Диссертация (792867), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Диспергирование пигментов влияет на оптические свойства, на розлив, долговечность, укрывистость,блеск, стабильность при хранении [24, 25].Пигменты подразделяются на неорганические и органические [27]. Из неорганических в лакокрасочной промышленности применяют красный и желтый железоокисные пигменты, природный сурик железный, железную лазурь, ультрамарин, природную и синтетическую охры, из органических азо- и диазопигменты,голубой фталоцианиновый и -модификации.
Химическая природа пигментовпредопределяет их стабильность под действием тепла, растворителей, кислот, щелочей и других химических веществ.Согласно общепринятой классификации неорганические пигменты делят наследующие группы [45]:– ахроматические: белые (цинковые белила, титановые белила, литопон исульфопон, свинцовые белила, белые пигменты для водных связующих); черные(сажи и черни); серые (цинковая пыль, алюминиевая пудра);– хроматические: желтые, оранжевые, красные (крона – хромовокислые схрофором CrO42–; кадмиевые и ртутные – сернистые и селенистые с хрофором S2–23и Se2–; железоокисные с хрофором Fe2+ и Fe3+; окислы свинца с хрофором Pb2+);зеленые, синие, фиолетовые (хромовые – с хрофором Cr3+; кобальтовые с хрофором СО2+; медные с хрофором Cu2+; марганцевые с хрофором Mn3–, Mn5–, Mn6–;смешанные зеленые пигменты; железная лазурь с хрофором [Fe(CN)6]4–; ультрамарин.Наполнители в композиционных материалах благодаря большой удельнойповерхности в значительной мере влияют на создание пространственноструктурной сетки отвержденных материалов.
Они, наряду с обеспечением совместимости, должны удовлетворять таким требованиям, как чистота, отсутствиемеханических и химических включений, низкое водопоглощение, высокая химическая стойкость [69].Наполнители для композиционных материалов делятся на активные иинертные [45]. Для композитов на карбамидных и фурановых смолах, отверждаемых кислотными катализаторами, следует использовать заполнители, стойкие вкислой среде.
Применение материалов, имеющих щелочную реакцию (известняки, доломит, цементы), недопустимо, так как они обусловливают резкое снижениепрочности полимербетонов.К заполнителям предъявляются такие же требования, как и к наполнителям.Значительное влияние на прочность и деформативность композитов оказываетсоотношение прочности и модуля упругости заполнителя и матрицы [75]. В зависимости от этого бетоны имеют различные механизмы разрушения.
Первый типразрушения происходит при Rз > Rм и Ез > Ем, что характерно для тяжелых бетонов. Из-за высоких значений Ез заполнитель воспринимает большие напряжения,что способствует повышению прочности, но напряжения через контактную зонупередаются связующим, что приводит к большой концентрации напряжений и кразрушению композита.Из вышеизложенного следует, что одним из эффективных способов повышения долговечности бетонных и железобетонных конструкций является применение полимерных защитных покрытий.241.2.
Современные представления о структурообразовании композитовна основе полимерных связующихПод композиционными строительными материалами (КСМ) в широкомсмысле понимается обширный класс многофазных природных и искусственныхматериалов [32]. В узком специальном смысле композиционный материал – этоконструкционный материал, в котором число составляющих компонентов (фаз) неменее двух; последние имеют связующий элемент (матрицу) и усиливающие элементы (наполнитель) из более или менее прочного материала. Комбинируя составкомпонентов, их объемное содержание и газовую составляющую (пористость),можно получить КСМ с требуемыми значениями прочности, модуля упругости,жаропрочности, абразивной и демпфирующей стойкости и другими свойствами[36].Большой вклад в исследование структуры, свойств и технологии композиционных материалов на основе различных связующих внесли Ю.
М. Баженов,Г. М. Бартенев, А. Н. Бобрышев, П. И. Боженов, А. Н. Волгушев, А. М. Данилов,А. С. Диденкула, В. Т. Ерофеев, А. Д. Зимон, П. Г. Комохов, Е. В. Королев,Н. И. Макридин, М. А. Меньковский, Н. И. Моисеев, В. В. Патуроев,А. П. Прошин, Р. З. Рахимов, П. А. Ребиндер, И. А. Рыбьев, В.
П. Селяев,Ю. А. Соколова, В. И. Соломатов, Н. Б. Урьев, В. М. Хрулев, В. Д. Черкасов,Е. М. Чернышов, С. В. Федосов, Ю. И. Орловский, О. Л. Фиговский, В. Би,T. A. Сулливан, Дж. Хо, Р. Вудхамс, A. Ортега, Ф. Паррета, Р. Лува, А. Врум,И. Жордан, Ж. Гилот, М. Кьюни, Т.
