Полимерные строительные композиционные материалы для применения в широком диапазоне температур и агрессивных сред

• Автор: Ильина, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Полимерные материалы в современном строительстве
1.2 Полиамидные материалы
1.3 Физико-механические свойства полимерных композиционных
материалов
1.4. Пути повышения эффективности применения полимерных
материалов
1.5. Применение полимерных композиционных материалов в
условиях холодного климата
1.6. Выводы к главе
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОЛУЧЕНИЯ
ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Методы исследования и аппаратура
2.2. Методы получения исходных полимеров и полимерных
композиционных материалов на их основе
ГЛАВА 3. ТЕРМИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАБИ И ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ
3.1. Изучение термостойкости и теплостойкости исходных
полимеров
3.2. Анализ состава и количества газообразных продуктов
разложения полимерных материалов
3.3. Огнестойкость
3.4. Физико-механические свойства
3.5. Адгезионные свойства полимеров
3.6. Коррозионная стойкость

3.7. Выводы к главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ПРИГОДНОСТЬ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА
4.1. Композиционные пресс-материалы
4.2. Пленочные материалы
4.3. Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Прогресс строительства, его качество, эксплуатационная долговечность в большей степени зависит от использования эффективных строительных материалов, среди которых, важное место занимают полимерные композиты. Ценные свойства
пластмасс, из которых получают полимерные строительные материалы (малый объемный вес, хорошие прочностные характеристики, низкая теплопроводность, высокая химическая стойкость, легкость фиксации и герметизации мест соединений) значительно расширяют диапазон и масштабы их применения.
Следует отметить и их отрицательные свойства. Большинство полимеров имеют низкую тепло- и термостойкость, малую поверхностную твердость, высокий коэффициент термического расширения, повышенную ползучесть. Существенным недостатком полимерных материалов является их горючесть. К малоизученным свойствам следует отнести
эксплуатационную долговечность, особенно в суровых климатических условиях Сибири и Крайнего Севера.
Перспективность использования полимеров в строительной индустрии связана с возможностью получения новых видов материалов, свободных от вышеперечисленных недостатков. Среди них особый интерес представляют, на наш взгляд, термостойкие реактопласты и полимерные композиты, а также полимер-полимерные смеси, достоинствами которых являются относительная простота получения и доступность исходных соединений, легкость переработки в изделия существующими в настоящее время промышленными способами. Наличие таких ценных свойств позволит прогнозировать более широкое их применение в современных технологиях производства строительных изделий, термостойких и негорючих
материалов, в качестве различных видов изоляции строительных

тепловом старении за 8 недель на воздухе при 232°С сохраняет 60% от первоначальной прочности. Усадка полимера при нагревании до 500°С со скоростью подъема температуры 20°/мин составляет 3%.
ПКМ устойчивы к действию органических растворителей, кислот и щелочей (уксусная кислота, известь, ацетон, разбавленные серная и соляная кислота, керосин, бензол). Практически не наблюдалось снижения прочности при обработке его паром в течение 16 ч при 182°С и давлении 9,82 Па. Полимер можно перерабатывать на обычном оборудовании, получая различные изделия, нетканые материалы. Они могут заменить асбест для работы в горячих цехах, пригодны для изготовления фильтровальных тканей для горячих газов, защитной одежды. После экспозиции в пламени изделия сохраняют мягкость и технические характеристики [87].
Получены ПКМ с молекулярной массой >105 и приведенной вязкостью 0,7 дл/г (97% Н2804, 25°С). Молекулярная масса полимера составляет 140000, однако растворимость его ограничена. Синтезированы различные термостойкие полимерные композиционные материалы на основе ПБИ, которые начинают разлагаться в атмосфере азота при 500°С, на воздухе потеря массы наблюдается при 330-400°С, температура плавления составляет 240-275°С.
В последнее время очень активно исследуют полимерные мембраны, которые могут работать в жестких условиях. Были предложены протонпроводящие полимерные электролитные мембраны на основе ПБИ в комплексе с ортофосфорной кислотой [88-93]. Преимуществом данного полимерного электролита по сравнению с перфторированными полимерными электролитами и другими комплексами основных полимеров является наличие у ПБИ/Н3РО4 проводимости даже при низкой активности воды и высокая термостабильность таких систем. Ожидается, что материалы на основе этих комплексов будут работать в широких интервалах температур