X-ray analysis of organoplastics based on aromatic polyamide phenylone

Abstract

Об'єктом дослідження є міжмолекулярна взаємодія між в'яжучим та волокнистим наповнювачем, яка чинить великий вплив на триботехнічні та міцністні характеристики виробів з полімерних композиційних матеріалів. Враховуючи зазначене, визначення фізичної взаємодії між компонентами є важливою задачею при створенні нових композиційних матеріалів. У роботі розглянуто виплив поліоксідіазольного (Оксалон) та полісульфонамідного (Танлон Т700) волокна на структуру ароматичного поліаміду фенілон марки С-1 за допомогою рентгеноструктурного аналізу. Аналіз досліджень показав, що введення хімічного волокна Оксалон призводить до впорядкування надмолекулярної структури в'яжучого: відбувається зменшення міжплощинної та найкоротшої міжатомної відстані на 18 і 25 %, при одночасному збільшенні середнього розміру кристалітів на 50 %. Для органопластиків спостерігається зниження ширини дифузійного максимуму полімерної матриці в області кутів розсіювання 20-30° та зникнення другого аморфного гало в області кутів 40-60° пропорційне збільшенню концентрації волокна в полімерній матриці. Причиною спостережуваного явища, очевидно, є ближньодіюча структуризація полімерних ланцюгів в'яжучого навколо волокна, в наслідок чого утворюються нові структурні елементи-фібрили у прикордонному шарі і на межі поділу «матрицянаповнювач». При армуванні вихідного полімеру полісульфонамідним волокном Танлон Т700 спостерігається незначне зменшення міжплощинної та найкоротшої міжатомної відстані (на 5 %) при збільшенні середнього розміру кристалітів на 13 % у порівнянні з вихідним полімером. Отримані результати обумовлені тим, що фенілон і наповнювач мають близькі значення структурних характеристик, і, як наслідок, можна зробити висновок, що полісульфонамідному волокну притаманна аморфна структура. На основі отриманих даних встановлено, що найкращими експлуатаційними властивостями буде характеризуватись органопластик, зміцнений волокном Оксалон. Дані результати узгоджуються з проведеними раніше дослідженнями трибологічних характеристик. Це дозволяє рекомендувати даний композит для виготовлення деталей вузлів тертя машин і механізмів обладнання сучасної техніки натомість кольоровим металам та їх сплавам завдяки достатньо високим технічним характеристикам. Ключові слова: поліоксідіазольне волокно Оксалон, полісульфонамідне волокно Танлон Т700, структура ароматичного поліаміду фенілон.