The effect of the heat treatment on the crosslinking of epoxy resin for aviation applications

We have investigated the MGS L285 epoxy laminating resin system, used in aviation applications. A number of tests were carried out, namely Dynamic Mechanical Analysis (DMA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), tensile testing, three-point bending flexural testing, Charpy impact testing, Shore D hardness, density measurements and Fourier-Transform Infrared spectroscopy (FT-IR). Moreover, the tensile toughness UTT, the brittleness B and the linear isobaric thermal expansivity αL were calculated. The samples were subjected to heat treatment in the temperatures of 50, 60 and 80°C for 15 hours or were stored in room temperature. Glass transition temperature, hardness, density as well as other properties were observed to rise along with the increasing heat treatment temperature, suggesting the validity of applications of Voronoi-Delaunay structural analysis to polymer science. On the other hand, properties such as brittleness, toughness and impact strength exhibited a non-linear course of changes as a function of the heating temperature.

Badano laminującą żywicę epoksydową MGS L285 przeznaczoną do zastosowań w lotnictwie. Przeprowadzono dynamiczną analizę mechaniczną (DMA), skaningową kalorymetrię różnicową (DSC), statyczną próbę rozciągania, zginanie trójpunktowe, badanie młotem Charpy’ego, pomiary twardości metodą Shore’a D, pomiary gęstości, zarejestrowano także widma metodą skaningowej spektroskopii transformatorowej Fouriera (FT-IR). Obliczono wartości wiązkości UTT, kruchości B i izobarycznej rozszerzalności termicznej αL. Próbki wygrzewano w temperaturze 50, 60 lub 80 stopni Celsjusza przez 15 h lub przechowywano w temperaturze pokojowej. W odniesieniu do dużej części badanych właściwości zaobserwowano ich poprawę wraz z rosnącą temperaturą wygrzewania. Korelacja temperatury zeszklenia, twardości i gęstości polimerów wskazuje na słuszność zastosowania w badaniu wolnych objętości analizy strukturalnej opartej na triangulacji Delone i diagramach Woronoja. W wypadku właściwości, takich jak: kruchość, wiązkość i udarność stwierdzono nieliniowy przebieg zmian w funkcji temperatury wygrzewania.