление коэффициентов, построение аппроксимированных плоскостей производилось автоматически в программе «STATISTICA».
По ГОСТ Р 56805-2015 проведены испытания на трехточечный изгиб. С этой целью изготавливались полимерные композитные пластины, в том числе гибридные методом вакуумной инфузии с использованием мобильной установки для инфузии МВС-20-01 (с цифровым вакуумметром, поддерживающим заданное давление). Ширина образца составила 13 мм, пролет 140 мм, толщина пластин за счет предварительной обработки и герметизации вакуумным мешком (разницы давлений) имело незначительную разнотолщинность в пределах нормы и составила для углепластиков в среднем 2,9 мм, для гибридов 2,7 мм, размеры образцов на межслоевой сдвиг определены по формулам ГОСТ 32659-2014. Постотверждение изделий выполнялось при температуре 40°С в течении 15 часов в климатической камере ILKA, резка на станке ЧПУ с целью подготовки образцов, конденсации по ГОСТ 12423 и ГОСТ 56762.
Рассмотрены следующие варианты полимерных композитных пластин:
1. Пластина из углепластика из 10 слоев углеродной ткани с различной обработкой поверхности;
2. Гибридная пластина из угле- стеклопластика с толщиной углепластика по 1 слою (всего 2 слоя углеродной ткани с различной поверхностной обработкой, 8 слоев исходной стеклянной ткани), симметрично относительно нейтральной оси.
Основная часть. Нанос пленкообразователей на волокнах после удаления исходных замасливающих композиций с поверхности стеклянного волокна (при +(560±5) °С), аппрета с поверхности углеродного волокна (при
+(400±5) °С) составил в пределах от 1,0 % до 1,8 %. Результаты потери масс, определения наноса аппрета на примере углеродных тканей представлено в табл. 2.
Таблица 2
Результаты потери масс, определения наноса аппрета на примере углеродных тканей
|
Исходная масса тканей, % |
Остаточная масса тканей после отжига (при (400±10) °С, 20 минут), % |
Остаточная масса тканей после выдержки отожженных тканей в растворах пленкообразователей в течении 15-20 секунд, с последующей сушкой при +(20±2) °С, 20 часов, % |
Остаточная масса ступенчатой сушки после 20 часов при +(60±2) °С, 1 час и при +(120±2) °С, 1 час, % |
Остаточная масса после повторного отжига тканей с нанесенными пленкообразователями, % |
|
|
100 |
98 (-2) |
ВЭС |
99,4 (+1,4) |
99,2 (-0,2) |
98,2 (-1%) |
|
ВЭП-70Р |
99,8 (+1,8) |
99,7 (-0,1) |
97,9 (-1,8%) |
||
|
ВЭП-74/L |
99,7 (+1,7) |
99,3 (-0,4) |
97,9 (-1,4) |
||
Оптическим методом проанализированы картины смачивания стеклянных и углеродных элементарных волокон с нанесенными пленкообразователями (табл. 3) тестовыми жидкостями с известными параметрами свободной поверхностной энергии с последующим определением по теории Ванн Осса-Чедери-Гуда параметров свободной поверхностной энергии элементарных волокон (табл. 4). Погрешность измерений до 10-15% (например, для угла ~ 10° погрешность ±1°, для углов ~ 20-25– ±(2÷3)°).
