Экспериментально-теоретические основы прогнозирования и повышения долговечности защитно-декоративных покрытий

• Автор: Низина, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 408 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ПРОБЛЕМЕ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ.
1.1. Анализ методов оценки химической стойкости и долговечности строительных конструкций, работающих в условиях действия афессивных сред

1.2. Методы защиты строительных конструкций от действия агрессивных сред.

1.3. Защитнодекоративные покрытия, применяемые для повышения долговечности строительных изделий и конструкций.

1.4. Методы оценки долговечности строительных материалов и конструкций

1.5. Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАЩИТНОДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ.
2.1. Критерии разрушения и предельные состояния защитнодекоративных покрытий, работающих в условиях действия агрессивных сред.
2.2. Совместная работа полимерного покрытия и железобетонных конструкций. Напряженнодеформируемое состояние полимерных покрытий.
2.3. Зависимость упрочнения бетона полимерными покрытиями в зависимости от вязкости мастик, диаметра пор и глубины проникновения полимера в пору
2.4. Теория дефадации свойств композиционных материалов, работающих в условиях действия афессивных сред.
2.4.1. Модели дефадации композиционных Сфоительных материалов
2.4.2. Теоретическое определение параметров деградации.
2.4.3. Методика оценки долговечности строительных материалов методом дефадационных функций.
2.5. Статистический метод прогнозирования долговечности защитнодекоративных покрытий
2.6. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Моделирование зависимости физикомеханических свойств композиционных сфоительных материалов от структурных параметров. Разработка методов управления и оптимизации показателей качества эпоксидных композитов
3.2. Анализ структуры наполненных эпоксидных композитов.
3.3. Долговечность наполненных эпоксидных композитов, работающих
в условиях действия механических нагрузок и афессивных сред .
3.4. Ползучесть эпоксидных композитов в условиях действия агрессивных сред
3.4.1. Экспериментальные исследования ползучести эпоксидных композиционных материалов.
3.4.2. Моделирование ползучести эпоксидных композиционных материалов
3.4.3. Изменение значений параметров уравнения ползучести во времени.
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. рограммный комплекс для анализа поровой структуры строительных материалов.
4.2. Программный комплекс для анализа распределения частиц наполнителя по размерам.
4.3. Программный комплекс для оценки декоративных характеристик лакокрасочных покрытий
4.3.1. Цветовые модели для оценки декоративных характеристик пигментированных лакокрасочных покрытий.
4.3.2. Оценка декоративных характеристик лакокрасочных покрытий на основе статистической обработки результатов исследования
4.4. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ФРАКТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ КОМПОЗИЦИОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
5.1. Методы анализа фрактальных структур
5.2. Фрактальный анализ структуры наполненных эпоксидных композитов
5.3. Анализ дефектности структуры полимерных композиционных материалов
5.4. Фрактальный анализ поровой структуры цементных композитов. .
5.5. Выводы по главе
ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАЩИТНОДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ АКРИЛОВЫХ СВЯЗУЮЩИХ
6.1. Изучение влияния структурных параметров на характеристики лакокрасочных покрытий
6.2. Исследование декоративных характеристик лакокрасочных покрытий на основе акриловых связующих
6.3. Влияние структурирующих добавок на свойства акриловых лакокрасочных материалов
6.4. Долговечность защитнодекоративных покрытий на основе акриловых связующих.
6.5. Выводы по главе
ГЛАВА 7. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГРАДИЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
7.1. Теоретические основы создания функциональноградиентных материалов на основе полимерных связующих
7.2. Моделирование стесненной седиментации в процессе отверждения полидисперсных систем
7.3. Экспериментальные исследования функциональноградиентных материалов на основе эпоксидных смол.
7.4. Применение метода симплекспланирования при создании функциональноградиентных композитов на основе эпоксидных связующих
7.5. Исследования совместной работы бетонного основания с функциональноградиентным покрытием
7.6. Выводы по главе 7
ГЛАВА 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ,
РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ УФОБЛУЧЕНИЯ.
8.1. Исследование влияния стабилизаторов органического происхождения на долговечность защитных покрытий в условиях действия УФоблучения
8.2. Исследование влияния стабилизаторов химического происхождения
на долговечность защитных покрытий при действии УФоблучения.
