Кто не знает эпоксидной смолы? За 100 лет со дня её открытия русскими химиками Дианиным и Прилежаевым, она в почти том же первооткрытом виде триумфально захватывает новые сферы применения и более полувека стабильно занимает ряды в хозмагазинах.
Популярность её обусловлена как минимум такими факторами:
- Где бы и когда бы её не сделали (хоть 30 лет назад, в СССР 70-х) она при правильном обращении не меняет свойств
- Где бы её ни отверждали (хоть в гараже или на шоссе под. кустом), она при правильном обращении и без спецоборудования даст отличный, «заводского» качества и вида полимер.
- Чем её не наполняй, она всё «проглотит», сохранив многие свойства, и даже приобретя новые.
- Что её ни склеивай – всё склеит, кроме, разве что, силиконов и жирных поверхностей.
Эпоксидку знают все и в разных видах.
Фото: Наука и Жизнь, №1, 2018
Применяют многотоннажно для наливных полов, в строительстве и ремонте.
Вот так выглядят термоупрочняющиеся составы в химстаканчиках (прозрачные – смола без наполнителя).
Ею упрочняют бетон, как путем пропитывания, так и добавлением в водоразведённый цемент. Пусть чисто научных работ не так много – из последних это, например, например коллектив из Греции (/C.Anagnostopoulos, M.Tsiatis(2016). \\ Data in Brief 9 (2016) 463–469/ - импрегнация бетона эпокс.эмульсией), Бразилии/Португалии (/A. F. Baldissera et al. / Energy Procedia 114 ( 2017 ) 5256 – 5265/ - добавка эпокс.смолы в твердеющий цемен), России (Саматадзе А. Дисс.к.х.н.- ИНХС РАН, Москва, 2011) и Индии (Bhutta MAR.//Mat.Struct 2010;43:429-439.)
Киевские учёные отдела композитов ИХП НАН сделали полимерные материалы из составов типа «эпоксидная смола ЭД20-цемент», «эпоксидная смола-гипс», отличием которых стала способность самоукрепляться под действием убийственных для обычной эпоксидки температур – 200-250оС. Без термообработки или после 60-150оС такие композиты могут даже и уступать по прочности ненаполненному полимеру.
Зато при нагреве до 200-300оС эпокси-полимер безвозвратно ухудшает свойства в 1,5-2 раза, становится ломким и «полусгоревшим» на вид. Тут эпоксидка ЭД20 «выше головы не прыгнет», как её ни модифицируй (сверхдорогие методы модифицирования не в счёт).
А вот термоупрочняющимся композитам после таких температур только лучше. Их прочность на сжатие, микротвёрдость, модуль упругости или снижаются незначимо, или даже растут. При этом, согласно последним данным по микротвёрдости, появляется даже эффект пластификации композита. Это значит, что до прогрева композиты гораздо хрупче ненаполненного полимера, зато после 250 С – всё наоборот. Ненаполненный хрупкий и непригоден, а наполненные – прочны и пластичны. При этом они имеют высшую, чем у ненаполненного, стойкость к агрессивным жидкостям, огню и другим воздействиям.
Способности к термоупрочнению и упрочнению в целом разработчики объясняют способностью цемента и гипса захватывать примесную воду из смолы и воздуха. Превращая её из вредной для полимеризации примеси в кристаллогидрат, с формированием собственных фрактальных или просто упорядоченных структур в композите. Для сравнения, ни мел, ни песок ни даже глинозёмы или нанодобавки не могут похвастаться такой способностью.
Микроскоп показывает - ни в ненаполненной, ни в наполненной мелом упрочняющих каркасов нет, зато гипсы и цемент в смоле самоорганизуются легко.
Первые сообщения об этом помещены в тезисах прошедшей в Киеве месяц назад конференции по высокомолекулярным соединениям (ВМС-2018). Вскоре первые полные статьи появятся в научной периодике России, Украины и мира. Сфера их применения повсеместна там, где нужна стойкость до 300 градусов – авиакосмонавтике, строительстве, ремонте, сантехнике.
Напоминаем Вам, что в нашем журнале "Наука и техника" Вы найдете много интересных оригинальных статей о развитии авиации, кораблестроения, бронетехники, средств связи, космонавтики, точных, естественных и социальных наук. На сайте Вы можете приобрести электронную версию журнала за символические 60 р/15 грн.
В нашем интернет-магазине Вы найдете также книги, постеры, магниты, календари с авиацией, кораблями, танками.
