Модифицированный конструкционный стеклопластик на основе эпоксидных олигомеров для строительных изделий

• Автор: Ястребинская, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Введение
Глава 1. Опыт, проблемы и перспективы использования композиционных материалов на основе эпоксидных олигомеров в строительстве
1.1. Перспективы производства термореактивных полимерных материалов для строительной промышленности

1.2. Применение эпоксидных смол для создания термостойких конструкционных композитов

1.3. Эпоксидные смолы, модифицированные термостойкими полимерами

1.3.1. Эпоксидные смолы, модифицированные фенолформальдегидиыми полимерами

1.3.2. Эпоксидные смолы, модифицированные кремнийорганическими полимерами

1.3.3. Эпоксидные смолы, модифицированные прочими соединениями

1.3.4. Модификация малыми количествами полимеров или олигомеров другого химического строения легирование

1.4. Отверждение термостойких эпоксидных смол

1.4.1. Отвсрдитсли аминного типа

1.4.2. Имидазолиновые отвердители
1.4.3. Отверждение органическими кислотами и ангидридами
1.4.4.Титаносодержащие отвердители
1.5. Наполнители для композиционных материалов на основе эпоксидных смол
1.6. Модифицирующие и стабилизирующие добавки для эпоксидных смол
1.6.1. Применение антиоксидантов Выводы
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристики используемых веществ и материалов
2.1.1. Компоненты разрабатываемых связующих
2.1.2. Модифицирующие добавки
2.2. Методы и методики исследований
Глава 3. Проектирование и разработка эпоксидного связующего с повышенной термостойкостью
3.1. Разработка связующего на основе эпокситрифенольной смолы ЭТФ
3.2. Разработка связующего на основе эпоксиноволачной смолы УП
3.3. Разработка связующего на основе эпоксидиановой смолы ЭД Глава 4. Модификация эпоксидного связующего с целью повышения термостойкости и улучшения эксплуатационных характеристик
4.1. Теоретическое и экспериментальное обоснование метода легирования эпоксидных связующих
4.2. Определение оптимального количества модифицирующих легирующих добавок
4.3. Термостойкость и стойкость к термоокислительной деструкции модифицированных составов связующего ЭДАТ
4.4. Влияние модифицирующих кремнийорганических добавок на кинетику отверждения связующего ЭДАТ
4.5. Исследование процесса полимеризации связующего ЭДАТ в присутствие модифицирующей добавки ПМС методом ИКспектроскопии
4.6. Исследования химической стойкости связующего ЭДАТ, модифицированного ПМС
Глава 5. Эксплуатационные характеристики стеклокомпозита для изготовления газоходов и газоотводящнх стволов ТЭЦ
5.1. Повышение термической стойкости связующего ЭДАТ, модифицированного ПМС
5.2. Оценка плотности сшивки по термомеханическим данным
5.3. Оценка адгезионной прочности в системе модифицированное эпоксидное связующссстекловолокно
5.4. Физикомеханические характеристики конструкционного стеклопластика на основе связующего ЭДАТПИ
Общие выводы
Литература


Во второй главе представлены методы и методики физикомеханических, теплофизических, физикохимических и спектральных анализов, дана характеристика исследованных объектов. В третьей главе представлены результаты экспериментальных разработок термостойкого эпоксидного связующего и стеклопластика на его основе с повышенными физикомеханическими и теплофизическими показателями. В четвертой главе представлены результаты модификации разработанного термостойкого эпоксидного связующего кремнийорганическими модификаторами. В пятой главе представлены результаты исследований по улучшению эксплуатационных характеристик материала и готовых конструкций из него путем модификации связующего добавкойантиоксидантом. Работа выполнена на кафедре неорганической химии БГТУ им. В.Г. Шухова. Инициатором и научным руководителем является к. Огрель I. I., которой автор выражает глубокую благодарность. Автор выражает благодарность коллективу кафедры НХ Б РТУ им. В.Г. Шухова, руководству и сотрудникам ФГУП Авангард, д. РХТУ им. Д.И. Менделеева Керберу М. Л., д. Топчиева РАН Бондаренко Г. Н., к. РХТУ им. Д.И. Менделеева Горбуновой И. Ю. за поддержку и помощь в выполнении диссертации. ГЛАВА 1. О дальнейшем развитии производства и применении композиционных полимерных строительных материалов говорит то, что выпуск сырья для их изготовления растет во всем мире год от года. Важным преимуществом перед традиционными материалами является то, что полимеры позволяют уменьшить массу конструкций на , снижают трудоемкость изготовления изделий в 1,,0 раза, уменьшают энергоемкость производства примерно на порядок, материалоемкость в 1,,5 раза и увеличивают срок службы изделий и оборудования в 1,,0 раза при практически полном отсутствии коррозии 1. Перспективным производство полимерных армированных материалов является также с позиций экономии энергетических ресурсов. Например, расход энергии при производстве титана составляет кВтчкг алюминия 2, стали 2, углепластика кВтчкг. Преимуществами использования композиционных полимерных материалов по сравнению с металлами являются наличие надежной сырьевой базы, снижение энергии в раз, чем при производстве цветных металлов. Так, использование в строительстве одной тонны труб из армированных полимерных материалов позволяет экономить т металлических труб, 2,8 т условного топлива, сократить на челч трудозатраты при монтаже трубопроводов. Использование одной тонны полимерных армированных материалов в строительстве сберегает 5 т металла и 8 т древесины 2. Таким образом в современных условиях вопрос использования термореактивных полимерных композитов в строительстве не подвергается сомнению. Мировой практический опыт подтверждает это. В отечественном строительстве также имеются примеры эффективного и экономически выгодного использования конструкционных полимеркомпозитов в строительстве, но имеются и отставания от передовых зарубежных технологий в этой области. Для более эффективного и широкого использования стеклопластиковых композиционных материалов в строительных конструкциях энергетических отрасли необходимо повысить термостойкость связующего, так как часто агрессивные потоки имеют повышенную температуру. Эпоксидные композиции занимают ведущее положение в ряду материалов, используемых в качестве связующих для конструкционных стеклопластиков. В то же время, относительно низкая устойчивость эпоксидных полимеров к термоокислительному старению и окислительной деструкции резко ограничивает диапазон рабочих температур и время надежной эксплуатации стеклопластиковых изделий и конструкций. Проблема повышения термостойкости и термостабильности эпоксидных полимеркомпозитов, как правило, решается изменением композиционного состава с использованием новых эпоксидных смол, отвердителей, разбавителей, наполнителей, и только в отдельных случаях 3, 4 в состав композиций вводят антиокислительные стабилизаторы и добавки. Теплостойкость деформационная устойчивость полимеров и полимерных композиционных материалов ПКМ при нагреве может быть повышена путем создания полимерных материалов, оптимально сочетающих жесткость полимерных цепей и сильных межмолскулярных взаимодействий 5.