Наномодифицированные композиты строительного назначения с использованием эпоксидиановой смолы

• Автор: Чеботарева, Екатерина Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЭПОКСИДНЫЕ ПОЛИМЕРЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ.

1.1 Преимущества и ограничения применения эпоксидных связующих,

композитов и полимербетонов в строительстве

1.2 Модификация эпоксидных полимеров

1.3 Структура эпоксидных связующих и композитов.

1.4 Коррозионные свойства эпоксидных строительных материалов

1.5 Токсические и экологические характеристики эпоксидных соединений

1.6 Современные материалы и конструкции из композитов на основе эпоксидных олигомеров.
1.7 Выводы
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ И НАПОЛНЕННЫХ композитов.
2.1 Объекты исследований
2.2 Методы исследований.
Г ЛАВА 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ СОСТАВОВ ЭПОКСИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.
3.1 Разработка составов эпоксидного связующего с комплексом
улучшенных характеристик
3.2 Модификация эпоксидного связующего ЭД Л малыми добавками
кремнийсодержащих соединений
3.3 Выводы.
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЭПОКСИДНОГО СВЯЗУЮЩЕГО ЭДЛ, МОДИФИЦИРОВАННОГО КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИМИ ДОБАВКАМИ
4.1 Морфология надмолекулярной структуры модифицированного эпоксидного связующего по данным растровой электронной микроскопии.
4.2 Исследование структуры модифицированного эпоксидного связующего методом ЯМР
4.3 Исследование структуры связующего ЭД Л с кремнийсодержащими добавками ПЭС5 НДК методом РФА.
4.4 Выводы.
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА РЕМОНТНЫХ И ЗАЩИТНЫХ НАПОЛНЕННЫХ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ И ПОВЫШЕННОЙ
КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТЬЮ
5.1 Влияние наполнителей на свойства эпоксидной матрицы
5.2 Исследование процесса отверждения наполненных эпоксидных композитов в присутствии модифицирующих добавок
5.3 Исследование физикомеханических свойств наполненных модифицированных эпоксидных композитов.
5.4 Исследование характеристик разработанных наполненных композитов и
полимербетонов на основе модифицированного эпоксидного связующего ЭД Л ПЭС5 НДК
5.5 Исследование водопоглощения наполненных модифицированных
эпоксидных композитов
5.6 Стойкость модифицированных эпоксидных связующих и композитов в
химически агрессивных средах.
5.7 Исследование стойкости модифицированных эпоксидных строительных
композитов в биологически агрессивных средах.
5.8 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Сочетание высокой химической стойкости фурановой смолы и высокой прочности эпоксидной смолы приводит к получению п-бетонов с высоким модулем (Есж= - МПа) и прочностью (прочность при сжатии асж= 0-0 МПа). Эти полимербетоны также отличаются высокими диэлектрическими характеристиками (^ б = 0,). Улучшенные характеристики фураноэпоксидной смолы объясняются совместным отверждением двух компонентов смеси (в присутствии единственного отвердителя) и образованием более прочной, чем обычно, сетки химических связей. К положительным свойствам п-бетонов на основе карбамидных смол, кроме относительно низкой стоимости, можно отнести сравнительно не высокую токсичность. Однако эти п-бетоны отличает большой расход полимерного связующего. Карбамидные смолы имеют в своей системе большое количества свободной воды (-%), испарение которой при отверждении композиции вызывает значительную усадку, вызывающую в ряде случаев растрескивание материала [, ]. МПа) по сравнению с эпоксидными. Поэтому они обычно используются для получения менее ответственных изделий (сантехника, отделочная плитка, дренажные трубы, сборники неагрессивных отходов и т. Изделия бытового назначения, изготовленные из этих материалов (сантехническое оборудование, отделочная плитка, домашние фонтаны, лестницы с балясинами, надгробные плиты и памятники), отличаются весьма улучшенным внешним видом и, естественно, продаются по достаточно высокой цене. Как правило, для их изготовления применяют специальные наполнители (мраморную муку, гидроксид алюминия и т. Однако в последнее время наибольшее предпочтение уделяется н-бетонам и композитам на основе эпоксидных смол. В отличие от других смол (фенольных, полиэфирных и т. В отличии от покрытий на основе полиэфирных, полиуретановых и прочих смол, выделяющих из готовых материалов вредные и даже канцерогенные вещества, такие, как стирол, фосген, мономеры акрилатов, эпоксидные смолы и покрытия не выделяют никаких вредных веществ и в отвержденном состоянии не имеют запаха, что делает их привлекательными для применения в закрытых помещениях для отделки полов, стен, мебели и т. Этот недостаток при производстве строительных работ можно устранить единственным путем — используя эпоксидные смолы и композиты. Международная организация здравоохранения считает эпоксидные материалы единственно приемлемыми из всех термореактивных полимеров для применения в помещениях, лечебных и детских учреждениях. Большим преимуществом эпоксидных связующих является возможность широкого варьирования их свойств за счет использования различных исходных компонентов. Это позволяет получить материалы от резиноподобных до высокомодульных, с высокой поверхностной твердостью, для самых разнообразных областей применения - от зубных пломб и склеивания костей при переломах до композиционных материалов для военной техники, превосходящих по ряду прочностных показателей любые металлы [, ]. Для получения монолитных покрытий в строительстве используются в основном эпоксидиановые смолы ЭД- и ЭД-, которые производят в больших масштабах в отечественной индустрии []. Таким образом, применение в строительстве эпоксидных гі-бетонов является одним из наиболее перспективных направлений, позволяющих заменить традиционные вяжущие материалы на полимерные. Коррозионная стойкость эпоксидных композитов непосредственно зависит от их структуры, которая в свою очередь зависит от вида применяемого от-вердителя. Выбор типа отвердителя определяется конкретным назначением отвержденного композита и условиями его эксплуатации. При подборе отвердителя необходимо учитывать свойства самого отвердителя (токсичность, температуру и продолжительность отверждения, жизнеспособность композиции, эк-зотермичность процесса отверждения и т. Для придания эпоксидным олигомерам ценных технических свойств в них создают пространственно-сшитую структуру, то есть проводят отверждение. Это достигается введением специальных отвердителей, обеспечивающих образование в определенных условиях поперечных химических связей. В результате отверждения эпоксидные смолы легко переходят в термореактивное состояние [].