Тадахино, Т. Масато, И. Томохиро, Н. Сейя,А. Эклер, Г. Минке, Ф.Ф. Ленг, Т. Ри и многие другие отечественные и зарубежные исследователи.Основные положения современной теории структурообразования и технологии КСМ наиболее полно представлены в работах профессора В. И. Соломатоваи его учеников [142–149]. По данной теории КСМ рассматриваются полиструктурными – составленными из многих структур (от атомных и молекулярных до25макроструктур в объеме всего изделия), переходящих одна в другую по принципу«структура в структуре» [52].Под структурой, или внутренним строением строительных материалов, каки других физических тел, понимают пространственное расположение частиц разной степени дисперсности, находящихся в устойчивых взаимных связях (первичных или вторичных) с определенным порядком сцепления их между собой [57]. Сучетом размера и расположения пор, капилляров, поверхностей раздела фаз, микротрещин и других элементов.
В структуре КСМ имеются микродисперсная имакродисперсная части. Различают ультра-, микро-, мезо- и макроструктуру композиционных материалов [59].Ультраструктура – расположение с определенным взаимоотношением ивзаимосвязью различных или одинаковых по размеру атомов, ионов и молекул, изсовокупности которых слагаются вещества в определенных агрегатных состояниях [52]. Сформировавшееся атомно-молекулярное строение, находящееся в относительно устойчивом равновесии, предопределяет макроскопические особенностиматериала.На микро-, мезо- и макроскопическом уровнях устанавливается относительно устойчивое расположение, взаимосвязь и порядок сцепления макромолекул,мицелл, кристаллов, кристаллических обломков и сростков, аморфных и другихсравнительно крупных частиц и элементов, составляющих материалы, а также соотношения компонентов, фаз и поверхностей раздела более сложной материальной системы — конгломерата (композиционного материала) [66, 69].Основным типом расположения микрочастиц в пространстве является кристаллическая решетка.
Каждой связи соответствует характерный ее тип, а именно:ионная решетка; молекулярная, или поляризационная, решетка, формирующаяся спомощью сил Ван-дер-Ваальса; атомная с резко выраженной ковалентной связью;металлическая; решетка с водородными связями [24].В зависимости от характера связей контактирующих частиц однородныемикроструктуры делятся на коагуляционные, конденсационные и кристаллизаци-26онные [25].
Коагуляционные – структуры, в образовании которых участвуютсравнительно слабые силы молекулярного взаимодействия между частицами –ван-дер-ваальсовые силы сцепления, действующие через прослойки жидкой среды. Конденсационные – структуры, возникающие при непосредственном взаимодействии частиц или под влиянием химических соединений в соответствии свалентностью контактирующих атомов или под влиянием ионных и ковалентныхсвязей. Кристаллизационные – структуры, образовавшиеся путем выкристаллизовывания твердой фазы из расплава или раствора и последующего прямого срастания отдельных кристаллов в прочный агрегат, в том числе под влиянием химических связей.Академик П. А. Ребиндер, разделивший микроструктуры на три данныеразновидности, отмечал даже образование смешанных структур как совокупностидвух или трех однородных, например кристаллизационно-коагуляционной и др.При определенных условиях возможен спонтанный переход с различной скоростью коагуляционной структуры в конденсационно-кристаллизационную и др.[22].
С реальным характером микроструктур связаны в известной мере представления об их качественных характеристиках. При коагуляционных структурах почти всегда наблюдается пониженная прочность вещества, способность к тиксотропному восстановлению структуры, разрушенной под влиянием механическоговоздействия, например вибрирования. Конденсационные структуры придают веществу повышенную прочность, но вместе с тем усиливают хрупкость, снижаюттиксотропность [29]. Некоторые модификации кристаллов одного вещества могутиметь низкую (например, графит) и очень высокую (например, алмаз) твердость ипрочность.Микроструктура в КСМ распространяется на вяжущую часть. Для приданиявяжущему веществу необходимого качества вводят дополнительные активныекомпоненты – добавки [7]. Размеры их частиц соизмеримы с размерами частицисходных вяжущих веществ и возникающих новообразований, поэтому они являются элементом микроструктуры КСМ.27Иногда весьма значительный объем в микроструктуре занимают поры – замкнутые и сообщающиеся или те и другие одновременно различного происхождения, что зависит от разновидности вяжущего вещества.
Поры бывают мелкими– до (1–2)·10-7 см, как правило, замкнутыми, возникшими в результате усадочныхявлений; более крупными после, например, испарения капиллярной влаги (капиллярные поры) с размером в поперечнике до 5·10-7 см, открытыми или сообщающимися между собой; еще более крупными (макропоры), условно принимаемымисферической формы, размером от 50–100 мкм до 2–5 мм. Количество крупныхпор зависит от того, как они возникли в вяжущем веществе: непроизвольно илисформированы преднамеренно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
