Термозащитные вспучивающиеся композиции строительного назначения на основе силикатного связующего

• Автор: Никулина, Татьяна Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ТЕРМОЗАЩИТНЫХ ВСПУЧИВАЮЩИХСЯ КОМПОЗИЦИЙ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

1.1 Составы термозащитных вспучивающихся композиций

1.2 Выводы..

1.3 Цель и задачи исследований.

2 ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ТЕРМОЗАЩИТНЫХ ВСПУЧИВАЮЩИХСЯ КОМПОЗИЦИЙ
2.1 Термодинамические расчеты и исследования энергии кристаллических решеток основных компонентов термозащитных вспучивающихся композиций

2.2 Особенности формирования структуры ТВК в широком интервале температур.

2.3 Выводы.

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ .
3.1 Характеристика и основные свойства исходных материалов.
3.2 Методика экспериментальных исследований ТВК
3.3 Выводы.
4 ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ МИКРОНАПОЛНИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ КЛАССОВ НА ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СИЛИКАТНОМ СВЯЗУЮЩЕМ И НА ЕГО ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
4.1 Исследования свойств силиката натрия как связующего в термозащитных вспучивающихся композициях в интервале температур С 0С
4.2 Влияние микронаполнителей и пигментаантипирена на термические превращения в силикатном связующем.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Эмаль термостойкая вспучивающаяся. Технические
условия 0 Введены впервые.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акт испытаний и внедрения результатов научных
исследований.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Расчет цены за одну тонну эмали термостойкой вспучивающейся и экономическая эффективность ее использования на строительных объектах
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Анализ экспериментальных и теоретических исследований показывает, что кинетика и механизм термической деструкции природных и искусственных строительных композитов в условиях высокотемпературного воздействия практически не исследован. Это связано со сложностью быстропротекающих процессов при тепловом воздействии. При визуальном наблюдении за характером деструкции строительных материалов установлено диспергирование, проявляющееся в виде микротреков в газовой фазе. Диспергирование обусловлено измельчением и выносом в газовую фазу частиц деструктирующего поверхностного слоя материала за счет интенсивного газовыделения в нём. Значительное диспергирование ведет к резкому росту скорости исчезновения конденсированной фазы [, 3, 7-1, 2, 4]. Единственным способом изменения кинетики и химического механизма термической деструкции строительных материалов является использование ТВК. Анализ теоретических и экспериментальных исследований ТВК И. Н. Айн-хорна [], Р. Н. Асеевой [, ], P. A. Андрианова, В. А. Ушкова [-], А. Н. Баратова [9, ], А . Я. Корольченко [8], Н. Л. Вандерсалла [], С. И. Таубкина [, , ], В. В. Коршака и С. В. Виноградовой [, , ], И. И. Питтса [], Т. Ю. Ерёминой [], С. В. Баженова [], А. Г. Валкера [] и др. ТВК показал, что компоненты, входящие в состав ТВК должны быть негорючими, термостойкими соединениями, обладать способностью создавать плотные, прочные композиции при естественной температуре, а при высокотемпературном воздействии образовывать прочную, мелкопористую структуру невыгорающего пенококса, защищающую поверхность подложки от теплового воздействия. Исследования показывают, что ТВК - сложные композиции. Исследования по разработке составов ТВК в научно-технической литературе освещены мало. Проблемам разработки и систематизации исследований ТВК и лакокрасочных термозащитных вспучивающихся покрытий (ТВП) при пониженных значениях величин дымообразования, выделения газообразных горючих и токсичных веществ посвящены работы Н. Л. Вандерсалла и П. Г. Сеарса [, , , ], И. Г. Романенкова, Ф. А. Левитсс, С. И. Таубкина и М. Н. Колгановой [-, ], В. Рихарда [], К. Тадасигэ и М. Хидзе [], А. Суми-харо [], С. А. Майера [], Ф. М. Бианко и А . М. Босси [0], В. В. Чеботарев-ского и В. А. Молотовой [], В. В. Жукова[7], Т. Ю. Ереминой [] и др. По результатам исследований наиболее известных фирм США — Monsato Chemical Co. Armstrong Gork Co. ТВП [, , ]. Для анализа развития исследований в этой области были использованы патентные описания ТВК на основе водного раствора силиката натрия. ВВ/; DN3/ глубиной лет. Анализ патентных описаний показывает, что первые ТВК использовались для защиты древесины и театрального реквизита от теплового (огневого) воздействия. Они состояли из мочевины, формальдегида, ортофосфатов, крахмала, декстрина, сахара, пентаэритритола, т. Композиции данного вида имели жизнеспособность не более - часов и поэтому хранились в виде двухупаковочной системы. Поэтому на первом этапе исследований решался вопрос повышения жизнеспособности ТВК и TB1I. Повысить жизнеспособность готовой к употреблению краски до 4-6 недель удалось регулированием pH среды: введением в нее кислот или щелочей; эмульгированием отдельных компонентов (чаще крахмала, декстрина, казеина), введением дополнительных компонентов (аминов: солянокислого анилина, тет-раметилендиамина, гексамстилентетрамина). Получение рН=7-^8 позволило резко повысить жизнеспособность краски. На втором этапе исследований был получен одноупаковочный состав вспучивающейся композиции на основе фенольной смолы и льняного масла с добавлением буры и борной кислоты. На третьем этапе исследований решался вопрос повышения эффективности защитно-декоративных функций ТВК и ТВП в широком интервале эксплуатируемых температур. При высокотемпературном (огневом) воздействии ТВК и ТВП, плавясь и вспучиваясь, ингибируют процесс деструкции материала; достигается это, в основном, регламентацией составов ТВК и ТВП. Актуален при разработке составов ТВК и ТВП вопрос использования фосфатных соединений и их отдельных разновидностей. ТВК и ТВП на основе самовспучивающихся ингредиентов (в основном на самовспу-чивающихся пленкообразующих веществах) [, , , -, 2, 3].