Каркасные композиты на эпоксидно-каменноугольных связующих

• Автор: Кондакова, Ирина Энгельсовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Введение.

1. Структурообразование, свойства, технология изготовления и применение

композитов на основе модифицированных полимерных связующих.

1.1. Современное представление о структурообразован и и композитов на основе полимерных связующих.

1.2. Свойства полимерных композитов на основе модифицированных эпоксидных смол.

1.3. Технология изготовления полимербетонов. Композиты каркасной структуры.

1.4. Опыт применения полимерных композитов для ремонта и устройства дорожных покрытий, полов промышленных предприятий и защитных покрытий.

1.5. Выводы.

2. Цель и задачи исследований. Применяемые материалы. Методы исследований.

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Применяемые материалы.

2.3. Методы исследований.
2.4. Выводы.
3. Основы теории создания композитов каркасной структуры на эпоксиднокаменноугольных связующих.
3.1. Теоретические предпосылки получения эпоксиднокаменноугольных связующих.
3.2. Исследование процессов структурообразования эпоксидных композитов, модифицированных каменноугольной смолой.
3.3. Моделирование физикотехнических свойств эпоксиднокаменноугольных композитов от основных структурообразующих факто ров.
3.4. Выводы.
4. Исследование физикомеханических свойств эпоксиднокаменноугольных композитов.
4.1. Исследование влияния количественного содержания каменноугольной смолы на физикомеханические свойства модифицированных эпоксидных композитов.
4.2. Исследование влияния природы растворителя на свойства эпоксиднокаменноугольных связующих.
4.3. Оптимизация количественного содержания отвердителя в эпоксиднокаменноугольных связующих.
4.4. Оптимизация составов наполненных эпоксиднокаменноугольных
композитов.
4.5. Выводы.
5. Химическое и биологическое сопротивление эпоксиднокаменноугольных связующих.
5.1. Составы связующих для испытаний на химическую и биологиче
скую стойкость.
5.2. Исследование химического сопротивления эпоксиднокаменноугольных связующих.
5.3. Исследование биологического сопротивления эпоксиднокаменноугольных композитов в модельной среде.
5.4. Биологическая стойкость эпоксиднокаменноугольных связующих
в стандартной среде микроорганизмов.
5.5. Выводы.
6. Исследование каркасных композитов на основе эпоксиднокаменноугольных связующих.
6.1. Получение каркасов на эпоксиднокаменноугольных связующих.
6.2. Исследование физикомеханических свойств каркасных эпоксиднокаменноугольных композитов.
6.3. Долговечность каркасных композитов в условиях воздействия
агрессивных сред и циклически действующих температур.
6.4. Истираемость каркасных композитов
6.5. Выводы.
7. Производственное внедрение и экономическая эффективность применения каркасных композитов на эпоксиднокаменноугольных связующих.
7.1. Применение эпоксиднокаменноугольных композитов при устройстве защитных покрытий.
7.2. Экономическая эффективность применения эпоксиднокаменноугольных композитов.
7.3. Выводы.
Основные выводы.
Список использованной литературы


Авторами отмечается, что зависимость прочности в практическом интервале дисперсности описывается экспоненциальной функцией. Причем величина максимума этой зависимости является функцией модуля поверхности наполнителей и убывает с уменьшением дисперсности ,,. Поры, образующиеся в материале, нарушают однородность структуры и создают опасные очаги концентрации напряжений. В работе 9 показано, что применение вакуумирования обеспечивает получение весьма плотной структуры и практически полностью исключает поры и тем самым существенно повышает прочность и долговечность материала. Максимальные значения прочности и долговечности КСМ достигаются при определенных сочетаниях пар смоланаполнитель, когда имеется химическая совместимость наполнителей со смолами. Механизм взаимодействия различных вяжущих с наполнителями изучался многими исследователями 9, , , , , . Характер взаимодействия в контактной зоне зависит от природы наполнителя и его физикохимической активности. Необходимо отметить, что резервы повышения физикохимических свойств композитов за счет улучшения взаимодействия в контактной зоне между полимером и наполнителем особенно для модифицированных связующих далеко не исчерпаны. Образованию более прочной связи способствует модификация поверхности наполнителя. Известны различные методы модификации обработка поверхности наполнителя катионактивными, анионактивными, неионогенными веществами катапином, октадециламином, сульфанолом, рисайклом и др. При совмещении связующих и заполнителей средних и крупных фракций формируется макроструктура композита. Согласно полиструктурной теории закономерности формирования макроструктуры определяются следующими структурообразующими факторами объемными долями связующих и заполнителей, соотношением прочностных и деформационных характеристик связующих и заполнителей, а также интенсивностью взаимодействия в контакте связующее заполнитель . Важнейшим фактором формирования макроструктуры является плотность упаковки зерен заполнителя. При сплошном заполнении объема, когда отдельные зерна касаются друг друга, дальнейшее увеличение пустотности возможно лишь за счет размещения зерен меньших размеров в пустотах предыдущей фракции. Согласно данным В. И. Соломатова, эффект упрочнения реализуется при прерывистой гранулометрии заполнителей с числом фракций . При дальнейшем увеличении числа фракций требуемое распределение зерен заполнителя затруднительно и приводит к уменьшению прочности и перерасходу связующего. Высокая степень наполнения достигается при применении каркасного способа изготовления строительных изделий. Структура каркасного композита представляет собой совокупность соприкасающихся, склеенных друг с другом зерен крупного заполнителя, пустоты между которыми заполнена дисперсной средой матрицей. Физикотехнические свойства каркасных композитов предопределяются структурой клея каркаса, заполнителей и матрицы особенностями взаимодействия на границах заполнитель клей каркаса и каркас матрица характером геометрической упаковки заполнителей в каркасе . Основными требованиями к клею каркаса, наряду с бездефектностью, высокой прочностью на растяжение, сжатие, сдвиг и долговечностью, является высокая адгезия клея к поверхности заполнителей и способность релаксировать напряжения, возникающие от усадочных и температурных деформаций матрицы, а также при механическом нагружении композита. К пропиточным композициям матрицам наряду с высокой прочностью сцепления с поверхностью каркаса и долговечностью в условиях различных агрессивных сред при изготовлении некоторых изделий могут предъявляться требования по усилению прочности и жесткости. В качестве пропиточных матриц пригодны композиции с различной степенью наполнения. Однако с целью удешевления композитов и изготовления элементов, работающих в условиях больших статических сжимающих нагрузок, наиболее оправдано применение высоконаполненных композитов, обладающих повышенной жесткостью и прочностью при сжатии по сравнению с ненаполненной смолой. В настоящее время вопросы структурообразования каркасных композитов на эпоксидных связующих, модифицированных каменноугольной смолой не исследованы.