Влияние эпоксиуретанового модификатора ПЭФ-3А на физико-механические и электретные свойства хемоэлектретов на эпоксидной основе, отверждаемых в электрическом поле
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-153X-2025-6-4-176-181Ключевые слова:
эпоксидный олигомер, полиаминоамид, эпоксиуретановый модификатор, гель-фракция, степень сшивки, электретирование, хемоэлектрет, разрушающее напряжение при растяжении, твердость по Шору DАннотация
В работе изучается влияние эпоксиуретанового олигомера ПЭФ-3A в качестве модификатора на степень сшивания, физико-механические свойства и электретные характеристики материалов на основе эпоксидных смол, отверждаемых в электрическом поле. Смешением эпоксидного олигомера DER-331, модификатора ПЭФ-3A (2,5–10 мас. %) и полиаминоамидного отвердителя L-20 были получены образцы двух видов — неполяризованные и электретированные (хемоэлектреты). Показано, что с увеличением количества ПЭФ-3A в составе композитов вследствие пространственных ограничений и снижения частоты сшивки снижаются разрушающее напряжение при растяжении и твердость по Шору D. Свойства электрета, такие как поверхностный потенциал и плотность заряда, незначительно зависят от концентрации модификатора. Одновременное отверждение и поляризация приводят к ориентации молекулярных диполей, повышая прочность хемоэлектретов по сравнению с неполяризованными аналогами.
Библиографические ссылки
Balakina, M. Y., Fominykh, O. D., Rua, F., Branchadell, V. (2007) Modeling of epoxy oligomers with nonlinear optical chromophores in the main chain: molecular dynamics and quantum chemical study. International Journal of Quantum Chemistry, 107, 2398–2406. https://doi.org/10.1002/qua.21356 (In English)
Burganov, R. R., Mochalova, E. N., Galikhanov, M. F. et al. (2017) Electret materials based on an epoxy oligomer and multi-walled carbon nanotubes (MWNT-1020). Mendeleev Communications, 27 (1), 38–40. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2017.01.011 (In English)
Dallaev, R., Pisarenko, T., Papež, N. et al. (2023) A brief overview on epoxies in electronics: properties, applications, and modifications. Polymers, 15 (19), article 3964. https://doi.org/10.3390/polym15193964 (In English)
Galikhanov, M. F., Mochalova, E. N., Gabdrakhmanov, I. A. et al. (2019) Study of Electret State in Epoxyamine Polymers by Dielectric Spectroscopy. Journal of Electronic Materials, 48 (7), 4473–4477. https://doi.org/10.1007/s11664-019-07230-6 (In English)
Galikhanov, M., Zhang, X., Ma, X. et al. (2024) The effect of modifier on electret properties and hardness of epoxy composite Material. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 31 (5), 2343–2349. https://doi.org/10.1109/TDEI.2024.3452655 (In English)
Haque, F., Park, Ch. (2022) Epoxy electret: A remedy for partial discharge at cryogenic temperature. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1241, Advances in Cryogenic Engineering — Materials: Proceedings of the International Cryogenic Materials Conference. [S. l.]: IOP Publ. [Online]. Available at: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1241/1/012005 (accessed 15.08.2025). (In English)
Incerti, D., Wang, T., Carolan, D., Fergusson, A. (2018) Curing rate effects on the toughness of epoxy polymers. Polymer, 159, 116–123. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2018.11.008 (In English)
Kochergin, Y. S., Grigorenko, T. I., Zolotareva, V. V. (2018) Svojstva kompozitsionnykh materialov na osnove smesei epoksidnykh polimerov i oligosul’fonov. Chast’ 1. Termomekhanicheskie svoistva [Properties of composite materials on the basis of mixtures of epoxy polymers and oligosulfones. Part 1. Thermomechanical properties]. Vestnik BGTU imeni V. G. Shukhova, 5, 66–77. https://www.doi.org/10.12737/article_5af5a72d746331.91778503 (In Russian)
Liubimova, A. S., Tkachuk, A. I., Kuznetsova, P. A. (2024) Polymery s pamatiu formy na osnove epoksidnykh smol [Shape-memory polymer based on epoxy resins]. Nauchno-tekhnicheskii zhurnal “TRUDY VIAM” — Scientific and Technical Journal “Proceedings of VIAM”, 4. [Online]. Available at: http://www.viam-works.ru/ru/articles?art_id=2154 (accessed 18.09.2025) (In Russian)
Nazmieva, G. N., Vakhonina, T. A., Ivanova, N. V. et al. (2015) Testing of the ways for synthesis of new nonlinear optical epoxy-based polymers with azochromophores in the side chain. European Polymer Journal, 63, 207–216. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2014.12.003 (In English)
Petrie, E. M. (2006) Epoxy Adhesive Formulations. New York: McGRAW-HILL Publ., 554 p. (In English)
Stroganov, V., Stoyanov, O., Stroganov, I., Kraus E. (2018) Functional modification effect of epoxy oligomers on the structure and properties of epoxy hydroxyurethane polymers. Advances in Materials Science and Engineering, article 6743037. https://doi.org/10.1155/2018/6743037 (In English)
Studentsov, V. N., Skudaev, E. A., Levin, R. V. (2014) The curing and application of materials based on blends of three different thermosetting resins. International Polymer Science and Technology, 41 (11), 11–14. https://doi.org/10.1177/0307174X1404101103 (In English)
Vakhonina, T. A., Sharipova, S. M., Ivanova, N. V. et al. (2011) Nonlinear-optical properties of epoxyamine-based thin films. Mendeleev Communications, 21 (2), 75–76. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2011.03.004 (In English)
Zagora, A. G., Tkachuk, A. I., Terekhov, I. V., Mukhametov, R. R. (2021) Metody khimicheskoj modifikatsii epoksidnykh oligomerov (obzor) [Chemical modification of epoxy oligomers (review)]. Nauchno-tekhnicheskij zhurnal Nauchno-tekhnicheskii zhurnal “TRUDY VIAM” — Scientific and Technical Journal “Proceedings of VIAM”, 7. [Online]. Available at: http://viam-works.ru/ru/articles?art_id=1724 (accessed 18.09.2025). (In Russian)
Zhou, T., Zhang, X., Bu, M., Lei, C. (2023) Tuning the properties of bio-based epoxy resins by varying the structural unit rigidity in oligomers and curing procedures. European Polymer Journal, 197, article 112326. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112326 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Мансур Флоридович Галиханов, Тагир Талгатович Мусаев, Екатерина Николаевна Мочалова
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате в любых целях, делать ремиксы, видоизменять, и создавать новое, опираясь на этот материал в любых целях, включая коммерческие.
Данная лицензия сохраняет за автором права на статью, но разрешает другим свободно распространять, использовать и адаптировать работу при обязательном условии указания авторства. Пользователи должны предоставить корректную ссылку на оригинальную публикацию в нашем журнале, указать имена авторов и отметить факт внесения изменений (если таковые были).
Авторские права сохраняются за авторами. Лицензия CC BY 4.0 не передает права третьим лицам, а лишь предоставляет пользователям заранее данное разрешение на использование при соблюдении условия атрибуции. Любое использование будет происходить на условиях этой лицензии. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
