Дослідження вільної поверхневої енергії епоксидних композитів з використанням автоматизованої системи вимірювань

Автор(и)

  • Yuliya Danchenko Харківський національний університет будівництва та архітектури вул. Сумська, 40, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-3865-2496
  • Vladimir Andronov Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0001-7486-482X
  • Mykhailo Teslenko Харківський національний університет будівництва та архітектури вул. Сумська, 40, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-2581-4097
  • Viacheslav Permiakov Харківський національний університет будівництва та архітектури вул. Сумська, 40, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-0091-6380
  • Evgeniy Rybka Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-5396-5151
  • Ruslan Meleshchenko Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0001-5411-2030
  • Anatoliy Kosse Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-5609-6924

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.120998

Ключові слова:

вільна поверхнева енергія, автоматизована система вимірювань, епоксидний композит, рутил

Анотація

Розроблена автоматизована система вимірювань для визначення крайових кутів змочування та розрахунку компонентів вільної поверхневої енергії (ВПЕ) твердих поверхонь методом Ван Осса – Чодері – Гуда. Визначені крайові кути змочування і значення складових ВПЕ наповнених епоксидних полімерних композитів, сталі і скла. Показано, що вміст рутилу (TiO2) впливає на структуру і властивості епоксидних композитів і це найбільш яскраво відображається зміною кислотної та основної компонентів ВПЕ. Встановлено, що структурні перетворення пов’язані з кислотно-основним механізмом міжмолекулярних і між фазних взаємодій

Біографії авторів

Yuliya Danchenko, Харківський національний університет будівництва та архітектури вул. Сумська, 40, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра загальної хімії

 

Vladimir Andronov, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Доктор технічних наук, професор

Науково-дослідний центр

Mykhailo Teslenko, Харківський національний університет будівництва та архітектури вул. Сумська, 40, м. Харків, Україна, 61002

Аспірант

Кафедра автоматизації виробничих процесів

Viacheslav Permiakov, Харківський національний університет будівництва та архітектури вул. Сумська, 40, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, професор

Кафедра автоматизації виробничих процесів

Evgeniy Rybka, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук

Науково-дослідний центр

Ruslan Meleshchenko, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук

Кафедра пожежної та рятувальної підготовки

Anatoliy Kosse, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра пожежної профілактики в населених пунктах

