ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данный материал является результатом технологической разработки ВГАСУ.

В технологии производства и применения полимерных композиционных материалов (ПКМ) имеются значительные резервы по их дальнейшему совершенствованию. Эти резервы связываются с решением проблем управления процессами структурообразования и возможностью получения ПКМ с заранее заданными свойствами.

К структурообразующим факторам относятся в основном технологические и механические режимы: выбор и подготовка компонентов, способы перемешивания и уплотнения, последовательность введения компонентов и т.д. Свойства полимербетонных композиций на уровне микроструктуры в основном определяются поверхностными силами взаимодействия в зоне контакта смола-наполнитель и зависят от молекулярных, электростатических и других свойств компонентов. Так как силы действуют на малых расстояниях порядка 10 ^-9…10 ^-10 м., то всякие технологические приемы, ведущие к сближению поверхностей наполнителя и смолы, способствуют увеличению молекулярного взаимодействия. При сушке наполнителя с целью удаления водных пленок с его поверхности, которые мешают прочному адгезионному контакту смолы и наполнителя, водные пленки восстанавливаются сразу же после остывания.

Проведены эксперименты по изучению влияния температуры наполнителя на свойства карбамидного полимерраствора при различном времени перемешивания смеси (см.рисунок 1,2) В начале наполнитель нагревают до температуры 105-110 ⁰С для удаления слабосвязанной воды, а затем охлаждают до нужной температуры и сразу изготавливают образцы.

При высокой температуре наполнитель обладает большой поверхностно энергией, которая, вступая в контакт с полимерной прослойкой, приводит к быстрому структурированию полимера, а дальнейшее перемешивание разрушает образовавшиеся связи, что в конечном итоге приводит к значительному снижению прочности (кривая 3).

После остывания на поверхности наполнителя вновь образуются водные пленки, что также приводит к снижению прочности (кривая 2). При температуре 50 ⁰С водные пленки еще не успели покрыть частицы наполнителя, а поверхностные силы не так велики, чтобы способствовать быстрому структурированию смолы, поэтому прочностные показатели в этом случае максимальные (кривая 1). Температура 50 ⁰С не является оптимальной, а лишь определяет интервал в рамках которого необходимо провести дальнейшую оптимизацию.

Использование данной разработки позволяет улучшить физико-технические свойства полимербетонов.