8.3. Оценка изменения декоративных свойств защитных покрытий иод действием УФоблучения.
8.4. Выводы по главе 8
ГЛАВА 9. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОКАПИЛЛЯРНЫХ СИСТЕМ Н А СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
9.1. Экспериментальные исследования свойств цементных композитов, содержащих интегральнокапиллярную систему Акватрон6
9.2. Влияние интегральнокапиллярной системы Акватрон
на кинетику твердения цементных композитов
9.3. Исследование эффективности применения интегральнокапиллярной системы Акватрон6 для повышения качества бетонного основания перед нанесением полимерного покрытия
9.4. Выводы по главе 9
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Например, при использовании композита в качестве покрытия его поверхность, кроме механических нагрузок, испытывает воздействие агрессивных сред и климатических факторов, а внутренние слои должны обеспечивать надежное адгезионное сцепление с подложкой. В связи с этим существенно различаются функциональные требования, предъявляемые к структуре и свойствам различных слоев полимера. Перспективным методом регулирования свойств по сечению композита является создание эффективных функциональноградиентных материалов. Функциональноградиентными материалами ФГМ являются композиции с непрерывным изменением физикомеханических характеристик в зависимости от координаты сечения. В современной технологии полимерных материалов существует несколько методов создания полимерных ФГМ с комплексом заданных свойств. Одним из методов регулирования свойств по сечению полимерных материалов является нанесение полимера с одними свойствами на слой полимера с другими свойствами. Послойное нанесение представляет собой трудоемкий многостадийный процесс, который к тому же приводит к получению материалов с низкой межслоевой адгезией 6. Более перспективным способом создания ФГМ является диффузионная пропитка полимеров. В результате диффузии мономера в полимерную матрицу и его химического или физикохимического взаимодействия с полимером образуется модифицированный слой с изменяемыми по толщине структурой и свойствами 6, так называемые градиентные взаимопроникающие сетки ВПС. Такие системы могут быть получены методом последовательного или одновременного отверждения . Формирование ВПС одновременного отверждения происходит в одну стадию при условии различных скоростей полимеризации обоих компонентов. На практике получение одновременных ВПС является достаточно сложной задачей и применяется достаточно редко. При получении последовательных градиентных ВПС предварительно сформированную сетку матрицу подвергают набуханию в мономере или олигомере, которые способны к последующему отверждению с образованием второй сетки другой химической природы 6. Так как вторая сетка формируется в присутствии уже готовой первой, химическое взаимодействие между ними отсутствует, а происходит только механическое переплетение разнородных цепей. Создавая определенные условия и регулируя процессы диффузии и набухания в сетке матрице можно создавать необходимую толщину и концентрацию компонент градиентного слоя, изменение которых происходит нормально к поверхности. Таким образом, можно создавать градиентные ВПС обладающие широким спектром свойств, например, с жесткими наружными и мягкими внутренними слоями и наоборот. В результате образуются материалы, свойства которых отличаются как от свойств индивидуальных полимеров, так и от свойств ВПС полученных методом одновременного отверждения . Анализ литературы показывает, что в последнее время интенсивно проводятся исследования, связанные с получением фадиентных ВПС на основе эпоксидных полимеров ИЗ, 6, 0, 1. В работе 6 приведены возможные типы реакционноспособных олигомеров, которые рекомендуется использовать в качестве модификаторовдиффузантов для эпоксидных полимеров, а также предложен способ получения фадиенгных ВПС на основе эпоксидных и фурановых олигомеров. Полученные эпоксифурановые градиентные ВИС обладают высоким комплексом технологических свойств повышенной поверхностной микротвердостыо, стойкостью в агрессивных средах и долговечностью. Не менее эффективным способом получения ФГМ является применение саморасслаивающихся полимерных систем. Эффект самопроизвольного расслаивания достигается использованием растворов полимеров в смеси растворителя и осадителя с различной летучестью, а также применением смесей термодинамически несовместимых полимеров или олигомеров 2, 3. Такой способ получения градиентных материалов обеспечивает высокую адг езию между слоями за счет отсутствия четкой границы раздела. В исследовании 6 получены фадиентные полимерные материалы на основе саморасслаивающейся системы двух типов эпоксидных олигомеров ЭД и триглицидилфосфата. Градиснтность данной композиции образуется за счет разности плотностей олигомеров и одновременного отверждения обеих фаз общим отвердителем. Характер распределения свойств по сечению зависит от концентрации компонентов и условий отверждения.