Стр. 38 — 50
Анализ термических свойств наномодифицированных эпоксидных композитов
Авторы: ФОМИН Николай Егорович, канд. физ.-мат. наук, проф., зав. каф. физики твердого тела, Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева. Институт физики и химии, ул. Большевистская, д. 68, г. Саранск, Республика Мордовия, 430005, vice-rector@adm.mrsu.ru
НИЗИНА Татьяна Анатольевна, д-р техн. наук, советник РААСН, проф. каф. Строительных конструкций, доцент, архитектурно-строительный факультет, Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, ул. Советская, 24, г. Саранск, Республика Мордовия, 430005, nizinata@yandex.ru
ЮДИН Вячеслав Александрович, канд. физ.-мат. наук, доцент каф. физики твердого тела, Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева. Институт физики химии, ул. Большевистская, д. 68, г. Саранск, Республика Мордовия, 430005, uva201@mail.ru
КИСЛЯКОВ Павел Александрович, аспирант каф. строительных конструкций, архитектурно-строительный факультет, Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, ул. Советская, 24, г. Саранск, Республика Мордовия, 430005,kisliy@yandex.ru
КИРЕЕВ Алексей Анатольевич, аспирант каф. физики твердого тела, Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева. Институт физики и химии, ул. Большевистская, д. 68, г. Саранск, Республика Мордовия, 430005, kireev_alexey@mail.ru
Аннотация к статье (авторское резюме, реферат): Приведены результаты экспериментальных исследований эпоксидных композитов, модифицированных наночастицами, полученные методом термогравиметрического анализа. Установлены зависимости интенсивности процессов термодеструкции на воздухе от технологических факторов и содержания наночастиц. Выявлены оптимальные концентрации 5 видов наномодификаторов на основе аддуктов нанокластеров углерода, представляющих собой функционализированные углеродные соединения. Несомненным преимуществом данных модификаторов является их высокая растворимость в полярных растворителях, что значительно упрощает их использование, позволяя отказаться от применения дополнительной ультразвуковой обработки. Изучение процессов термоокисления модифицированных эпоксидных связующих проводили в динамическом режиме с использованием модуля TGA/SDTA851e системы STARe в интервале температур 25÷800⁰С в атмосфере воздуха при одновременном удалении газообразных продуктов деструкции. В качестве эталона использовался оксид алюминия (Al₂O₃), скорость набора температуры составляла 10 град./мин. Выявлено, что процесс термодеструкции протекает в две стадии. На первой стадии происходит основное окислительное разложение полимера с потерей до 80% первоначальной массы образца; на второй – дальнейшее окислительное разложение эпоксидного композита, связанное с разрушением углеродного скелета. Экспериментально установлено, что введение модификаторов приводит к изменению процесса термоокислительного разложения и изменению удельной энергии эпоксидных композитов в зависимости от вида и концентрации наномодификатора. Показано, что введение оптимальных количеств модификатора позволяет увеличить термические и энергетические характеристики, и, как следствие, долговечность эпоксидных покрытий, эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных климатических факторов.
Ключевые слова: термогравиметрический анализ, эпоксидный композит, наномодификатор, термодеструкция на воздухе, окислительные процессы, тепловая энергия, экзотермические пики.
Библиографический список:
1. Пономарев А.Н. Технологии микромодификации полимерных и неорганических композиционных материалов с использованием наномодификаторов фуллероидного типа // Труды международной конференции ТПКММ (Москва, 27–30 августа 2003 г.). – С. 508–518.
2. Гусев Б.В. Проблемы создания наноматериалов и развития нанотехнологий в строительстве // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. – М.: ЦНТ «НаноСтроительство», 2009. – Т. 1, № 2. – С. 5–10. – URL: http://nanobuild.ru (дата обращения 15.11.2013).
3. Низина Т. А., Кисляков П.А. Оптимизация свойств эпоксидных композитов, модифицированных наночастицами // Строит. материалы. – 2009. – № 9. – С. 78–80.
4. Гусев Б.В. Развитие нанотехнологий – актуальнейшее технологическое направление в строительной отрасли // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. – М.: ЦНТ «НаноСтроительство», 2011. – Т. 3, № 2. – С. 6–20. – URL: http://nanobuild.ru (дата обращения: 22.11.2013).
5. Смирнов В.А., Королев Е.В. Наномодифицированные эпоксидные композиты // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. – М.: ЦНТ «НаноСтроительство», 2012. – Т. 4, № 4. – С. 17–27. – URL: http://nanobuild.ru (дата обращения: 12.09.2013).
6. Низина Т.А., Кисляков П.А. Наномодификация эпоксидных композиционных материалов // Разработка современных технологий и материалов для обеспечения энергосбережения, надежности и безопасности объектов архитектурно-строительного и дорожного комплекса: материалы Междун. научно-практич. симпозиума. – Саратов, 2010. – С. 19–23.
7. Низина Т.А., Юдин В.А., Кисляков П.А., Киреев А.А. Применение метода дифференциальной сканирующей калориметрии для исследования свойств модифицированных наночастицами эпоксидных композиционных материалов // ВЕСТНИК ТГАСУ. – 2011. –№1. – С. 145–150.
8. Кисляков П.А., Низина Т.А. Наномодифицированные эпоксидные композиты строительного назначения // Перспективные материалы. – 2010. – № 9. – С. 113–116.
9. Низина Т.А., Селяев В.П., Кисляков П.А., Низин Д.Р. Анализ влияния наномодификаторов на изменение свойств и структурной неоднородности эпоксидных композитов //Вестник Волжского регионального отделения РААСН. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2012. – Вып. 15. – С. 150–157.
10. Ященко Л.Н., Тодосийчук Т.Т., Запунная К.В., Кривченко Г.Н. Термические свойства модифицированных полиуретанов // Полiмерний журнал. – 2007. – Т. 29, № 4. – С. 253–258
Full text in PDF format (38-50)
