Повышение сопротивления полиуретановых покрытий действию УФ-облучения путем применения тонкодисперсных минеральных наполнителей

• Автор: Егунова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ И ЗАЩИТНОДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ИХ ОСНОВЕ
1.1. Виды полимерных покрытий. Классификация и функциональное назначение
1.2. Основные компоненты полимерных покрытий. Принципы формирования структуры
1.3. Полиуретановые покрытия. История развития, структура
и свойства, способы модификации полиуретановых композитов,
область применения
1.4. Методы прогнозирования долговечности полимерных покрытий
1.5. Выводы по главе 1. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Применяемые материалы и их свойства
2.2. Методы исследований полиуретановых композитов
и применяемое оборудование
2.3. Материалы и методы исследований цементных композитов
и применяемое оборудование
2.4. Анализ структуры строительных материалов
с применением компьютерных технологий
2.5. Основные положения метода симплекс-планирования
2.6. Статистические методы анализа экспериментальных данных
ГЛАВ А 3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ
3.1. Критерии разрушения полимерных покрытий,
работающих в условиях действия агрессивных факторов
3.2. Предельные состояния эксплуатационной пригодности защитно-декоративных покрытий строительных конструкций
3.3. Модели деградации композиционных строительных материалов, эксплуатирующихся в условиях действия агрессивных факторов
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ КОМПОЗИТОВ
4.1. Экспериментальные исследования изменения свойств полиуретановых композитов от вида и количественного соотношения компонентов с применением метода симплекс-планирования

4.2. Исследование воспламеняемости и стойкости к горению полиуретановых композитов
4.3. Оптимизация составов полиуретановых композиций
с применением экспериментально-статистических моделей
4.4. Экспериментальные исследования изменения эксплуатационных характеристик полиуретановых композитов, наполненных оксидом алюминия, доломитом и цеолитсодержащими породами
4.5. Экспериментальное исследование пластической прочности полиуретановых композитов
4.6. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОННЫХ ОСНОВАНИЙ
НА РАБОТУ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ПОКРЫТИЙ
5.1. Экспериментальные исследования совместной работы
бетонных оснований с полимерными покрытиями
5.2. Анализ влияния характеристик поровой структуры бетонных оснований на эффективность наносимых полиуретановых покрытий
5.3. Выводы по главе
ГЛАВА 6. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПИГМЕНТИРОВАННЫХ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ КОМПОЗИТОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ
ВОЗДЕЙСТВИЮ УФ-ОБЛУЧЕНИЯ
6.1. Результаты экспериментальных исследований упруго-прочностных характеристик пигментированных полиуретановых композитов
до и после ультрафиолетового облучения
6.2. Оценка изменения декоративных характеристик
полиуретановых композитов под действием УФ-облучения
6.3. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Бетонные и железобетонные элементы
строительных конструкций находятся под постоянным влиянием многочисленных негативных факторов: агрессивных сред,
ультрафиолетового излучения, значительных механических нагрузок,
знакопеременных температур и т.д. Комплексное и длительное влияние этих факторов приводит к деградации, ухудшению свойств и, в итоге, к
разрушению конструкций. Для предотвращения данного процесса и надежной защиты зданий и сооружений используются защитнодекоративные покрытия на основе полимерных связующих. К настоящему времени проведены обширные исследования в области полимерных материалов [1-25], что привело к созданию большого разнообразия защитных покрытий на основе полимерных связующих. При этом значительная доля исследований посвящена изучению стойкости полимерных композитов к действию агрессивных сред [26-32].
Наибольшее распространение на сегодняшний день получили защитные покрытия на основе эпоксидных связующих, обладающие высокими прочностными и адгезионными показателями, стойкостью к действию агрессивных сред, но имеющими недостаточную эластичность, ударную прочность, стойкость к истиранию и атмосферостойкость.
Из всего многообразия существующих полимерных покрытий целесообразно выделить класс полиуретанов, обладающий прекрасным внешним видом, эластичностью, высокой адгезией к различным основаниям, износостойкостью и устойчивостью к абразивному истиранию. На сегодняшний день существует множество работ, посвященных изучению свойств полимеров на основе полиуретановых вяжущих [33-38], однако по вопросам стойкости полиуретановых эластомеров к атмосферному воздействию сведения крайне скудны по сравнению с другими классами полимеров.
Изучение свойств покрытий на основе полиуретановых вяжущих позво-

® критерий Бейли [100, 103, 108], выражающий принцип суммирования повреждений, но не учитывающий историю нагружения:

ШГ1 (,А7)
в критерий Ильюшина [109], который в отличие от критерия Бейли отражает предыдущие нагружения:
где t - время нагружения; 1р - время до разрушения; г(сг(/)) - долговечность при данном напряженииг(<т(/)); 5 - разрушающее (постоянное) напряжение.
Кроме того, существует ряд нелинейных критериев [109-111], которые позволяют более точно учесть сложные законы нагружения посредством введения эмпирических коэффициентов.
Данные критерии разрушения применимы только для прогнозирования долговечности в условиях действия механических напряжений, влияние других факторов обычно исключено. В связи с этим были предложены различные модификации критериев разрушения. В работе [112] для прогнозирования реальной долговечности предлагается использовать критерии длительной прочности, учитывающие физико-химические превращения материала. В этом случае критерий Бейли может быть представлен в виде;
Шж1 <1А9>
где 7] - степень изменения свойств материала вследствие физико-механических превращений.
Сочетание уравнения Аррениуса с уравнением Бейли приводит к известному принципу температурно-временной суперпозиции, устанавливающему эквивалентность влияния температуры и продолжительности воздействия [91]. Так, в поле механических напряжений срок службы полимерного материала должен определяться уравнением: