Влияние нарушения стехиометрии, УФ- и γ-облучения на вязкоупругие свойства эпоксидного связующего | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2025. № 95. DOI: 10.17223/19988621/95/10

Влияние нарушения стехиометрии, УФ- и γ-облучения на вязкоупругие свойства эпоксидного связующего

Приводятся результаты исследования влияния космических факторов: нарушения стехиометрии, обусловленного испарением реагентов в вакууме, УФ- и гамма-облучения, - во время отверждения эпоксидных связующих на их вязкоупругие характеристики при малых деформациях. Показано, что влияние УФ- и гамма-облучения на эти характеристики материала противоположно влиянию изменения количественного соотношения реагентов, поэтому управление облучением способно компенсировать возникновение нарушения стехиометрического баланса при отверждении элементов конструкции из композитов в космосе.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 23

Ключевые слова

эпоксидное связующее, нарушение стехиометрии, УФ-облучение, гамма-облучение, вязкоупругие свойства

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Пестренин Валерий Михайлович	Пермский национальный исследовательский университет	кандидат физико-математических наук, доцент кафедры вычислительной и экспериментальной механики	PestreninVM@mail.ru
Пестренина Ирина Владимировна	Пермский национальный исследовательский университет	кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры вычислительной и экспериментальной механики	IPestrenina@gmail.com
Ландик Лидия Владимировна	Пермский национальный исследовательский университет	инженер кафедры вычислительной и экспериментальной механики	LidiaLandik@gmail.com
Мерзляков Андрей Федорович	Пермский национальный исследовательский университет	заведующий учебно-научной лабораторией термомеханических методов испытаний кафедры вычислительной и экспериментальной механики	merzlyakov@psu.ru
Поморцева Татьяна Николаевна	Пермский национальный исследовательский университет	заведующий учебно-методическим кабинетом кафедры вычислительной и экспериментальной механики	tata.lisica@yandex.ru
Фагалов Андрей Рамилевич	Пермский национальный исследовательский университет	магистр кафедры вычислительной и экспериментальной механики	slowards@gmail.com
Кондюрин Алексей Викторович	Эвингар Сайентифик	кандидат технических наук, директор	alexey.kondyurin@gmail.com
Кузнецов Константин Юрьевич	Пермский национальный исследовательский университет	бакалавр кафедры вычислительной и экспериментальной механики	kostya.kuzneczov.2002@mail.ru

Всего: 8

Ссылки

Walter H.U. Fluid sciences and materials science in space. A European Perspective. Berlin: Springer-Verlag, 1987.

Пестренин В.М., Пестренина И.В., Ландик Л.В., Поморцева Т.Н., Мерзляков А.Ф. Уравнения вязкоупругости не полностью отвержденного эпоксидного связующего при малых деформациях // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2024. № 89. С. 119-134. doi: 10.17223/19988621/89/9.

Jing F., Zhao R., Li C., Xi Z., Wang Q., Xie H. Molecules Influence ofthe Epoxy/Acid Stoichiometry on the Cure Behavior and Mechanical Properties of Epoxy Vitrimers // Molecules. 2022. V. 27 (19). Art. 6335. doi: 10.3390/molecules27196335ы.

Czolkos I., Erkan Y., Dommersnes P., Jesorka A., Orwar O. Controlled Formation and Mixing of Two-Dimensional Fluids // Nano Letter. 2007. V. 7 (7). P. 1980-1984. doi: 10.1021/nl070726u.

Navarro R.S., Huang M.S., Roth J.G., Hubka K.M., Long C.M., Enejder A., Heilshorn S.C. Tuning Polymer Hydrophilicity to Regulate Gel Mechanics and Encapsulated Cell Morphology // Advanced Healthcare Materials. 2022. V. 11 (13). Art. e2200011. doi: 10.1002/adhm.202200011.

de Groh K.K., Banks B.A., Hammerstrom A.M., Youngstrom E.E., Kaminski C., Marx L.M., Fine E.S., Gummow J.D., WrightD. MISSE PEACE Polymers: An International Space Station Environmental Exposure Experiment // Proceedings of the Conference on ISS Utilization. 2001. Cape Canaveral, Fl, AIAA 2001-4923; NASA TM-2001-211311.

Pippin H.G. Final report on analysis of Boeing specimens flown on the effects of space envi ronment on materials experiment // Boeing Phantom Works. 1999.

Connell J. W. The effects of low-Earth orbit atomic oxygen exposure on Phenylphosphine oxidecontaining polymers // Final report, Evaluation of Space Environment and Effects on Materials (ESEM), Appendix D. 1985.

Kiefer R.L., Orwold R.A., Harrison J.E., Ronesi V.M., Thibeault S.A. The effects of the space environment on Polyetherimide films. Evaluation of Space Environment and Effects on Materials (ESEM) // Final report, Appendix C, NASDA. 1985.

