Модифицирование древесины латекс-кремнийорганическими компонентами для использования в агрессивных средах очистных сооружений

• Автор: Крутасов, Борис Валентинович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ

ДРЕВЕСИНЫ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ.

1.1. Обзор исследований стойкости модифицированной древесины к действию нейтральных и агрессивных сред.
1.2. Производственный опыт применения модифицированной древесины в нейтральной и в агрессивных средах.
1.3.0боснование режимов испытаний и подбор модификаторов для пропитки древесины для изготовления деталей очистных сооружений

1.4. Цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. ИССЛЕДУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДИКА

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы для исследования

2.1.1. Древесина.
2.1.2. Модификаторы
2.2. Технология изготовления образцов
2.3. Методы определения физикомеханических свойств модифицированной древесины
2.4. Выбор агрессивных сред.
2.5. Выбор и обоснование режимов испытаний модифицированной древесины
2.6. Физикохимические методы исследований модифицированной древесины
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ АГРЕССИВНЫХ СРЕД
НА ФИЗИКО МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЛАТЕКС
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИМ МОДИФИКАТОРОМ
3.1. Набухание модифицированной древесины
в агрессивных средах.
3.2. Изменение прочности модифицированной древесины в агрессивных средах.
3.2.1. При постоянных воздействиях
3.2.2. При переменных воздействиях
3.3. Деформативность модифицированной древесины при
воздействии агрессивных сред
3.3.1. При постоянном воздействии среды.
3.3.2. При длительном экспонировании образцов.
Выводы но 3 главе.
ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ
ДРЕВЕСИНЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ АГРЕССИВНЫХ СРЕД
4.1. Изменение структуры и свойств модифицированной древесины
в агрессивных средах различной концентрации и температуры
4.2. Особенности химического старения
модифицированной древесины.
4.3. Исследование структурной модели модифицированной древесины
4.4. Влияние нагружения па стойкость модифицированной древесины
в агрессивных средах.
4.5. Прогноз долговечности модифицированной древесины
в агрессивных средах очистных сооружениях.
4.6. Оценка структурных изменений в модифицированной древесине
под действием агрессивных сред.
Выводы но 4 главе
ГЛАВА 5. НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ ОЧИСТНЫХ
СООРУЖНИЙ..
5.1. Разработка технологии модифицирования древесины
латекскремнийорганическим модификатором.
5.2. Результаты натурных наблюдений за деталями из модифицированной древесины в условиях очистных сооружений
5.3. Расчет экономической эффективности от использования модифицированной древесины в очистных сооружениях
на шахтах Кузбасса
Выводы но 5 главе
ОСНОВНЬЗК ВЫВОДЫ
Список работ автора
Список литературы


В ЦНИИСК в течение ряда лет велись исследования по определению свойств древесины, модифицированной полиметилмстакрилатом [,], в растворах минеральных удобрений, серной кислоты, щелочи и воде. При воздействии насыщенных солей минеральных удобрений прочностные показатели на статический изгиб натуральной и модифицированной древесины в среде карбамида снизились на %, сульфатов на %, хлористого калия на -%. В этих условиях прочность модифицированной древесины после испытания превышает прочность натуральной в 2 раза Но стойкость модифицированной метилметакрилатом древесины в водных растворах минеральных кислот и щелочей оказалась невысокой из-за набухания древесины, что ведет к возникновению напряжений в материале. Кроме того, в исследованиях не учтены циклические воздействия, при которых происходят значительные изменения физикомеханических свойств и структуры материала. Доказательством этому является опыт, проведенный Г. Леманом и И. Эльманом с древесиной, модифицированной составами на основе фенола и ксилено-ла. Образцы xx0 мм из древесины березы, пропитанные вышеуказанными составами, подвергали воздействию % соляной кислоты, % натриевой щелочи и насыщенного раствора поваренной соли при °С. Стержни попеременно по часов выдерживали в соответствующем растворе и на воздухе в течение суток. Концентрация растворов в период всего срока испытаний контролировалась путем определения плотности. По окончании срока испытаний определились характеристики прочности при изгибе и сжатии во влажностном состоянии. При этом наибольшую стойкость показали образцы древесины, модифицированной синтетической смолой на основе фенола. Циклическое воздействие агрессивных сред значительно ускоряет процессы деструкции модифицированной древесины. Заслуживают внимания результаты длительных испытаний модифицированной древесины в деталях железнодорожного тоннеля, где при действии сернистого и серного газов и повышенной влажности на поверхности конструкций образуются растворы кислот [6]. Г. Леманном и И. Эльманом с этой целью была испытана древесина, пропитанная раствором каменноугольного пека, синтетической смолой на основе фенола с последующим отверждением, а также различные стандартные запиши,1с покрытия. После трехлетних испытаний из использованных образцов только модифицированные синтетической смолой на основе фенола показали высокую химическую стойкость. Натуральная древесина за период испытанный подверглась сильным разрушениям [5]. Д.Э. Пауль исследовал модифицированную фенолоспиртами древесину березы в условиях повышенной влажности оросителей градирен. Испытания проводили в среде при температуре до °С. После экспозиции образцов оценка их стойкости производилась по сохранению физикомеханических свойств: предела прочности при сжатии вдоль волокон, прочности при статическом изгибе. Большой интерес представляют результаты исследований модифицированной древесины в эксплуатационных условиях. Подобные работы были проведены Д. М. Любецким и B. C. Болтонским []. Натуральная древесина березы, модифицированная фснолоспиртами, смолой ММБ-, после периодического отбора через каждые три месяца в течение двух лет экспонирования в водах градирни химического комбината подвергалась испытанию на статический изгиб, водопогло-щение и сжатие. При экспонировании в градирне в течение месяцев получены следующие результаты (табл. Таблица 1. Потеря массы. К.И. Шуцкий и Ю. В. Вихров исследовали модифицированную фенолоспир-тами древесину в растворах серной и соляной кислот при температурах до 0°С. В качестве показателей, характеризующих химическую стойкость материала, были выбраны предел прочности на сжатие вдоль волокон и поглощение агрессивных растворов. Из полученных данных можно заключить, что модификация древесины снизила поглощение в 2,5-3 раза, а скорость потери прочности в 1,7-2,5 раза [3]. В приведенных выше исследованиях оценка стойкости модифицированной древесины проводилась по изменению физико-механических свойств после действия агрессивных сред. Однако следует отметить, что в процессе эксплуатации изделия подвергаются не только действию сред (жидких, газообразных или твердых), но и несут механическую нагрузку.