Эпоксидные полимеррастворы для ремонта и защиты строительных изделий и конструкций. Воронков А.Г - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

где ρ – плотность полимера.
С уменьшением расстояния между узлами сетки и увеличением плотности упаковки сег-
ментов цепи возрастает температура стеклования, повышается прочность, химическая и тер-
мостойкость, но при этом увеличивается хрупкость полимера [7].
Надмолекулярная структура характеризует такие структурные образования в полимерах,
размеры которых значительно превосходят размеры молекул. Она определяет характер меж-
молекулярного взаимодействия структурных фрагментов и степень упорядоченности в их
взаимном расположении, отражает характер упаковки и уровень физических взаимодействий
в системе. Для эпоксидных полимеров характерно образование глобулярной надмолекуляр-
ной структуры. Глобулы (рис. 1) состоят из более плотного вещества, чем окружающая их
матрица. Размер глобулярных частиц (порядка 20…90 нм) зависит от состава композиции и
условий отверждения. С повышением температуры отверждения размер глобул уменьшает-
ся. При этом уменьшается плотность и повышается электрическая прочность полимера [11].
Глобулярная структура эпоксидных полимеров отражает флуктуации плотности упаковки
и связана с гетерогенностью процесса отверждения. В начале процесса отверждения образу-
ются отдельные пространственно-сшитые частицы (кластеры), которые растут беспрепятст-
венно до взаимного соприкосновения. В точке гелеобразования кластеры соединяются меж-
ду собой сеткой химических и физических связей, после чего возникают стерические затруд-
нения для образования пространственной сетки. На последней стадии отверждения растет
число химических связей как внутри кластеров, так и между ними. Таким образом, при от-
верждении в полимере возникают области с более плотной упаковкой, которые могут на-
блюдаться в виде глобул, и области с неравновесной упаковкой и напряженными цепями,
представляющие собой межглобулярное пространство. Наличие глобулярной структуры в
значительной степени определяет механические свойства и процесс разрушения эпоксидных
полимеров.
Коллоидно-дисперсный или микроуровень отражает фазовую организацию системы (на-
личие фаз, микрофаз, промежуточных слоев, их состав, дисперсность, связность), существо-
вание поверхностей раздела и характер их взаимодействия (наличие полостей, микротрещин
и микропор).
Взаимосвязь уровней структурной организации полимерной матрицы обуславливает
комплекс эксплуатационных свойств эпоксидного полимера. Причем, основная роль в фор-
мировании структуры матрицы отводится главным образом химическому и топологическому
строению полимера.
Исследования влияния химической структуры на свойства эпоксидных полимеров пока-
зывают, что изменение всего комплекса свойств полимеров можно добиться изменением
природы исходных олигомеров и отвердителей, а также их соотношением [9].
Так, например, для получения эпоксидных полимеров, обладающих высокой прочностью
при растяжении и изгибе, используют эпоксидные смолы, содержащие в молекуле глициди-
ловые производные резорцина и диэпоксиды дициклопентенилового эфира отверждаемые м-
фенилендиамином. Причем с увеличением содержания диамина (до 150 % от стехиометриче-
ского количества) прочность возрастает. Высокой прочностью при сжатии обладают поли-
функциональные эпоксидные смолы отверждаемые ароматическими диаминами.
Эпоксидные полимеры повышенной термостойкости (до 300 °С по Мартенсу) получают
при использовании эпоксидных смол, содержащих в молекуле более двух эпоксидных групп
и ароматического ядра, а в качестве отвердителей диангидриды ароматических тетракарбо-
новых кислот. Полимеры с высокой термостойкостью (до 400 °С) получают на основе эпок-
сидных смол, модифицированных силоксанами.
Свойства эпоксидных полимеров в значительной степени определяются условиями от-
верждения. С увеличением степени сшивания происходит рост числа узлов пространствен-
ной сетки, усиливающих ограничение свободного вращения сегментов цепи, что приводит к
повышению жесткости и температуры стеклования полимера, снижению температурного ко-
эффициента расширения. Возрастание плотности упаковки сегментов способствует повыше-
нию прочности полимеров.

Страницы