Виявлення властивостей епоксидних композитів при наповненні твердою фазою відходів металевих підприємств
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.186050Ключові слова:
епоксидний композит холодного затвердіння, пил металургійних виробництв, ударна міцність, ступінь зшиванняАнотація
Стаття присвячена проблемі утилізації пилу металургійної промисловості як армуючого наповнювача епоксидних композитів. Розроблена і досліджена полімерна композиція «холодної зварки», що включає епоксидний діановий олігомер, амінний затверджувач і наповнювач – дрібнодисперсні відходи металів. З метою підвищення теплостійкості і міцністних характеристик в якості затверджувача використовувався поліетиленполамін. Для зниження температури і скорочення часу затвердіння в якості прискорювача використовувався триацетат марганцю.
Встановлена можливість утилізації дрібнодисперсних металовмісних відходів металургійних виробництв в якості наповнювача епоксидних композитів холодного затвердіння. Виявлено, що оптимальний вміст пилу ливарних виробництв в композиті знаходиться на рівні 45 – 60 %. При цьому вмісті спостерігається найвища ударна міцність на рівні 40 – 50 МПа і температура розм'якшення в інтервалі 170 – 190°С. Встановлено, що із збільшенням кількості наповнювача від 40 % до 70 % ступінь зшивання зростає від 88 % до 98 % відповідно. Проте, при вмісті наповнювача менше 45 % або більше 60 % знижується ударна міцність одержаних композитів. Застосування затверджувача і прискорювача затвердіння в кількостях 3 – 3,5 і 1,5 – 2 % відповідно дозволяє знизити час затвердіння до 2 годин. При вмісті наповнювача в композиті менше 45 % причиною низьких значень ударної міцності і температури розм'якшення може бути низький ступінь зшивання менше 90%. Зниження вказаних властивостей композитів при вмісті наповнювача більше 60 % може бути пов'язано з утворенням неоднорідної структури наповнювача. У композиціях з найвищими експлуатаційними характеристиками спостерігається оптимізований вміст наповнювача і прискорювача.
В цілому, одержані епоксидні композити за своїми експлуатаційними характеристиками перевершують відомі аналоги холодного затвердіння.
Встановлені залежності ударної міцності, температури розм'якшення і ступеня зшивання від вмісту відходів в композиті, що дозволяють розраховувати оптимальний склад композитів залежно від необхідних властивостейПосилання
- Kovalenko, A. M. (2012). About gas purification sludges of domain and steel-smelting manufactures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (12 (56)), 4–8. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/viewFile/3919/3587
- Shestopalov, O., Briankin, O., Tseitlin, M., Raiko, V., Hetta, O. (2019). Studying patterns in the flocculation of sludges from wet gas treatment in metallurgical production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (101)), 6–13. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.181300
- Zheng, Y., Shen, Z., Cai, C., Ma, S., Xing, Y. (2009). The reuse of nonmetals recycled from waste printed circuit boards as reinforcing fillers in the polypropylene composites. Journal of Hazardous Materials, 163 (2-3), 600–606. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.07.008
- Melnyk, L., Svidersky, V., Chernyak, L., Dorogan, N. (2018). Aspects of making of a composite material when using red mud. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (92)), 23–28. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.125702
- Rykusova, N., Shestopalov, O., Lebedev, V., Tykhomyrova, T., Bakharievа, G. (2019). Identification of properties of recycled highdensity polyethylene composites when filled with waste mud solids. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (98)), 55–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163656
- Khushairi, M. T. M., Sharif, S., Jamaludin, K. R., Razak, Z., Shah, Z. N., Suhaimi, M. A., Shayfull, Z. (2018). Development of metal filled epoxy inserts for injection moulding process. AIP Conference Proceedings, 2030, 020084. doi: https://doi.org/10.1063/1.5066725
- Mohd Khushairi, M. T., Sharif, S., Jamaludin, K. R., Mohruni, A. S. (2017). Effects of Metal Fillers on Properties of Epoxy for Rapid Tooling Inserts. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 7 (4), 1155. doi: https://doi.org/10.18517/ijaseit.7.4.2480
- Radhwan, H., Sharif, S., Shayfull, Z., Suhaimi, M. A., Khushairi, M. T. M. (2019). Testing of material properties on metal epoxy composite (MEC): A review. AIP Conference Proceedings, 2129, 020042. doi: https://doi.org/10.1063/1.5118050
- Radhwan, H., Sharif, S., Shayfull, Z., Suhaimi, M. A., Khushairi, M. T. M., Fathullah, K. (2019). Experimental study mechanical behaviour of epoxy resin composites filled with aluminium particles. AIP Conference Proceedings, 2129, 020157. doi: https://doi.org/10.1063/1.5118165
- Gu, H., Ma, C., Gu, J., Guo, J., Yan, X., Huang, J. et. al. (2016). An overview of multifunctional epoxy nanocomposites. Journal of Materials Chemistry C, 4 (25), 5890–5906. doi: https://doi.org/10.1039/c6tc01210h
- Sudheer, M. (2016). Study of Wear Behaviour of Recycled Metal Powder Filled Epoxy Composites Using Factorial Analysis. American Journal of Materials Science, 6 (4A), 82–87.
- Sui, X., Zhou, W., Dong, L., Wang, Z., Wu, P., Zuo, J. et. al. (2016). Epoxy Composites with Added Aluminum with Binary Particle Size Distribution for Enhanced Dielectric Properties and Thermal Conductivity. Journal of Electronic Materials, 45 (11), 5974–5984. doi: https://doi.org/10.1007/s11664-016-4834-5
- Wang, Z., Zhou, W., Sui, X., Dong, L., Cai, H., Zuo, J. et. al. (2016). Dielectric studies of al nanoparticle reinforced epoxy resin composites. Polymer Composites, 39 (3), 887–894. doi: https://doi.org/10.1002/pc.24012
- Stabik, J., Chrobak, A., Haneczok, G., Dybowska, A. (2011). Magnetic properties of polymer matrix composites filled with ferrite powders. Archives of Materials Science and Engineering, 48 (2), 97–102.
- Popov, V. M., Novikov, A. P., Chernikov, E. A., Lushnikova, E. N. (2012). Thermal conductivity of polimer materials, modified by the influence of physical fields. Modern problems of science and education, 4, 72–76.
- Buketov, A. V., Skirdenko, V. O. (2014). Optimization of processing time ferromagnetic filler and epoxy compositions of the RF magnetic field with the magnetic viscosity phenomena. Naukovyi visnyk Khersonskoi derzhavnoi morskoi akademiyi, 1, 158–163.
- Vasil'eva, E. I., Vedeneeva, G. A., Gopienko, V. G., Kititsa, V. N. (1992). Pat. No. 2100394 RF. Epoksidnaya shpaklevka. declareted: 07.10.1992; published: 27.12.1997, Bul. No. 36.
- Vel'ts, A. A., Egorov, V. S., Lunev, V. D., Ryzhov, M. G., Silin, P. N. (2000). Pat. No. 2186076 RF. Remontniy sostav. No. 2000117996/04; declareted: 30.06.2000; published: 27.07.2002, Bul. No. 21.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Oleksii Shestopalov, Oleksandr Briankin, Vladimir Lebedev, Olexiy Troshin, Arsen Muradian, Valentyna Ocheretna, Nadiia Yaremenko
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.
