Разработка композиционных материалов на основе эпоксидного олигомера с регулируемыми эксплуатационными свойствами

• Автор: Суменкова, Ольга Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

1. Введение

2. Литературный обзор

2.1. Влияние природы отверждающих систем на процесс

отверждения

2.2. Наполненные композиции на основе эпоксидного

олигомера

2.2.1. Поверхностное взаимодействие неорганического

наполнителя с эпоксидным олигомером

2.2.2. Влияние воды на свойства эпоксиполимеров

2.2.3. Влияние наполнителей на надмолекулярную структуру

сшитых полимеров

2.2.4.' Влияние наполнителей на разрывную прочность
полимеров
2.2.5. Влияние наполнителей на процесс отверждения
2.3. Модификация эпоксидных соединений
3. Объекты и методы исследования
4. Обсуждение результатов
4.1. Отверждение эпоксидных олигомеров
4.2. Влияние природы и количества наполнителей на кинетику
отверждения, структуру и свойства ЭД-20
4.3. Модификация эпоксидноаминного связующего при
разработке композиционных материалов с заданными эксплуатационными свойствами
4.3.1. Модификация эпоксиуретанами (ЭОУ)
4.3.2. Модификация ЭД-20 кремнийэлементоорганическими
соединениями.

4.4. Разработка заливочных компаундов и защитных покрытий
для ремонта бетонных сооружений
5. Практическая значимость
6. Выводы
7. Приложение
8. Литература
В настоящее время существует большой спрос на материалы для ремонтных работ в различных областях промышленности. Так, в металлургической промышленности, очень часто демонтаж оборудования, подвергающегося ремонту, затруднен из-за крупных габаритов и невозможности остановки технологической цепочки. Кроме того, очень часто отсутствуют запасные части механизма уникального оборудования или их замена экономически не выгодна.
Специальные составы требуются и в строительной индустрии, где основные материалы -бетон и сталь, разрушаются под воздействием окружающей среды. Разрушения особенно интенсивны, если речь идет об агрессивных средах: кислотах, щелочах, растворителях, окислителях и газовых средах.
Поэтому, все возрастают требования к качеству герметизирующих составов, к их работоспособности в экстремальных условиях эксплуатации, негативных климатических воздействиях и т.п. Основа строительной индустрии — бетон и сталь - материалы, разрушающиеся под воздействием окружающей среды. Разрушения особенно интенсивны, если речь идет об агрессивных средах: кислотах, щелочах, растворителях, окислителях и газовых средах.
Перечисленные задачи требуют разработки и промышленного освоения широкого ассортимента высокоэффективных систем на основе полимеров, специально разработанных для ремонта и восстановления металлических и железобетонных сооружений, поврежденных износом, абразивом, ударами, химическими атаками и эрозией/коррозией, в результате чего, отремонтированная поверхность должна полностью восстановиться.
В частности, для ремонта бетонных сооружений необходимо обеспечить отвреждение композиционного материала при температурах 4-5°С в присутствии воды. Трещины в бетоне — явление, как правило, неизбежное. Рост трещин — сигнал к разрушению конструкции, однако процесс этот можно замедлить и остановить. «Лечение» материала осуществляется путем инжектирования в трещину герметизирующего состава. При этом должна обеспечиваться высокая адгезия к

диаметром и высотой 10 мм, на консистометре Хепплера. Нагрузка - нагрузке 0,75 МПа, скорость подъема температуры- 5°С/мин
По данным термомеханического анализа рассчитывали плотность сшивки (N0), молекулярную массу (Мс) отрезка цепи между узлами сшивки, температуру стеклования, модуль высокоэластичности.
Величину модуля высокоэластичности Ев определяли по формуле:
Е в= Е/ Б • ео/Ае,
Молекулярную массу фрагмента цепи рассчитывали по формуле:
Мс = у»(Зр11Т8/ЕБо)вАБ Плотность сшивки - по формуле:
Ыс = р/Мс,
где Е - нагрузка на образец, кгс; Б - площадь сечения образца, см2;
е0- начальная высота образца, мм; Де-высокоэластическая деформация, мм.
Плотность испытуемого образца р, в г/см3 вычисляют по формуле
„ _ М|хр„ю и М|-М2 + Мз
где Д - оптическая плотность после поглощения, Д(1660> оптическая плотность стандартной полосы поглощения ароматического кольца.
Краевой угол смачивания(в) определяли при помощи катетометра методом «покоящейся капли», основанном на измерении геометрических размеров капли (диаметра основания и высоты), расположенной на горизонтальной поверхности твердого тела (металлической и бетонной поверхности). Краевой угол смачивания вычисляли по формуле сферической головки.
Величину остаточных напряжений определяли по отклонению Кинетику процесса отверждения по расходованию эпоксидных групп, а также идентификацию продуктов взаимодействия дифенилсиландиола и тетрабутоксититана изучали с помощью инфракрасной спектроскопии.
ИК-спектры поглощения записывали на спектрофотометре БРЕКОИ!) М-80 с использованием обычных методов растирания с вазелиновым маслом и прессования