Czaubon B., Paillos A., Siffre J., Thomas R. Mass spectrometric analysis of reaction products of fast oxygen atoms-material interactions // J. of Spacecraft and Rockets. 1998. V. 35 (6). P. 797-804.

Dever J., de Groh K.K., Townsend J.A., Wang L.L. Mechanical Properties Degradation of teflon FEP Returned from the Hubble Space telescope // NASA report 1998-206618. AIAA-98-0895.

Koontz S., Albyn K., Leger L. Atomic oxygen testing with thermal atom systems: a critical evaluation // J. of Spacecraft. 1991. V. 28 (3). P. 315-323.

Koontz S., Leger L., Albyn K., Cross J. Vacuum ultraviolet radiation / atomic oxygen synergism in materials reactivity // J. of Spacecraft. 1989. V. 27 (3). P. 346-348.

Lura F., Hagelschuler D., Abraimov V.V. The complex simulation of essential space environment factors for the investigation of materials and surfaces for space applications. Berlin: DLR, 2003.

Novikov L.S., Panasyuk M.I. Model of space. Moscow: KDU, 2007. V. 2.

ECSS Space Environment Standard // ECSS E-10-04 (Guide for LEO mission), ECSS-Q-70-04 (outgassing), ESA. 2000.

Dever J.A., Pietromica A.J., Stueber T., Sechkar E., Messer R. Simulated space vacuum ultraviolet (VUV) exposure testing for polymer films // NASA TM-2002-211337. AIAA-2001-1054. 2001.

de Groh K.K., Martin M. The Effect of Heating on the Degradation of Ground Laboratory and Space Irradiated Teflon FEP // NASA TM-2002-211704. 2002. URL: https://www.mdpi.com/journal/polymers/special_issues/UV_polymerization.

Worzakowska M. UV Polymerization of Methacrylates-Preparation and Properties of Novel Copolymers // Polymers. 2021. V. 13 (10). Art. 1659. doi: 10.3390/polym13101659.

Malik M.S., Schlogl S., Wolfahrt M., Sangermano M. Review on UV-Induced Cationic Frontal Polymerization of Epoxy Monomers // Polymers. 2020. V. 12 (9). Art. 2146. doi: 10.3390/polym12092146.

Wypych G. Handbook of UV Degradation and Stabilization. Elsevier Science, 2020. URL: https://chemtec.org/products/978-1-895198-86-7#:~:text=.

Kondyurin A. Design and Fabrication of Large Polymer Constructions in Space. Elsevier, 2022. doi: 10.1016/B978-0-12-816803-5.00001-X.

Klein T.F., Lesieutre G.A. Space Environment effects on damping of polymer matrix carbon fiber composites // Journal of Spacecraft and Rockets. 2000. V. 37 (4). P. 519-525.

Gonzalez Nino C., Vidal J., Del Cerro M., Royo-Pascual L., Murillo-Ciordia G., Castell P. Effect of Gamma Radiation on the Processability of New and Recycled PA-6 Polymers // Polymers (Basel). 2023. V. 15 (3). Art. 613. doi: 10.3390/polym15030613. PMID: 36771914; PMCID: PMC9920695.

Vincius da Silva Paula M., Araujo de Azevedo L., Diego de Lima Silva I., Brito da Silva C.A. Jr., Vinhas G.M., Alves S. Jr. Gamma radiation effect on the chemical, mechanical and thermal properties of PCL/MCM-48-PVA nanocomposite films // Heliyon. 2023. V. 9 (7). Art. e18091. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e18091; PMID: 37483791; PMCID: PMC10362146.

Lucchesi L., Beghini M., Bernardo M.D., Raffaelli F., Cemmi A., Sarcina I.D., Ferrante C. Y-irradiation effect on the mechanical properties of in situ specimens made of structural epoxy adhesive and comparison with adhesive bulk behavior //International Journal of Adhesion and Adhesives. 2023. V. 124. Art. 103387. doi: 10.1016/j.ijadhadh.2023.103387.

Hossain Md.T., Hossain Md.S., Kabir M.S., Ahmed S., Khan R.A., Chowdhury A.M.S. Improvement of mechanical properties of jute-nano cellulose-reinforced unsaturated polyester resin-based composite: Effects of gamma radiation // Hybrid Advances. 2023. V. 3. Art. 100068. doi: 10.1016/j.hybadv.2023.100068.

Chayoukhi S., Gassoumi B., Dhiflaoui H., Mejri A., Boukhachem A., Amlouk M. Effects of 60Co Y-radiation on the structural, morphological, optical, tribological and mechanical properties of SnO2 sprayed thin films // Inorganic Chemistry Communications. 2023. V. 155. Art. 111037. doi: 10.1016/j.inoche.2023.m037.

Chayoukhi S., Abid M., Gassoumi B., Mejri A., Boukhachem A., Amlouk M. Experimental and numerical studies of the mechanical properties of nitrile-butadiene rubber exposed to gamma radiation // Radiation Physics and Chemistry. 2023. V. 208. Art. 110925. doi: 10.1016/j.radphyschem.2023.110925.