к.т.н.
Воскресенский А.В.
ВЛИЯНИЕ
ДОБАВОК БУТИЛКАУЧУКА И ВИДА НАПОЛНИТЕЛЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭПОКСИДНЫХ
КОМПОЗИТОВ
Пензенский
государственный университет архитектуры и строительства, Россия
В современных условиях остро стоит
проблема повышения эластичности эпоксидных полимеррастворов и полимербетонов, а
также антикоррозионных защитных покрытий строительных конструкций, работающих в
агрессивных средах.
Однако высокая вязкость эпоксидного
вяжущего, хрупкость эпоксидных композитов, высокие внутренние напряжения,
недостаточная химическая стойкость в ряде случаев сдерживают возможность более
широкого применения эпоксидных композитов в строительной индустрии.
Целенаправленно влиять на свойства
ЭК, можно, используя химические методы модификации полимерной композиции.
Введение в полимерную матрицу модифицирующих добавок, позволяет значительно
улучшить требуемы свойства и получить материал с заданными эксплуатационными
характеристиками.
Однако, эпоксидные композиционные
материалы имеют и ряд существенных недостатков: высокая жесткость структуры
(хрупкость), низкая стойкость в растворах плавиковой кислоты и смеси плавиковой
и серной кислот, не достаточно хорошие реологические свойства.
Для улучшения свойств полимерных
полимеррастворов в известные композиционные материалы вводят поверхностно
активные вещества[1].
В работе исследовалось влияние
добавок бутилкаучука на удобоукладываемость,
время жизнеспособности смеси, сроки твердения .
Технологически свойства эпоксидных
композитов определяются подвижностью и удобоукладываемостью композиций, которые
зависят от вязкости связующего, вида наполнителя , степени наполнения,
характера взаимодействия между полимером и дисперсной фазой, температуры
композитов и условий формирования структуры. Регулирование технологических
свойств занимает значительное место в практике проектирования составов
эпоксидных композитов.
Технологические свойства эпоксидных
композиций оценивали по изменению
величины предельного напряжения сдвига.
Изменение величины предельного напряжения
сдвига эпоксидных композиций проводили с помощью конического пластометра марки
КП – 3.
Анализ результатов эксперимента
показывает, что вид наполнителя оказывает сильное влияние на кинетику
нарастания величины предельного напряжения сдвига.
Представляло интерес исследовать
влияние добавки бутилкаучука на предельное напряжение сдвига эпоксидных
композиций.
Исследования проводили на составах,
приведённых в табл.1
Таблица 1.
Исследуемые составы.
|
Компоненты |
Составы,
в % по массе |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
ЭД
– 20 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
ПЭПА |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
Наполнитель |
500 |
500 |
500 |
500 |
500 |
500 |
500 |
|
Бутилкаучук |
– |
1,0 |
3,0 |
5,0 |
7,0 |
10,0 |
15,0 |
В
общем случае пластифицирующее действие введённой добавки бутилкаучука
проявляется в снижении предельного напряжения сдвига эпоксидной композиции.
Результаты
исследований приведены в табл.2.
Таблица
2.
Зависимость
предельного напряжения сдвига полимерной смеси на эпоксидной смоле от
концентрации бутилкаучука.
|
Номер состава (табл. 2) |
Предельное
напряжение сдвига, |
||||||||
|
5 |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
105 |
120 |
|
|
1 |
16,701 |
18,341 |
19,908 |
27,854 |
66,806 |
107,91 |
– |
– |
– |
|
2 |
12,262 |
20,404 |
25,800 |
25,980 |
26,879 |
28,252 |
34,825 |
78,087 |
– |
|
3 |
12,189 |
12,986 |
17,658 |
17,952 |
19,620 |
21,803 |
61,801 |
84,366 |
– |
|
4 |
12,162 |
12,556 |
12,753 |
16,145 |
18,243 |
19,608 |
42,072 |
33,345 |
62,888 |
|
5 |
10,971 |
11,772 |
11,974 |
13,356 |
16,243 |
17,168 |
22,052 |
34,545 |
68,694 |
|
6 |
10,142 |
11,161 |
11,360 |
12,066 |
12,954 |
14,865 |
19,987 |
22,435 |
38,559 |
|
7 |
10,098 |
11,101
|
11,235 |
12,100 |
12,675 |
13,890 |
19,500 |
22,345
|
37,098 |
Необходимо
отметить следующую закономерность влияния добавок на реологию эпоксидных
композиций. Введение добавки бутилкаучука способствует пластификации композиции
и увеличению времени удобоуклазываемости эпоксидных смесей. Затем в промежутке
90 – 120 минут происходит быстрое отверждение полимерраствора до камнеподобного
материала.
Таким
образом, введение модифицирующей добавки бутилкаучука способствует улучшению
технологических свойств эпоксидных композитов.
Варьируя
видом наполнителя и процентным содержанием добавки бутилкаучука можно получать
1. Воскресенский
А.В. Влияние производственных факторов на долговечность железобетонных
конструкций /А.В. Воскресенский, Н.И. Тарасеева, М.В.
Рогулина// Новый университет. – 2014. №09.-С.49-53.