К.т.н., Воскресенский А.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства,

Россия

ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СТРУКТУРЫ ЭПОКСИДНЫХ ПОЛИМЕРРАСТВОРОВ

Для изготовления химически стойких полов, защиты строительных конструкций и технологического оборудования от коррозии в настоящее время используются полимерные материалы на основе эпоксидных смол – полимеррастворы и полимербетоны.

Традиционные строительные материалы, хорошо зарекомендовавшие себя в практике строительной индустрии, имеют ряд существенных недостатков: низкую прочность при сжатии и др.

В связи с этим широкое применение нашли эпоксидно-диановые полимерные композиты.

В зависимости от условий эксплуатации эти материалы могут находиться под воздействием растягивающей или сжимающей нагрузки. В этом случае изменяется характер взаимодействия полимерного связующего со средой, скорость разрушения резко возрастает по сравнению с ненагруженным материалом.

Повысить предел прочности на сжатие можно путем модификации эпоксидного связующего поверхностно - активными веществами (ПАВ)[1].

В данной работе изучено влияние добавок высших жирных кислот (ВЖК) на предел прочности при сжатии.

В качестве связующего использовали эпоксидную смолу ЭД-20, которую отверждали диэтилентриамином.

Наполнитель – кварцевый песок и связующее брали в соотношение 5:1 по массе.

В качестве добавок применялись следующие ВЖК: стеариновая, пальмитиновая, олеиновая кислоты. Модификаторы вводились в полимерную композицию в количестве 0,1; 0,25; 0,5; 3,0% от массы эпоксидной смолы.

Полимерраствор готовился следующим образом. В эпоксидную смолу, нагретую до 70 ⁰С, при постоянном перемешивании последовательно вводили добавку ВЖК, кварцевый песок, нагретый также до 70 ⁰С, отвердитель – диэтилентриамин.

Общее время приготовления полимеррастворной смеси 3-6 минут.

После получения однородной массы полимеррастворную смесь укладывали в формы.

Отверждение полимерраствора осуществляли при комнатной температуре в течение 30 суток.

Как показывают проведенные исследования, все использованные ВЖК повышают предел прочности полимерных композитов. Причем, наиболее эффективно повышает прочность при сжатии стеариновая кислота.

Результаты исследования влияния ВЖК на предел прочности при сжатии эпоксидных полимеррастворов приведены в табл. 1

Таблица 1.

Вид добавки	Концентрация , % от массы связующего	Предел прочности при сжатии, Мпа
-	-	68
Пальмитиновая кислота	1,0	70
	3,0	88
	5,0	75
	7,0	73
	10,0	70
Стеариновая кислота	1,0	89
	3,0	100
	5,0	98
	7,0	96
	10,0	94
Олеиновая кислота	1,0	89
	3,0	96
	5,0	93
	7,0	90
	10,0	89

Молекулы ВЖК, адсорбируясь на поверхности кварцевого песка, при оптимальной концентрации образуют ориентированный монослой, углеводородные радикалы которого обращены в сторону эпоксидного связующего. При этом часть полярных групп связующего блокируется, что приводит к созданию структурных элементов с регулярным чередованием активных и пассивных участков по отношению к поверхности наполнителя. Благодаря этому на границе «полимер – наполнитель» в эпоксидной матрице возникает ориентированные напряженные слои, что приводит к снижению внутренних напряжений в эпоксидных полимеррастворах.

Таким образом, применение высших жирных кислот в качестве модифицирующих добавок приводит к существенному улучшению эксплуатационных свойств эпоксидных полимеррастворов, работающих под нагрузкой.

Регулируя концентрацию модифицирующих добавок, можно получать эпоксидные полимеррастворы с заданными свойствами.

Список литературы:

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.