Таблица 3
Краевые углы смачивания волокон тестовыми жидкостями
|
Поверхность |
Краевой угол смачивания, |
||
|
ВЭС |
Veimix® ВЭП-70Р |
Veimix® ВЭП-74/L |
|
|
Стеклянное |
Дистиллированная вода |
||
|
16±1 |
15±1 |
13±1 |
|
|
Этиленгликоль |
|||
|
25±3 |
18±2 |
17±2 |
|
|
Анилин |
|||
|
16±1 |
16±1 |
19±2 |
|
|
Углеродное |
Дистиллированная вода |
||
|
15±1 |
11±1 |
22±3 |
|
|
Этиленгликоль |
|||
|
12±1 |
13±1 |
14±1 |
|
|
Анилин |
|||
|
25±3 |
19±2 |
16±1 |
|
Таблица 4
Свободная поверхностная энергия и ее составляющие для различных волокон
|
Поверхность |
|
|
|
|
|
|
|
Стеклянное |
исходная |
38,31 |
5,6 |
32,71 |
116,5 |
2,3 |
|
после отжига |
32,45 |
5,17 |
27,28 |
133,68 |
1,39 |
|
|
ВЭС |
13,02 |
3,39 |
9,63 |
161,65 |
3,39 |
|
|
Veimix® ВЭП-70Р |
26,47 |
4,52 |
21,95 |
140,43 |
0,86 |
|
|
Veimix® ВЭП-74/L |
29,51 |
4,36 |
25,15 |
139,01 |
1,14 |
|
|
Углеродное |
исходная |
18,72 |
4,31 |
14,41 |
147,94 |
0,35 |
|
после отжига |
14,54 |
2,19 |
12,35 |
169,92 |
0,22 |
|
|
ВЭС |
41,69 |
5,1 |
36,59 |
118,0 |
2,84 |
|
|
Veimix® ВЭП-70Р |
33,77 |
4,68 |
29,09 |
133,72 |
1,58 |
|
|
Veimix® ВЭП-74/L |
35,15 |
6,44 |
28,71 |
113,84 |
1,81 |
|
По результатам определения свободной поверхностной энергии волокон различной природы после отжига, модифицирования различными составами пленкообразователей наблюдается для элементарных стеклянных волокон снижение свободной поверхностной энергии после отжига на 15,3 %, с ВЭС на 66 %, с ВЭП-70Р на 30,9 %, с ВЭП-74/L на 23%; для элементарных углеродных волокон снижение свободной поверхностной энергии после отжига на 22,3 %, увеличение на 55,1 % с ВЭС, на 44,5 % с ВЭП-70Р, на 46,7 % с ВЭП-74/L относительно исходных волокон; уменьшение дисперсионной составляющей 
на 34,4 % с ВЭС, 12,6 % с ВЭП-70Р, 15,7 % с ВЭП-74/L для стеклянных волокон и увеличение на 57,1 % с ВЭС, 53,2 % с ВЭП-70Р, 66 % с ВЭП-74/L для углеродных волокон относительно отожженных; уменьшение полярной составляющей
на 64,7 % с ВЭС, 19,5 % с ВЭП-70Р, 7,8 % с ВЭП-74/L для стеклянных волокон и увеличение на 66,2 % с ВЭС, 57,5% с ВЭП-70Р, 57 % с ВЭП-74/L для углеродных волокон относительно отожженных; увеличение электроноакцепторных (кислотных) взаимодействий 
на 17,3 % с ВЭС, 4,8 % с ВЭП-70Р, 3,8 % с ВЭП-74/L для стеклянных и уменьшение на 30,6 % с ВЭС, 21,3 % с ВЭП-70Р, 33 % с ВЭП-74/L для углеродных волокон относительно отожженных; увеличение электронодонорных (основных) взаимодействий 
на 59% с ВЭС, уменьшение на 38,1 % с ВЭП-70Р, 18% с ВЭП-74/L для стеклянных волокон и увеличение на 92,3 % с ВЭС, 86,1 % с ВЭП-70Р, 87,8 % с ВЭП-74/L для углеродных волокон относительно отожженных.
В табл. 5 приведены результаты смачивания элементарных волокон различной природы с эпоксидной смолой «L» и системой «L» + отвердитель «GL2», определены коэффициенты k для вычисленных значений 
(табл. 4) по формуле (4), работы адгезии (
) при известных значениях поверхностного натяжения эпоксидной смолы «L» (
), связующего «L+GL2» (
).
Таблица 5
Краевые углы смачивания волокон со связующим, коэффициенты k, работы адгезии
|
Поверхность |
Краевой угол смачивания, |
|
|
|
|
||
|
L |
L+GL2 |
||||||
|
Стеклянное |
исходная |
9±1 |
4±1 |
1,16 |
0,97 |
88,53 |
74,63 |
|
после отжига |
10±1 |
5±1 |
1,36 |
1,15 |
88,40 |
74,58 |
|
|
ВЭС |
12±1 |
6±1 |
3,38 |
2,86 |
88,11 |
74,52 |
|
|
Veimix® ВЭП-70Р |
11±1 |
6±1 |
1,67 |
1,41 |
88,26 |
74,52 |
|
|
Veimix® ВЭП-74/L |
11±1 |
5±1 |
1,50 |
1,26 |
88,26 |
74,58 |
|
|
Углеродное |
исходная |
16±2 |
3±1 |
2,33 |
1,99 |
87,35 |
74,67 |
|
после отжига |
19±3 |
4±1 |
2,98 |
2,57 |
86,65 |
74,63 |
|
|
ВЭС |
13±1 |
4±1 |
1,05 |
0,90 |
87,94 |
74,63 |
|
|
Veimix® ВЭП-70Р |
14±1 |
4±1 |
1,30 |
1,10 |
87,76 |
74,63 |
|
|
Veimix® ВЭП-74/L |
12±1 |
3±1 |
1,25 |
1,06 |
88,11 |
74,67 |
|
За счет окисления поверхности углеродных волокон в атмосфере воздуха изменяется число их парамагнитных центров. Парамагнитные центры характеризуют количество активных атомов углерода с некомпенсированной валентностью в виде неспаренных электронов, которые стабилизируются системой полисопряжения. Увеличение количества активных атомов связано с деструкцией наиболее неустойчивых участков поверхности (пропорционально удельной поверхности углеродного волокна).
Окисление с последующим замасливанием поверхности углеродных волокон приводит к:
– увеличению числа парамагнитных центров, удельной поверхности;
– увеличению количества реакционноспособных функциональных групп, которые повышают полярность поверхности, способность к химическому взаимодействию с реакционноспособными функциональными группами матрицы.
За счет отрицательного влияния пиролиза на прочность стеклянных волокон (снижение прочности на ~98,5%) и понижения их свободной поверхностной энергии после модифицирования различными составами пленкообразователей, удовлетворительном значении коэффициента k (1,16 с эпоксидной смолой «L», 0,97 для связующего «L+GL2»), было принято решение изготовить углепластики, гибридные полимерные композиты на основе сочетания стеклянных волокон с исходными замасливающими композициями, отожженных углеродных волокон, обработанных составами пленкообразователей на основе винилэфирной смолы (ВЭС), модифицированной эпоксидной смолы «L» (ВЭП-74). Результаты испытаний прочности полимерных композитов на изгиб приведены на рис. 1.
|
|
|
Рис. 1. Результаты определения предела прочности на трехточечный изгиб |
По результатам испытаний на изгиб наблюдается изменение прочности: для углепластиков с отожженным наполнителем снижение на 5,6 %, с ВЭС увеличение на 11,7 %, с ВЭП-74/L увеличение на 6,5 % относительно композита с волокнами на основе исходного аппрета; для гибридных композитов после отжига наполнителя на
6,7 %, с ВЭС увеличение на 16,7 %, с ВЭП-74/L на 8,2 % относительно композита с волокнами на основе исходных аппретов. По ранее проведенным исследованиям предел прочности на изгиб стеклопластиков на основе исходных замасливающих композиций составила 
, при этом небольшое по содержанию углеродное волокно симметрично относительно срединной плоскости в составе полимерного композита увеличивает модуль упругости на ~40 % [13]. Фото разрушения гибридных композитов представлено на рис. 2. Разрушение гибридных полимерных композитов с наполнителями на основе волокон различной природы с исходными замасливающими композициями (аппретами) произошло как в зоне углепластика, так и с последующим разрушением стеклопластика, для гибридного полимерного композита на основе сочетания стеклянных волокон с исходными замасливающими композициями и отожженных углеродных волокон, обработанных составами пленкообразователей только в зоне углепластика.
