Аналіз можливостей управління властивостями полімерних розчинів на основі пластифікованої епоксидної смоли. Вивчення впливу факторів складу на в"язкість і полімероємність композицій, фізико-механічні властивості і стійкість епоксидних полімерних розчинів.
При низкой оригинальности работы "Епоксидні полімерні розчини, модифіковані фурфуролом і цеолітом", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Для розширення діапазону технологічних і експлуатаційних властивостей полімерних розчинів на такій смолі, для ресурсозбереження (зокрема, за рахунок зниження полімероємності композитів без зниження їхньої якості) доцільно вводити в склад додаткові компоненти, які модифікують матрицю і/або мінеральний каркас. Для досягнення мети необхідно вирішити наступні задачі дослідження: проаналізувати можливості управління властивостями полімерних розчинів на основі пластифікованої епоксидної смоли “Макро”, яка випускається в Україні, за рахунок введення органічних і мінеральних модифікаторів; полімерний розчин епоксидний властивість розробити блок-схему досліджень, яка забезпечує отримання достовірних оцінок основних властивостей композитів і дозволяє на основі експериментально-статистичних моделей (Ес-моделей) методами компютерного матеріалознавства визначити раціональні склади модифікованого полімерного розчину зі зниженою витратою смоли; проаналізувати особливості впливу двох груп факторів складу (“Модифікатори полімерної матриці” і “Мінеральний каркас”) на вязкість і полімероємність композицій, на характеристики фізико-механічних властивостей і показники стійкості епоксидних полімерних розчинів; Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: встановлені закономірності спільного впливу фурфурола і тонкомеленого цеоліту на технологічні і експлуатаційні властивості полімерних розчинів на основі пластифікованої епоксидної смоли “Макро” в широкому діапазоні зміни вмісту наповнювачів - кварцевого піску і діабазової муки; на основі натурних експериментів, результати яких узагальнені Ес-моделями, і обчислювальних експериментів на полях властивостей, описаних цими моделями, встановлено, що введення в склад епоксидних композицій оптимальних добавок фурфурола і тонкомеленого цеоліту значно підвищує міцність полімерних розчинів, зменшує водо-і нафтопоглинання, збільшує показники водо-і нафтостійкості;Створено новий модифікований фурфуролом і тонкомеленим цеолітом епоксидний полімерний розчин, який по водо-і нафтопоглинанню, по водо-і нафтостійкості конкурентноспроможний з іншими полімерними матеріалами, призначеними для ремонту і захисту бетонних поверхонь конструкцій, зокрема, водогосподарських споруд. Комплекс структурованих ЕС-моделей дозволив оцінити (з ризиком не більш 0.1) спільний вплив двох груп факторів складу, “Модифікатори матриці” і “Мінеральний каркас”, і визначити закономірності цього впливу на технологічні і експлуатаційні властивості полімерних розчинів. Введення оптимальних добавок фурфурола і тонкомеленого цеоліту дозволяє отримати (при виконанні вимог до вязкості суміші і міцності композиту) полімерні розчини з коефіцієнтами стійкості не менше 1; при витраті епоксидної смоли 230-260 кг/т композиту водопоглинання за 180 діб не перевищує 0.2%, а нафтопоглинання - не більше 0.17%. Обчислювальними експериментами на полях властивостей композиту, описаних ЕС-моделями, доведено, що при рівній з діабазовою мукою питомій поверхні тонкомелений цеоліт в силу своєї структури відіграє специфічну роль мінерального модифікатора матриці на основі пластифікованої епоксидної смоли “Макро”. Компютерний пошук складів модифікованих епоксидних полімерних розчинів (на полях властивостей з використанням випадкового сканування методом Монте-Карло) при компромісній мінімізації полімероємності, водо-і нафтопоглинання і максимізації водо-і нафтостійкості дозволив визначити рівні двох груп факторів “Модифікатори матриці” і “Мінеральний каркас” для ремонту і захисту бетонних поверхонь при різних умовах експлуатації водогосподарських споруд.
Вывод
Створено новий модифікований фурфуролом і тонкомеленим цеолітом епоксидний полімерний розчин, який по водо- і нафтопоглинанню, по водо- і нафтостійкості конкурентноспроможний з іншими полімерними матеріалами, призначеними для ремонту і захисту бетонних поверхонь конструкцій, зокрема, водогосподарських споруд.
Комплекс структурованих ЕС-моделей дозволив оцінити (з ризиком не більш 0.1) спільний вплив двох груп факторів складу, “Модифікатори матриці” і “Мінеральний каркас”, і визначити закономірності цього впливу на технологічні і експлуатаційні властивості полімерних розчинів.
