Структурообразование, свойства и технология модифицированных фурановых композитов

• Автор: Иващенко, Юрий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 602 с. : ил.

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
СТРУКТУР00БРА30ВАНИЕ, СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФУРАИОВЫХ КОМПОЗИТОВ
/ 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора технических наук
Саратов 1998

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
С УЧЕТОМ МАТЕРИАЛОВЕДЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ.. 15 Г. 1 Полиструктурная теория композиционных
строительных материалов и ее элементы
1.2 Физико-химическая механика формирования структуры фурановых полимеров и композиций
1.3 Влияние структурообразующих факторов на
свойства наполненных полимерных связующих
1.4 Структурная организация полимерных композитов
с позиций явлений самоорганизации
1.5 Композиционные строительные материалы в реконструкции промышленных предприятий и принципы
рациональности в технологии полимербетонов
Выводы по главе
2 . МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1 Управляемое структурообразование
с позиций основных положений системного анализа и физико-химической механики КСМ
2.2 Объект исследования
2.3 Методы исследования
2.3.1 Методика изготовления образцов полимерных композиций

2.3.2 Методы исследований
3 СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ФУРДНОВЫХ КОМПОЗИТОВ,
МОДИФИЦИРОВАННЫХ АЗОТ- И КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
3.1 Кинетика изменения структуры и физико-механических свойств модифицированных фурановых связующих
3.2 Исследование химического взаимодействия модификаторов
с фурановым полимером методом ИКС
3.3 Исследование фурановых композитов методом дифференциально-термического анализа
3.4 Изучение образцов фуранового связующего методом рентгеноструктурного анализа
3.5 Анализ процессов структурообразования
модифицированных фурановых композитов
Выводы по главе
4 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

4.1 Поверхностные свойства дисперсных минеральных наполнителей
4.2 Исследование кислотно-основных свойств кремнеземсодержащих наполнителей методом адсорбции индикаторов
4.3 Структурные изменения модифицированных дисперсных кремнеземсодержащих наполнителей
4.4 Гранулометрический состав и морфология частиц
активных минеральных наполнителей
Выводы по главе
5 СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ФУРАНОВЫХ СВЯЗУЮЩИХ,
НАПОЛНЕННЫХ ДИСПЕРСНО-ВОЛОКНИСТЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ
5.1 Начальные этапы структурообразования

кратным связям фуранового кольца (исчезновение полосы 1560 см-1 в ИК-спектре неплавкой и нерастворимой смолы и уменьшение интенсивности полосы при 760 см-1). Раскрытие двойных связей фуранового цикла в олигомере приводит к образованию сшитого продукта. Трехмерная сетчатая структура придает полимеру ДФА высокую термо- и химстойкость.
Изучение условия структурирования олигомера ДФА показало, что процесс термоотверждения протекает длительно, даже при 200°С; ионные катализаторы сокращают его продолжительность. По каталитической активности в интервале 100-280°С они располагаются в следующей последовательности: БСК > пТСК > БпС14 > БеС13 > СиС12 > > А1С13 > ДпС12 . Оптимальная продолжительность процесса отверждения олигомера ДФА достигается введением 4-5% БСК, что сказывается и на деформационной теплосстойкости полимера. Последняя отмечается в интервале температур 390-400°С. Повышение температуры отверждения до 240° С также способствует этому, и, кроме того, увеличивает частоту сшивок полимера [47].
Мономер ФА и его модификация мономер ФАМ успешно выступают в роли связующих в композиционных материалах, получаемых в условиях кислотного или основного катализа. Основными химическими составляющими смолы ФА являются моно- (50-65%) и дифурфуролилденацетон (25-40%). По данным [46] смола включает также соединение Ш, которое не. обнаружено- авторами [53], исследовавшими состав ФАМ методом тонкослойной хроматографии, вакууумной разгонки. Смола ФАМ содержит около 35% монофурфурилиденацетона. Помимо указанных компонентов в состав смол ФА и ФАМ могут входить в незначительных количествах тетрагидрофурфурилиденацетон, диацетоновый спирт, фурфурол (0,5%), оксид мезитила.