Посилання

  1. Stamm, M. (2008). Polymer surfaces and interfaces: characterization, modification and applications. Springer, 324. doi: 10.1007/978-3-540-73865-7
  2. Bracco, G., Holst, B. (Eds.) (2013). Surface science techniques. Vol. 51. Springer Series in Surface Sciences. doi: 10.1007/978-3-642-34243-1
  3. Barabash, E. S., Popov, Yu. V., Danchenko, Yu. M. (2015). Vliyanie modifitsiruyushchih dobavok na adgezionnuyu sposobnost' epoksiaminnyh svyazuyushchih k alyumoborsilikatnomu steklu i stali. Naukovyi visnyk budivnytstva, 4, 122–128.
  4. Starostina, I. A., Stoyanov, O. V. (2010). Kislotno-osnovnye vzaimodeystviya i adgeziya v metall-polimernyh sistemah. Kazan': Izd-vo Kazan. gos. Tekhnol. un-ta, 200.
  5. Stroganov, V. F., Stroganov, I. V., Ahmetshin, A. S., Stoyanov, O. V., Starostina, I. A. (2010). Epoksipolimernye adgezionnye praymery v antikorrozionnoy izolyatsii truboprovodov. Izvestiya KGASU, 1, 342–346.
  6. Danchenko, Yu. M., Popov, Yu. V., Barabash, O. S. (2016). Vplyv kyslotno-osnovnykh vlastyvostei poverkhni poli mineralnykh napovniuvachiv na strukturu ta kharakterystyky epoksykompozytiv. Voprosy himii i himicheskoy tekhnologii, 3 (107), 53–60.
  7. Yashchenko, L. N. (2017). Svoystva polisiloksansoderzhashchih epoksiuretanovyh nanokompozitov angidridnogo otverzhdeniya. Ukrainskiy himicheskiy zhurnal, 83 (4), 73–80.
  8. Li, F.-Z., Lu, Z.-L., Yang, Z.-H., Qi, K. (2015). Surface interaction energy simulation of ceramic materials with epoxy resin. Polimery, 60 (07/08), 468–471. doi: 10.14314/polimery.2015.468
  9. Danchenko, Yu. M. (2017). Regulation of free surface energy of epoxy polymer materials using mineral fillers. Polymer materials and technologies, 3 (2), 56–63.
  10. Zapata-Massot, C., Le Bolay, N. (2007). Effect of the Mineral Filler on the Surface Properties of Co-Ground Polymeric Composites. Particle & Particle Systems Characterization, 24 (4-5), 339–344. doi: 10.1002/ppsc.200701136
  11. Park, S.-J., Kim, J.-S., Rhee, K.-Y., Min, B.-G. (2001). Filler-elastomer interactions: surface and mechanical interfacial properties of chemical surface treated silica/rubber composites. Mater. Phys. Mech., 4, 81–84.
  12. Zenkiewicz, M. (2007). Methods for the calculation of surface free energy of solids. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 24 (1), 137–145.
  13. Żenkiewicz, M. (2007). Comparative study on the surface free energy of a solid calculated by different methods. Polymer Testing, 26 (1), 14–19. doi: 10.1016/j.polymertesting.2006.08.005
  14. Hejda, F., Solar, P., Kousal, J. (2010). Surface free energy determination by contact angle measurements – a comparison of various approaches. P. III. WDS’10 Proceeding of Contributed Papers, 25–30.
  15. Carré, A. (2007). Polar interactions at liquid/polymer interfaces. Journal of Adhesion Science and Technology, 21 (10), 961–981. doi: 10.1163/156856107781393875
  16. Metody issledovaniya sovremennyh polimernyh materialov (2012). Nizhniy Novgorod: Nizhegorodskiy gosuniversitet, 90.
  17. Foss, L. E., Fahretdinov, P. S., Romanov, G. V., Bogdanova, S. A. (2011). Vliyanie ammonievyh soedineniy s kislorod- i serosoderzhashchimi fragmentami na gidrofilizatsiyu epoksidnogo polimera. Vestnik Kazanskogo tekhnol. universiteta, 7, 132–136.
  18. Sviderskiy, V. A., Mironyuk, A. V., Pridatko, A. V., Sivolapov, P. V. (2017). Aspects of polymer surfaces wetting. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (64)), 23–26. doi: 10.15587/1729-4061.2014.20797
  19. Yakavets, N. V., Krut’ko, N. P., Opanasenko, O. N. (2012). Determination of surface free energy of powdery resin-asphaltene substances by Owens-Wendt-Rabel-Kaelble method. Sviridov readings, 8, 253–260.
  20. Bogdanova Yu. G., Dolzhikova V. D., Tsvetkova D. S., Karzov I. M., Alent'ev A. Yu. (2011). Kraevye ugly smachivaniya kak indikatory struktury poverhnostey polimerov. Zhurnal strukturnoy himii, 52 (6), 1224–1231.
  21. Badanova, A. K., Taussarova, B. R., Kutzhanova, A. Z. (2014). Hydrophobic finishing of cellulosic textile material. World Applied Science Journal, 30 (10), 1409–1416.