Связь коэффициента для эпоксидной смолы «L», связующего «L+GL2» и прочностью углепластика на изгиб представлено на рис. 3.
|
а) |
б) |
||
|
Рис. 2. Фото разрушения гибридных композитов при трехточечной схеме нагружения: |
|||
|
Рис. 3. Связь коэффициента |
|
||
По результатам можно заключить, что коэффициент 
имеет хорошую корреляцию с пределом прочности при изгибе углепластика.
Связь коэффициента (из условия 
,
для стеклянного и углеродного волокна соответственно) для эпоксидной смолы «L», для связующего «L+GL2» и прочностью гибридного полимерного композита на изгиб представлено на рис. 4.
Рис. 4. Связь коэффициента с прочностью гибридного полимерного композита на изгиб
Из представленных графиков можно сделать вывод, что при достижении коэффициента 
возможно достижение полного использования потенциала прочности волокон различной природы в связующем с максимальной прочностью полимерного композита при изгибе.
Сила адгезионного взаимодействия между волокнами и матрицей в общем случае определяется множеством факторов:
- механической связью, которая заключается в увеличении шероховатости поверхности наполнителя в субмикронном диапазоне;
- химической связью, которая предполагает наличие на поверхности волокон и полимерной/олигомерной цепи связующего функциональных гидроксильных и эпоксидных (для матрицы) групп.
Прогнозирование адгезионного взаимодействия фаз в композиционных материалов в целях достижения оптимума могут также выполняться на основе моделирования с использованием различных методик, которые ускоряют разработку конструкционных материалов [14]. Статистический анализ показал, что машинное обучение позволяет анализировать большое количество информации, изучать, выявлять закономерности и корреляции данных между входными и выходными данными путем оптимизации выбранной модели обучения [15–17].
Выводы
В работе представлены результаты связи энергетических характеристик фаз и прочности при изгибе полимерных композитов:
1. Предложен и экспериментально подтвержден метод прогноза прочности на изгиб гибридных полимерных композитов, изготовленных методом вакуумной инфузии, заключающийся в связи адгезионного взаимодействия компонентов, структурных составляющих и прочности на изгиб путем определения изменения их энергетических характеристик методом смачивания. Увеличение свободной поверхностной энергии углеродных волокон коррелирует с прочностью на изгиб углепластиков, гибридных композитов (стеклянная ткань с исходной замасливающей композицией) с модифицированными отожженными углеродными волокнами составами различных пленкообразователей, получено увеличение прочности композитов на 6–17 %.;
2. Наблюдается увеличение свободной поверхностной энергии при модифицировании исходных углеродных волокон различными составами пленкообразователей на 47–55 %, при этом улучшается смачивание волокон со связующим, что связано с увеличением удельной поверхности углеродных волокон при повышении ее полярности за счет увеличения количества реакционноспособных функциональных групп. Для исходных стеклянных волокон с большой потерей прочности, модифицированных различными составами пленкообразователей, наблюдается понижение свободной поверхностной энергии на 23–66 %, что, предполагаем, обусловлено использованием в исходных замасливающих композициях помимо плёнкообразователя других компонентов, способствующих появлению на поверхности стекловолокна различных функциональных групп и химической прививке плёнкообразователя к поверхности стекла при участии некоторых добавок, в частности аминосиланов.
1. An Essay on the Cohesion of Fluids - by Thomas Yong 1805 Philosophical Transactions of the Royal Society of London, pp.65-87.
2. Theorie mecanique de la chaleur. by Athanase M. Dupre, Paul Dupre. Publication date 1869. Publisher Gauthier-Villars. 517 p.