Введення оптимальних добавок фурфурола і тонкомеленого цеоліту дозволяє отримати (при виконанні вимог до вязкості суміші і міцності композиту) полімерні розчини з коефіцієнтами стійкості не менше 1; при витраті епоксидної смоли 230-260 кг/т композиту водопоглинання за 180 діб не перевищує 0.2%, а нафтопоглинання - не більше 0.17%.
Обчислювальними експериментами на полях властивостей композиту, описаних ЕС-моделями, доведено, що при рівній з діабазовою мукою питомій поверхні тонкомелений цеоліт в силу своєї структури відіграє специфічну роль мінерального модифікатора матриці на основі пластифікованої епоксидної смоли “Макро”.
При рівній вязкості композицій, як показав компютерний ізопараметричний аналіз, введення органічного і мінерального модифікаторів епоксидної матриці підвищує міцність полімерного розчину на розтяг при згині і коефіцієнти стійкості, зменшує поглинання ним води і нафти. Проте координати оптимальної кількості модифікаторів по всіх критеріях не співпадають, але результати ІП-аналізу дозволяють оцінити діапазони складів, в яких знаходяться компромісні співвідношення між модифікаторами.
Компютерний пошук складів модифікованих епоксидних полімерних розчинів (на полях властивостей з використанням випадкового сканування методом Монте-Карло) при компромісній мінімізації полімероємності, водо- і нафтопоглинання і максимізації водо- і нафтостійкості дозволив визначити рівні двох груп факторів “Модифікатори матриці” і “Мінеральний каркас” для ремонту і захисту бетонних поверхонь при різних умовах експлуатації водогосподарських споруд. Знайдені компромісні склади мінімального водо- і нафтопоглинання (Wcomp = 0.135 і Pcomp = 0.125%, полімероємність Е = 294 кг/т), а також максимальній водо- і нафтостійкості при малій полімероємності (Kw » Kp » 1.05; Е = 262 кг/т).
Раціональні склади модифікованих епоксидних полімерних розчинів пройшли дослідно-промислову перевірку на водогосподарських спорудах в Литві і в Україні; техніко-економічна ефективність забезпечується економією епоксидної смоли на 10-12 кг/т і збільшенням міжремонтного терміну експлуатації споруд.
Основні положення дисертації опубліковані в роботах
Вознесенский В.А., Довгань А.Д., Ляшенко Т.В. Анализ влияния состава на прочность эпоксидного композита на основе концепции полей свойств материалов // Современные материалы и технологии в строительстве: Международ. сборник научных трудов. - Новосибирск, 2003. - С. 5-7.
Ляшенко Т.В., Довгань А.Д., Шаршунов А.Б. Изопараметрический анализ на полях свойств модифицированного эпоксидного композита // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. - Одеса. - 2004. - Випуск №13. - С. 101-107.
Поиск составов модифицированного эпоксидного композита при компромиссной минимизации водо- и нефтепоглощения методом Монте-Карло / В.А. Вознесенский, А.Д. Довгань, Т.В. Ляшенко и др. // Моделирование и оптимизация в материаловедении: Мат-лы 43-го междун. сем. MOK?43. - Одесса: Астропринт, 2004. - С. 3-7.
Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д. Изопараметрический анализ в компьютерном материаловедении строительных материалов // Збірник наукових праць Луганського державного аграрного університету. Серія: Технічні науки. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2004. - №40(52). - С. 240-248.
Компромиссная минимизация полимероемкости и максимизация водо- и нефтестойкости защитного композита / Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д. и др. // Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування. Збірник наукових праць. - Рівне. - 2004. - Випуск №11. - С. 11-16.
Компьютерный поиск составов модифицированного эпоксидного композита для защиты элементов гидромелиоративных сооружений / Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д., Шаршунов А.Б. // Вісник ОДАБА. - Одеса. - 2004. - Випуск №14. - С. 76-82.
Design of repair compositions for concrete by workability and durability criteria with methods of computational materials science / Lyashenko T., Vosnesensky V., Dovgan A., Padagelis I., Sharshunov A. // Proc. Int. Conf. Life Cycle Assessment, Behaviour and Properties of Concrete and Concrete Structures. - Brno, 2004. - P. 300 - 305.
Анализ полей свойств для доказательства специфической роли тонкомолотого цеолита в эпоксидных композитах / Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Довгань А.Д., Гара Ан.А. // Вісник ОДАБА. - Одеса: “Місто майстрів”. - 2004. - Випуск №15. - С. 54-61.
Особистий внесок здобувача в роботах [1-8] - проведення експериментальних робіт, побудова структурованих експериментально-статистичних моделей, інтерпретація результатів моделювання, проведення ізопараметричного аналізу з використанням методу Монте-Карло, обґрунтовування висновку про корисність введення фурфурола і тонкомеленого цеоліту, як органічного і мінерального модифікаторів.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
