#Воскресенский А.В. СНИЖЕНИЕ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭПОКСОДНЫХ КОМПОЗИЦИЯХ

К.т.н., Воскресенский А.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства,

Г.Пенза

СНИЖЕНИЕ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭПОКСОДНЫХ КОМПОЗИЦИЯХ

Одним из направлений применения полимерных композиционных материалов в строительной индустрии является создание антикоррозионных защитных покрытий строительных конструкций, работающих в агрессивных средах. Широкое распространение в строительной практике получили покрытия на основе фурановых, полиамидных, эпоксидных смол и кремнийорганических соединений.

Применяемые покрытия имеют высокие физико-механические характеристики, хорошую адгезию к различным поверхностям, значительную химическую стойкость. Однако основным требованием к антикоррозионным защитным покрытиям является их долговечность.

К определяющим факторам долговечности можно отнести уровень внутренних напряжений в полимерных композиционных материалах. Значительный уровень внутренних напряжений в тонких защитных покрытиях приводит к растрескиванию, а в толстых покрытиях к отслаиванию от защищаемой поверхности, что существенно снижает реальный срок службы антикоррозионных защитных покрытий.

Кроме того, неравномерное перераспределение внутренних напряжений способствует получению композиционных материалов с высокой дефектностью структуры.

Поэтому снижение внутренних напряжений в полимерных материалах является актуальной задачей.

Одним из направлений применения полимерных композиционных материалов в строительной индустрии является создание антикоррозионных защитных покрытий строительных конструкций, работающих в агрессивных средах. Широкое распространение в строительной практике получили покрытия на основе фурановых, полиамидных, эпоксидных смол и кремнийорганических соединений.

Применяемые покрытия имеют высокие физико-механические характеристики, хорошую адгезию к различным поверхностям, значительную химическую стойкость. Однако основным требованием к антикоррозионным защитным покрытиям является их долговечность.

К определяющим факторам долговечности можно отнести уровень внутренних напряжений в полимерных композиционных материалах. Значительный уровень внутренних напряжений в тонких защитных покрытиях приводит к растрескиванию, а в толстых покрытиях к отслаиванию от защищаемой поверхности.

Кроме того, неравномерное перераспределение внутренних напряжений способствует получению композиционных материалов с высокой дефектностью структуры.

Поэтому снижение внутренних напряжений в полимерных материалах является актуальной задачей.

Проведена работа по снижению уровня внутренних напряжений в антикоррозионных защитных полимерных покрытиях на основе эпоксидной смолы. Исследовалось влияние вида наполнителя, степени наполнения, вида и концентрации добавок на величину внутренних напряжений.

В работе пользовались консольным методом определения внутренних напряжений, разработанным ИФХ АН СССР. В основе метода лежит измерение вертикального отклонения стальной пластинки, обусловленный возникновением внутренних напряжений в композиции, нанесенной на пластину.

Влияние степени наполнения на внутренние напряжения определяли на образцах кварцевым песком. Степень наполнения принимали 1:1; 1:2; 1:3; 1:4 (по массе). Результаты исследований приведены в таблице №1.

Таблица№1.

Степень наполнения	Внутренние напряжения, Мпа
1:1	0,432
1:2	1,276
1:3	1,474
1:4	1,254

Проведены исследования влияния вида наполнителяна величину внутренних напряжений. В качестве добавок применяли молотый кварцевый песок стекло ТФ-110, портландцемент. Степень наполнения 1:1. Результаты экспериментов приведены в таблице №2.

Таблица №2.

Виды наполнителя	Степень наполнения	Внутренние напряжения, Мпа
Кварцевый песок	1:1	1,941
ТФ-110	1:1	0,432
Цемент	1:1	0,426

Анализ полученных данных показывает, что зависимость внутренних напряжений от степени наполнения носит экстремальный характер. Максимальные значения внутренних напряжений достигаются при степени наполнения 1:3, минимальные при 1:1. Поэтому дальнейшие исследований проводились на образцах со степенью наполнения 1:1.

Из результатов исследований видно (таб.№2 и таб.№3), что вид и концентрация применяемых добавок оказывают существенное влияние на величину внутренних напряжений в эпоксидных полимерных композициях. Применение в качестве наполнителя молотого кварцевого песка приводит к росту внутренних напряжений на 70% по сравнению с образцами наполненными стеклом ТФ-110.

Использование в качестве добавки портландцемента способствует получению композитов с незначительными внутренними напряжениями – 0,426.

Анализ данных исследований (таб. №3) позволяет сделать вывод, что увеличение концентрации добавок приводит к монотонному снижению величины внутренних напряжений.

Проведенная работа позволяет сделать вывод, что, варьируя степень наполнения, вид и концентрацию применяемых добавок можно значительно снизить уровень внутренних напряжений в композиционных материала на основе эпоксидной смолы, т. е. получать антикоррозионные защитные покрытия строительных конструкций с заданными свойствами.