3. Старостина, И. А., Стоянов О.В., Краус Э. Развитие методов оценки поверхностных кислотно-основных свойств полимерных материалов // Вестник Казанского технологического университета. 2010. № 4. С. 58-68.
4. Karzov I.M., Alentiev A. Yu., Bogdanova Yu.G., Kostiina Yu.V., Shapagin A.V. The influence of «fiber-matrix interface rnergetic charateristics on the polymer composite strength // Moscow University Chemistry Bulletin. 2010. Vol. 51. № 6. Pp. 462-470.
5. Tiwari S., Bijwe J. Surface treatment of carbon fibers - a review // Procedia Technology. 2014. Vol. 14. Pp. 505-512.
6. Mahltig B., Kyosev Y. Inorganic and Composite Fibers: Production, Properties, and Applications. Woodhead Publishing. 2018. 343 p.
7. Валуева М.И., Зеленина И.В., Хасков М.А., Гуляев А.И. Подготовка волокна к нанесению интерфазного покрытия для композиционных материалов с керамической матрицей. Труды ВИАМ. №10 (58). 2017. С. 79-89.
8. Петрова Г.Н., Бейдер Э.Я. Разработка и исследование аппретирующих составов для термопластичных углепластиков // Труды ВИАМ. 2016. №12 (46). С. 65-73. DOI:https://doi.org/10.18577/2307- 6046-2016-0-12-9-9.
9. Пат. 2699100 Российской Федерации, МПК С09D 163/00, С09D 5/02, С08L 63/00, С08J 3/03. Способ получения водной эпоксидной дисперсии / Семенов А.Н., Старовойтова И.А.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «НПФ «Рекон». Заявка № 2019109528, 01.04.2019, опубл. 03.09.2019. Бюл. №25. 9 с.
10. Thomason, J., Nagel U., Yang L., Bryce D. A study of the thermal degradation of glass fibre sizings at composite processing temperatures // In: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 30 Jun 2019. Vol.121. Pp. 56-63. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.03.013.
11. Thomason, J. A review of the analysis and characterisation of polymeric glass fibre sizings // Polymer Testing. February 2020. Vol. 85. Pp. 1-24. DOI:https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2020.106421.
12. Bryce D., Liu Y., Thomason J. An investigation of fibre sizing on the interfacial strength of glass-fibre epoxy composites // Contribution to conference - Mechanical And Aerospace Engineering. 24 June 2018. Pp. 1-8.
13. Валиев А.И., Шакирзянов Ф.Р., Сулейманов А.М., Низамов Р.К. Оценка напряженно-деформированного состояния гибридных полимерных композитов, изготовленных методом вакуумной инфузии // Известия КГАСУ. 2023. №4(66). С. 241-25. DOI:https://doi.org/10.52409/20731523_2023_4_241, EDN: https://elibrary.ru/QQUTHA
14. Chen C., Gu G. Machine learning for composite materials // MRS Communications. 2019. № 9. Pp. 1-11. DOI:https://doi.org/10.1557/mrc.2019.32.
15. Baran I., Cinar K., Ersoy N., Akkerman R., Hattel J. A Review on the Mechanical Modeling of Composite Manufacturing Processes // Arch Computation Methods Eng. 2016. № 24. Pp. 365-395.DOI:https://doi.org/10.1007/s11831-016-9167-2.
16. Ramprasad R., Batra R., Pilania G., Mannodi-Kanakkithodi A., Kim C. Machine learning in materials informatics: Recent applications and prospects // NPJ Computational Materials. 2017. Pp. 1-27. № 3. DOIhttps://doi.org/10.1038/s41524-017-0056-5.
17. Yang C., Kim Y., Ryu S., Gu G. Prediction of composite microstructure stress-strain curves using convolutional neural networks // Materials & Design. 2020. Pp. 1-9. № 189. DOI:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108509