  22. Danchenko, Yu., Andronov, V., Barabash, E., Obigenko, T., Rybka, E., Meleshchenko, R., Romin, A. (2017). Research of the intermolecular interactions and structure in epoxyamine composites with dispersed oxides. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (12 (90)), 4–12. doi: 10.15587/1729-4061.2017.118565
  23. Danchenko, Y., Andronov, V., Kariev, A., Lebedev, V., Rybka, E., Meleshchenko, R., Yavorska, D. (2017). Research into surface properties of disperse fillers based on plant raw materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (89)), 20–26. doi: 10.15587/1729-4061.2017.111350
  24. Danchenko, Yu. M., Kachomanova, M. P. (2016). Kompleksna otsinka kyslotno-osnovnykh vlastyvostei poverkhni dyspersnykh oksydnykh napovniuvachiv. Naukovyi visnyk budivnytstva, 86 (4), 164–172.
  25. Terpilowski, K. (2015). Influence of the ambient temperature on water and diiodomethane contact angle with quartz surface. Annales UMCS, Chemia, LXX (1), 125–136. doi: 10.1515/umcschem-2015-0009
  26. Zinina, I. N., Pimanov, M. V. (2011). Vliyanie poverhnostnoy energii metallicheskih obraztsov na prochnost' kleevyh soedineniy. Izvestiya MGTU «MAMI», 2 (12), 127–130.
  27. Cherkasova, N. G., Mokienko, R. L., Mihaylova, O. I. (2002). Issledovanie vliyaniya sostava i rezhima otverzhdeniya na poverhnostnuyu energiyu epoksipolimera. Voprosy himii i himicheskoy tekhnologii, 3, 241–244.
  28. Park, J.-J., Yoon, K.-G., Lee, J.-Y. (2011). Thermal and Mechanical Properties of Epoxy/Micro- and Nano- Mixed Silica Composites for Insulation Materials of Heavy Electric Equipment. Transactions on Electrical and Electronic Materials, 12 (3), 98–101. doi: 10.4313/teem.2011.12.3.98
  29. Tarrío-Saavedra, J., López-Beceiro, J., Naya, S., Artiaga, R. (2008). Effect of silica content on thermal stability of fumed silica/epoxy composites. Polymer Degradation and Stability, 93 (12), 2133–2137. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2008.08.006
  30. Miller, C. M. (2010). Adhesion and the surface energy components of natural minerals and aggregates. Submitted to the Office of Graduate Studies of Texas A&M University in partial fulfillment of the requirement for the degree of Master of Science, 218.
  31. Danchenko, Y., Andronov, V., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Investigation into acid­basic equilibrium on the surface of oxides with various chemical nature. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (12 (88)), 17–25. doi: 10.15587/1729-4061.2017.108946
  32. Danchenko, Yu. M. (2017). Strukturirovanie epoksidnoy smoly v prisutstvii neinogennogo poverhnostno-aktivnogo veshchestva. Budivelni materialy ta vyroby, 5-6, 26–28.
  33. Leonova, N. G., Mihal'chuk, V. M., Beloshenko, V. A. (2011). Ustoychivost' k termookislitel'noy destruktsii epoksi-kremnezemnyh kompozitov kationnoy polimerizatsii. Naukovi pratsi Donetskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, 17, 86–92.
  34. Shtompel, V. I., Demchenko, V. L., Vilenskyi, V. O., Kercha, Yu. Yu. (2008). Mikroheterohenna struktura kompozytiv na osnovi epoksydnoi smoly ta oksydu Fe(III) abo Al(III). Polimernyi zhurnal, 30 (3), 233–238.
  35. Talalay, A. V., Grigorenko, T. I., Burmistr, M. V., Kochergin, Yu. S. (2007). Issledovanie molotogo karbonata kal'tsiya v sostave epoksidnyh kompozitsiy. Voprosy himii i himicheskoy tekhnologii, 1, 121–123.
  36. Sitnikov, P. A., Ryabkov, Yu. I., Belyh, A. G., Vaseneva, I. N., Kuchin, A. V. (2016). Fiziko-himicheskie zakonomernosti sozdaniya novyh gibridnyh epoksipolimernyh nanokompozitov s povyshennymi prochnostnymi harakteristikami. Izvestiya Komi nauchnogo tsentra UrO RAN, 1 (25), 18–22.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-01-15

Як цитувати

Danchenko, Y., Andronov, V., Teslenko, M., Permiakov, V., Rybka, E., Meleshchenko, R., & Kosse, A. (2018). Дослідження вільної поверхневої енергії епоксидних композитів з використанням автоматизованої системи вимірювань. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(12 (91), 9–17. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.120998

Номер

Том 1 № 12 (91) (2018): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Yuliya Danchenko, Vladimir Andronov, Mykhailo Teslenko, Viacheslav Permiakov, Evgeniy Rybka, Ruslan Meleshchenko, Anatoliy Kosse

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.