Эпоксидные композиты, стойкие в особо агрессивных средах

• Автор: Белобородов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1993
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА I. СТЕШУ РООБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА ЭПОКСИДНЫХ

КОМПОЗИТОВ .

1.1.Свойства немодифицированных эпоксидных композитов

1.2.Влияние модифицирующих веществ на свойства эпоксидных композитов .

1.3.Химическая стойкость эпоксидных композитов .

1.4.Современные представления о механике разрушения

композитов.
Выводы.

ГЛАВА 2.ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.Цель и задачи исследований
2.2.Применяемые материалы и их характеристики
2.3.Методы исследований и аппаратура
2.4.Математические методы планирования экспериментов
и обработки результатов исследований
ГЛАВА 3.СТЕШУ РООБРАЗОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭПОКСИДНЫХ
КОМПОЗИТОВ.
3.1.Структурная прочность модифицированных эпоксидных композитов .
3.2.Теплофизические свойства модифицированных эпоксидных композиций .
3.3.Зависимость внутренних напряжений эпоксидных композитов от вида наполнителя и концентрации добавок хлордарафина
3.4.Усадка модифицированных эпоксидных композитов . .
Вывода.
ГЛАВА 4.ПР0ЧН0СТВ И МЕХАНИКА РАЗРУШЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХ
КОМПОЗИТОВ.
4.1.Зависимость прочностных свойств эпоксидных
композитов от вида минерального наполнителя . .
4.2.Прочностные свойства эпоксидных композитов, наполненных аппретированными наполнителями . .
4.3.Влияние модификаторов, вводимых в связующее,
на прочностные свойства эпоксидных композитов .
4.4.Трещиностойкость эпоксидных композитов, модифицированных хлорпарафином
4.5.Трещиностойкость эпоксидных композитов, наполненных аппретированными наполнителями . .
Вывода.
ГЛАВА 5.ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ
5.1.Влияние вида наполнителя на водостойкость эпоксидных композитов
5.2.Водостойкость модифицированных эпоксидных композитов.
5.3.Исследование стойкости эпоксидных композитов
в растворе фтористоводородной кислоты . . .
5.4.Стойкость эпоксидных композитов в смеси кислот
для химической полировки стекла
Вывода
ГЛАВА 6.ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ЭПОКСИДНЫХ
КОМПОЗИТОВ.
6.1.Промышленное внедрение разработанных составов .
6.2.Экономическая эффективность .
Вывода.
ОБДИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В качестве наполнителей для эпоксидных смол могут быть использованы кремнеземистые (кварцевый песок, аэросил и др. В работах /6, 8, / доказано влияние минеральных наполнителей на прочность, химическую стойкость, вододоглащение полимербетонов на основе полиэфирных, фурановых, фенолформальде-гидных, карбамидных, ацетонформальдегидных смол. Наибольшую прочность и водостойкость имеют фурановые полимербетоны, в которых в качестве наполнителя используются пирит, флюорит, гранит. Предпочтительными наполнителями для полиэфирных смол являются тальк, слюда, рутил, асбест, гранит, мел. В случае наполнения кварцевыми песками прочность и водостойкость композитов понижена вследствие обводненности поверхности кварцевых частиц, которая препятствует образованию прочных связей на границе полимер - наполнитель в контакте со многими смолами. Между тем, поиск путей улучшения свойств кварцевых песков весьма эффективен, т. Указано на недостаточность сведений о влиянии минералогического состава наполнителей на свойства эпоксидных композитов /6/. При наполнении эпоксидных смол кварцевым песком, стальным порошком, сажей, известью, мелом, цементом, аэросилом, серебристым графитом, мар-шалитом получены хорошие показатели прочности, термостойкости, химической стойкости /6, , /. В настоящее время все большее применение находят так называемые полимерные композиты на бинарных наполнителях. При определенных сочетаниях полимерные композиты на бинарных наполнителях обладают повышенной прочностью и стойкостью. Основным условием . Мономинеральные частицы двух и более минералов вступают в ориентационное взаимодействие, что приводит к уплотнению л упрочнению системы в целом /8, /. Для кварцевых наполнителей парными минералами являются пирит, корунд, авгит, биотит, доломит. Применение бинарных наполнителей повышает прочность полимербетона от о% (кварц-пирит) до 7% (кварц-корунд). Добавка флюорита повышает прочность на ^. Водопоглощение композитов, наполненных бинарными наполнителями уменьшается с I,5-2,0$ до 0,2-0,3$ по массе. Повышение водостойкости объясняется уплотнением структуры полимербетона и упрочнением контактной зоны полимер-наполнитель/б/. Применение порошков андезита, . Андезитовые порошки обладают повышенной полимероемкостью и обуславливают излишний расход связующего. Наиболее эффективно использование бинарных микронаиолкителей, прежде всего пиритокварцевых и флюоритокварцевых. Наиболее плотные смеси наполнителей, обеспечивающие минимальный расход связующего, составляются до принципу прерывистой гранулометрии. Тщательное дозирование, фракционирование и компоновка наполнителей являются важнейшим условием приготовления полимерной смеси //. Можно предположить, что весьма эффективно будет сочетание кварцевого песка со фторсодержащими наполнителями, такими как флюорит, фториды и кремнефториды, а также солями плавиковой и бромфтористоводородной кислот. В отдельных случаях оптимально подобранная дисперсность наполнителей оказывает большее влияние на прочностные показатели и эксплуатационные свойства, чем сама природа наполнителей и их адретиро-вание ПАВ. Нежелательно и применение высокодисперсных наполнителей, так как они способны к агрегированию в сухом виде //. Согласно теории П. А.Ребиндера полимеры усиливаются дисперсными наполнителями за счет развития коагуляционной структуры, в свою очередь образованную в результате сцепления частиц наполнителя через адсорбционно-сольватные пленки полимера. При этом поверхность наполнителя должна быть достаточно лиофильна. С увеличением доли наполнителя толдина адсорбционно-сольватных пленок уменьшается до тех пор, пока весь полимер не перейдет в пленочное состояние. Дальнейшее наполнение ведет к переходу пленочной структуры в . Влияние дисперсности кварцевого наполнителя на прочность эпоксидных полимеррастворов изучалась в работе //. По результатам испытаний на ударную циклическую вязкость установлено, что оптимальная удельная поверхность наполнителя равна 0, -0, м^/г. Такш образом, исхода из конкретных условий эксплуатации и технологии приготовления полимерных композитов .