ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ С НАПОЛНИТЕЛЯМИ ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

Авторы
Файлы

Мелконян В.Г. Борков П.В. Статья в формате PDF 287 KB

Использование техногенных отходов металлургической промышленности в производстве строительных материалов позволяет решать не только задачи экологической безопасности, но и расширить их номенклатуру, значительно сэкономить на добыче и переработке природного сырья. Одним из перспективных направлений использования таких отходов металлургии как конвертерный шлак и микрокремнезем является усиление полимеров путем наполнения твердыми частицами с высокой удельной поверхностью. Усиление обеспечивается, прежде всего, адгезией полимера к поверхности жесткого и прочного наполнителя.

В качестве полимерной основы связующего для защитных композиционных покрытий целесообразно использование эпоксидной матрицы. Это обусловлено тем, что по прочностным хаpaктеристикам, коррозионной устойчивости и ряду других показателей продукты отверждения эпоксидных смол превосходят прочие, применяемые в промышленности строительных материалов. Эпоксидные смолы быстро и легко отверждаются. Кроме этого, эпоксидные олигомеры легко модифицировать различными соединениями с целью улучшения их свойств. Это объясняется высокой активностью эпоксидной группы, способной реагировать с большим числом химических соединений [1].

На первом этапе исследования, в роли наполнителя эпоксидной матрицы применялся микрокремнезем, который образуется в процессе выплавки сплавов кремния (ферросилиция). После окисления и конденсации некоторая часть моноокиси кремния образует чрезвычайно мелкий продукт в виде ультрадисперсного порошка, частицы которого представляют собой частички аморфного кремнезема со средней площадью удельной поверхностью более 20000 см²/г. Частицы микрокремнезема имеют гладкую поверхность и сферическую форму. Средний размер частиц составляет 0,1-0,2 микрон. Порошок фактически состоит из рыхлых агломератов кремнезема с очень низкой насыпной плотностью.

На втором этапе исследования, в качестве наполнителя применялся молотый конвертерный шлак, который представлял собой отход сталеплавильного производства, темно-серого цвета и пористой структуры. Химический состав конвертерного был представлен в следующих пределах: FeO - 8,0...21,1%; Si0₂ - 12,7... 17,0%; CaO - 40,0...54,2%; MgO - 1,9...12,6%; Al₂O₃ - 1,7...8,3%; MnO - 0,5...2,6%; SO₂ - 0,03...0,19%; P₂O₅ - 0,06...0,94%. Модуль основности составил 2,5...3,9, модуль активности - 0,06...0,54. В опытах применяли отсевы от переработки отвальных конвертерных шлаков фpaкции 0...5 мм.

Результаты испытаний полученных образцов обpaбатывались методами математической статистики.

Были установлены оптимумы содержания наполнителя из микро-кремнезема и конвертерного шлака в эпоксидном защитном покрытии. Для проведения экспериментальных исследований с различными составами изготавливались образцы размерами 20×20×20 мм.

Процесс изготовления полимерных композитов включал следующие основные стадии:

Приготовление связующего (отверждающейся композиции) путем совмещения термореактивной смолы и отвердителя.
Введение функциализированных в ацетоне нанотрубок.
Введение наполнителя.
Формование образца или элемента из композиционного материала.
Отверждение отформованной эпоксидной композиции в форме и выемка готового образца.

По полученным данным построены графики зависимости адгезии полимерных композиционных покрытий к бетону от количества пластификатора и наполнителя, предела прочности при сжатии защитного эпоксидного покрытия от соотношения полимер-наполнитель (рисунок).

Изменение адгезии полимерных композиционных покрытий к бетону в зависимости от количества наполнителя

Полученные результаты позволяют предположить, что дальнейшие исследования полимерных композиционных покрытий, наполненных техногенными отходами, необходимо вести в направлении изучения деформативно-прочностных и эксплуатационных хаpaктеристик.

Список литературы

1. Хозин В.Г. Усиление эпоксидных полимеров. - Казань: ПИК «Дом печати», 2004. - 446 с.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ЛАНДШАФТЫ СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ СЕХИ

Статья в формате PDF 292 KB...

10 08 2026 16:23:50

ХАРАКТЕРИСТИКА АССОЦИАЦИЙ РЕЗИДЕНТНЫХ СИМБИОНТОВ КОЖИ ПРИ ПЕРВИЧНОЙ РОЖЕ ГОЛЕНЕЙ ДО И ПОСЛЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ТЕРАПИИ

Статья в формате PDF 111 KB...

09 08 2026 21:54:17

ВОСПИТАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ФИТОДИЗАЙНА В ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ

Статья в формате PDF 154 KB...

08 08 2026 23:52:16

ПЕРЕРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ КУБОВЫХ ОСТАТКОВ РЕКТИФИКАЦИИ СТИРОЛА

Статья в формате PDF 114 KB...

07 08 2026 10:27:19

ЧЕРЕМНЫХ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ

Статья в формате PDF 324 KB...

06 08 2026 1:50:41

МОДЕЛИРОВАНИЕ КВАЗИФРАКТАЛЬНЫХ КОНФИГУРАЦИЙ МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦ МЕТОДОМ ИТЕРАЦИИ ТРЕУГОЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ КОХА НА 2D СЕТКАХ

Обсуждены методика и некоторые результаты моделирования вероятных конфигураций межфазных границ на поверхности композиционных материалов, полученные методом итерации треугольных генераторов на определенных сетках Кеплера-Шубникова. ...

05 08 2026 5:25:38

АЛЕКСАНДР НАЗАРОВИЧ БЕЛЯЕВ

Статья в формате PDF 392 KB...

04 08 2026 8:31:14

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ВАКЦИНЫ И ЛИПОПОЛИСАХАРИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ БАКТЕРИАЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ЦИТОТОКСИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ МОНОНУКЛЕАРНЫХ ЛЕЙКОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 140 KB...

03 08 2026 5:34:51

НАРУШЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ЛИПИДТРАНСПОРТНОЙ, ИММУННОЙ И АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМ ПРИ АЛИМЕНТАРНОЙ ДИСЛИПИДЕМИИ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ КОРРЕКЦИИ ПРЕПАРАТАМИ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Статья в формате PDF 114 KB...

02 08 2026 11:52:52

ИОННОЕ АЗОТИРОВАНИЕ

Статья в формате PDF 259 KB...

01 08 2026 12:23:27

ДЫХАТЕЛЬНАЯ МАСКА ДЛЯ ВНУТРИУТРОБНОГО ПЛОДА (ВНУТРИМАТОЧНЫЙ АКВАЛАНГ) И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГАЗООБМЕНА В ОРГАНИЗМЕ ПЛОДА ЗА СЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ (ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЕГО ЛЕГКИХ ДЫХАТЕЛЬНЫМ ГАЗОМ) ВНУТРИ МАТКИ

Предложено устранять внутриутробную гипоксию и асфиксию плода путем искусственной вентиляции его легких дыхательным газом. Для искусственного дыхания внутриутробного плода разработано специальное устройство, названное внутриматочным аквалангом. Внутриматочный акваланг включает аппарат искусственной вентиляции легких и дыхательный контур со специальной раскладной (раздувной) дыхательной маской, надеваемой внутри матки на голову плода наподобие сетчатого шлема. Разработана контролируемая с помощью УЗИ технология введения маски внутрь матки через естественное отверстие в шейке матки, технология одевания дыхательной маски на голову внутриутробного плода при головном его предлежании и технология вентилирования легких внутриутробного плода дыхательным газом. ...