Структура и свойства коррозионно-стойких серных композитов на аппретированном кварцевом наполнителе

• Автор: Евстифеева, Инна Юрьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 255 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТРАДИЦИОННЫЕ ХИМИЧЕСКИ СТОЙКИЕ КОМПОЗИТЫ

1.1. Композиты на минеральных вяжущих.

1.1.1. Химически стойкие бетоны на цементном вяжущем

1.1.2. Кислотоупорные бетоны и растворы на основе жидкого стекла

1.1.3. Химически стойкие композиты на других минеральных вяжущих.

1.2. Химически стойкие полимерные композиты

1.2.1. Химически стойкие эпоксидные композиты

1.2.2. Химически стойкие композиты на основе каучуковых вяжущих.

1.2.3. Другие химически стойкие полимерные композиты

1.3. Свойства серных строительных материалов.
1.3.1. Технологические свойства.
1.3.2. Структурообразован и е.
1.3.3. Средняя плотность и пористость.
1.3.4. Механические свойства
1.3.4.1. Сопротивление удару
1.3.4.2. Сопротивление истиранию
1.3.5. Химическая стойкость.
1.3.5.1. Водостойкость
1.3.5.2. Стойкость в других агрессивных средах
1.3.6. Морозостойкость
1.3.7. Атмосферостойкость.
1.3.8. Термостойкость.
1.3.9. Адгезионные свойства.
Выводы
ГЛАВА 2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Цель и задачи исследования
2.2. Применяемые материалы и их характеристики
2.3. Методы исследования и аппаратура.
2.4. Способ изготовления серных композитов
2.5. Статистическая оценка результатов измерений и методы математического планирования эксперимента
2.5.1. Оценка погрешности в косвенном измерениях
2.5.2. Аппроксимация экспериментальных данных.
2.5.3. Методы математического планирования эксперимента. ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ СИНТЕЗА СЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА
АППРЕТИРОВАННОМ НАПОЛНИТЕЛЕ
3.1. Синтез серных композитов на аппретированном наполнителе.
3.1.1. Декомпозиция системы качества
3.1.2. Выделение и ранжирование управляющих факторов
3.1.3. Алгоритм синтеза.
3.2. Теоретические основы выбора компонентов
3.2.1. Выбор аппрета
3.2.2. Выбор наполнителя
Выводы
ГЛАВА 4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА
АППРЕТИРОВАННОМ НАПОЛНИТЕЛЕ
4.1. Структурообразование серных композитов.
4.2. Технологические свойства
4.3. Средняя плотность и пористость
4.4. Прочностные и деформативные свойства
4.5. Трещиностойкость
4.6. Теплопроводность
Выводы.
ГЛАВА 5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА АППРЕТИРОВАННОМ НАПОЛНИТЕЛЕ.
5.1. Водопоглощение и водостойкость
5.2. Кислотостойкость
5.3. Солестойкость.
5.4. Стойкость в нефтепродуктах
5.5. Атмосферостойкость
5.6. Морозостойкость..
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Для повышения эластичности полимерной матрицы и улучшения реологических свойств, повышения долговечности защитных покрытий в композицию авторы указанных работ вводили низкомолекулярные непредельные жидкости. Комплексное модифицирование полимерной композиции позволяет повысить адгезию эпоксидного материала к защитным поверхностям. В работе [] показано, что стойкость эпоксидных композитов в агрессивных средах может быть повышена путём создания функциональноградиентных материалов, имеющих переменное содержание ингредиентов по толщине защитного покрытия. Таким образом, ЭКМ обладают высокой стойкостью к действию растворов кислот, щелочей и их солей. Однако высокая активность и температура агрессивной среды, продолжительное время её воздействия, недостаточная химическая стойкость наполнителя по отношению к среде и другие факторы значительно ускоряют деструкцию ЭКМ. В настоящее время одним из путей повышения долговечности строительных конструкций и изделий, подверженных агрессивным воздействиям, является применение полимерных композиционных материалов на основе каучуковых вяжущих. Материалы на основе каучука применяют для защиты металлических аппаратов, цистерн, ёмкостей, трубопроводов от воздействия агрессивных жидкостей и антикоррозионной защиты строительных конструкций [4, 2. В строительстве каучук и каучукоподобные полимеры используют для изготовления эластичных клеев, мастик, лаков и красок, модификации битумных и полимерных материалов, а также для модификации бетонов []. Как правило, в строительстве применяют бутадиен-стирольный, поли-хлоропреновый, тиоколовый и бутиловый каучуки; кроме того, используют каучукоподобные полимеры - полиизобутилен и хлорсульфированный полиэтилен []. Материалы на основе каучука не выдерживают воздействия окислительных сред (азотная, концентрированная серная кислоты) и некоторых органических растворителей при повышенных температурах (. СС) [4]. Для отверждения жидких каучуков применяются полифункциональные отвердители, в качестве которых используют вещества, распадающиеся в условиях отверждения с образованием свободных радикалов [6]. Выбор наполнителя для полимерного связующего определяется в первую очередь условиями эксплуатации готового изделия. Органические наполнители (целлюлозные продукты на основе лигнина, синтетические волокна, углеродные наполнители) обеспечивают получение композиций с хорошей текучестью. Синтетические волокна (полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитриль-ные) повышают изностойкость и стойкость к истиранию. Углеродные наполнители (сажа, молотый кокс, углеродные и графитные волокна) придают материалу электропроводимость. Композиции, содержащие асбест, характеризуются хорошей стойкостью к коррозии, нагреванию, гниению, плесени. В качестве заполнителей полимербетонов используются изверженные, осадочные и метаморфические породы. В работе [7] приведены сведения о химически стойких лакокрасочных покрытий на основе хлоркаучука. Такие покрытия рекомендуют применять для защиты стальных конструкций, сооружений из бетона и кирпича, когда требуется обеспечить длительную защиту в атмосферных условиях и условиях высокой атажности. Их используют, например, при окраске бетонных плавательных бассейнов, резервуаров для пресной воды, зерновых элеваторов, мостов, сооружений и установок в гаванях и доках. На кафедре железобетонных и каменных конструкций Воронежского ГАСУ в течение ряда лет проводятся работы по созданию композиционных материалов на основе жидких каучуков марок СКДН-Н, ПБН, СКДП-Н, имеющих ряд преимуществ: значительный объём промышленного выпуска, высокая реакционная способность, низкая вязкость [2. На их основе были получены каутоны (каучуковые бетоны), обладающие повышенными физико-механическими свойствами и высокой стойкостью к действию большинства агрессивных сред (табл. В работе [ИЗ] показана перспективность создания на основе полибута-диенового олигомера композиционных материалов нового поколения, усиленных дисперсным армированием - фиброкаутонов, обладающих высокой химической стойкостью, трещиностойкостью, прочностью и другими благоприятными эксплуатационными свойствами. Установлено, что введение волокон металлокорда в каутоны способствует повышению прочности при сжатии на 8.