Закономерности технологии базальто- и фосфогипсонаполненных полимерных композиционных материалов

• Автор: Арзамасцев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 337 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ,

ПРИНЯТЫХ В ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО БАЗАЛЬТА, БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН, ВАТЫ И ФОСФОГИПСА В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЕЙ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Оценка современного состояния рынка и перспективные

НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЗАЛЬТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

I. 1. I. Современное состояние рынка базальтовых волокнистых материалов и его перспективы
1.1.2. Использование базальтового волокнистого наполнителя в КМ строительного и дорожного назначения
1.1.3. Использование волокнистого базальтового наполнителя в термопластичных и термореактивных полимерных матрицах.

1.1.4. Использование базальтовой ваты в качестве те1 шоизоляции и

ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ УТИЛИЗАЦИИ ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ СРОКА ЭКСПЛУАТАЦИИ
1. .5. Использование дисперсного базальта и базальтовой чешуи в КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ композиционных материалов.
1.2. Оценка современного состояния вопроса использования фосфогипса.
1.2.1. Основные направления использования фосфогипсовых отходов
1.2.2. Использование фосфогипса для получения вяжущих.
1.2.3. Использование фосфогипса в качестве наполнителя в композиционных материалах.
1.3. Современное состояние вопроса и использование методов математического моделирования при разработке новых полимерных композиционных материалов
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методы и методики исследования
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ФОСФОГИПСО и
БАЗАЛЬТОПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭФИРНЫХ СМОЛ
3.1. Анализ свойств фосфогипсадигидрата ФГД
и фосфополугидрата ФПГ
3.2. Анализ свойств измельченных базальта и отработавшей срок базальтовой ваты ОБВ
3.3. Влияние базальтового наполнителя на структуру и свойства КМ на основе полиэфирных смол.
3.4. Влияние фосфогипсового наполнителя на процессы
структурообразования и свойства КМ на основе полиэфирных смол
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ СОЗДАНИЯ БАЗАЛЬТОНАПОЛНЕННЫХ ПКМ ДОРОЖНОСТРОИТЕЛЬНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
4.1 Модификация битума, используемого в дорожном строительстве
4.2. Изучение влияния базальтового волокна на свойства полимерасфальтобетона
4.3. Влияние модифицирующих добавок на процессы структурообразования в полимербитумном вяжущем и полимерасфальтобетоне
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПОЛИМЕРФОСФОГИПСОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ
5.1. Отверждение композиций на основе карбамидоформальдегидных смол и способы его направленного регулирования.
5.2. Направленное регулирование процессов отверждения ПОЛИМЕРФОСФОГИПСОВЫХ композиций и фосфополугидрата
5.3. Макроструктура композиционных материалов на основе фосфогипса и смолы КФЖ.
5.4. Исследование влияния модифицирующих добавок на процессы
СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ФОСФОГИПСОПЛ АСТИ КОВ НА ОСНОВЕ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ смолы
5.5. Влияние рецептуры и технологических особенностей формованиия
РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ СВОЙСТВА. I
5.6. Влияние состава композиции и технологических особенностей
ФОРМОВАНИЯ НА СВОЙСТВА ПРЕССОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
ГЛАВА 6. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, СТРУКТУРА И
СВОЙСТВА ФОСФОГИПСО И БАЗАЛЬТОПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДНОЙ МАТРИЦЫ.
6.1. Базальтонаполненные композиционные материалы на основе полиамида.
6.2. ФОСФОГИПСОНАПОЛНЕННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ
полиамида.
ГЛАВА 7. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ОБЖИГОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ БАЗАЛЬТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ И ФОСФОГИПСОМ
7.1. Армирование обжиговых композиционных материалов
БАЗАЛЬТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ
7.2. Взаимодействие в системе глина базальтовое волокно.
7.3. Модификация обжигового КМ фосфогипсом
7.4. Макроструктура композиционных материалов на основе фосфогипса и глины
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Смесь выдерживают при комнатной температуре в течение ч, формуют без давления или с использованием прессования и подвергают термообработке при температуре С. НВ 2. Разработана и реализована технология производства базальтовой чешуи, представляющей собой тонкий пластинчатый материал толщиной микрон и площадью поверхности 0. Основное применение материалов из базальтовой чешуи износо, абразиво, химически стойкие, антикоррозионные покрытия. Используется базальтовая чешуя при производстве армированных композиционных материалов. Установлено существенное возрастание износостойкости, химической стойкости лакокрасочных покрытий, армированных базальтовой чешуей. Базальтовая чешуя совместно с неорганическими связующими позволяет создавать негорючие термостойкие покрытиями с температурой применения до 0С . А.Г. Новицкий высказывает мнение, что при получении чешуи, технологически получаются пластинки с искривленной поверхностью. При нанесении антикоррозионного покрытия с базальтовой чешуей требуется большее количество смолы, так как плоскости соприкасающихся чешек не идеально ровные и образуют поры которые заполняет смола, так же некоторые чешуйки могут расположиться перпендикулярно укладке. Это подтверждает плотность покрытия от 1,5 до 1,2 гсм2, тогда как плотность самой чешуи от 2, до 3, гсм2. В связи с этим антикоррозионным покрытием выступает больше смола, чем чешуя, а последняя играет роль наполнителя. В связи с этим, требуется усовершенствование существующей технологии получения базальтовой чешуи, позволяющее получать плоские чешуйки 1. В литературе отсутствуют сведения о введении дисперсного базальтового наполнителя в полиамидную, полиолефиновую и другие термопластичные матрицы. Технологии использования отработавшей срок базальтовой ваты в качестве наполнителя полимерных композиционных материалов также отсутствуют. Таблица 1. Оценка современного состояния вопроса использования фосфогипса. Фосфогипс является многотоннажным и весьма обременительным отходом производства простых и комплексных фосфорных удобрений. Доля фосфогипса в общем количестве промышленных отходов России составляет 6,5 3. В соответствии с Комплексной программой научнотехнического прогресса СССР к году уровень переработки большинства видов многотоннажных отходов должен был повыситься значительно по некоторым видам отходов даже приблизиться к 0. Уровень переработки фосфогипса предполагалось поднять доС . Для достижения этих целей планировалось проведение широкомасштабных НИОКР и введение в строй отраслевыми министерствами необходимых производственных мощностей. В процессе реформирования экономики начиная с года все созданные в х годах инструменты государственной политики в области управления вторичными материальными ресурсами были упразднены. Разработанные к настоящему времени новые методы государственного регулирования в области обращения с отходами несовершенны и в принципе не могут обеспечить существенных сдвигов в деле использования отходов. Доля используемого фосфогипса не превышает 2 4. В зависимости от температурноконцентрационных условий процесса, а также присутствующих в фосфатном сырье примесей, перешедших в раствор, твердая фаза сульфата кальция может быть представлена одной из трех форм дигидратом СаН, полугидратом Са8О,5Н2О или ангидритом Са4. Кристаллический осадок сульфата кальция, называемый фосфогипсом, отделяют от фосфорной кислоты фильтрованием. В зависимости от минералогического состава исходные фосфаты обладают различной скоростью разложения при получении экстракционной фосфорной кислоты. Этот показатель определяет содержание неразложенной формы Р5 в фосфогипсе. Присутствующие в исходном фосфате примеси, такие как соединения магния или оксидов железа, алюминия и др. Са4. Большая часть примесей обнаруживается на поверхности кристаллов гипса и в промежутках между агломерированными кристаллами. НР на 4 , так как оба кристалла имеют одинаковые парамегры кристаллической решетки и относятся к одной пространственной группе. Количество замещенного НРО в кристаллической решетке фосфогипса зависит от концентрации и соотношения Н3РО4 и Н в процессе получения экстракционной фосфорной кислоты.