CC BY
9
УДК 691.5
DOI: 10.15587/2313-8416.2015.54099
СТЕКЛОСОДЕРЖАЩИЕ ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ © О. П. Бондаренко, С. Г. Гузий, Е. Д. Захарченко
Исследовано влияние стеклопорошка на кинетику набора прочности материалов на основе шлакопорт-ландцементная. В результате оптимизации получена область существования составов вяжущего вещества, ограниченная по оси Х1 от 25 до 55 %, по оси Х2 от 5 до 7,5 % и по оси Х3 значениями В/Ц от 0,243 до 0,33, позволяющая получать искусственный камень, характеризующийся прочностью при сжатии 30-106МПа в промежутке 2-90 суток твердения, характеризующийся показателями пористости: 27,1 % общей; 21,42 открытой и 5 % закрытой
Ключевые слова: стеклопорошок, гранулированный доменный шлак, шлакопортландцемент, прочность при сжатии, пористость, математическое моделирование
The effect of glass powder on the kinetics of curing materials based on Portland slag cement is investigated. As a result of optimizing the domain of existence it is obtained binder composition, limited by the axis X1 from 25 to 55 % of the axis X2 from 5 to 7.5 % and the X3 axis values of W/C from 0.243 to 0.33, allowing to obtain an artificial stone, characterized by a compressive strength of30-106 MPa in the range 2-90 days of hardening, characterized by porosity: total - 27.1 %; open - 21.42 % and closed - 5 %
Keywords: glass powder, granulated blast furnace slag, Portland slag cement, compressive strength, porosity, mathematical modeling
1. Введение
На сегодня актуальной проблеме утилизации минеральных отходов уделяется огромное внимание [1]. Во многих странах мира наиболее распространенным методом утилизации минеральных отходов является их захоронение. Однако с экономической и экологической точки зрения такой подход не является целесообразным вследствие наносимых ущербов окружающей среде. Наиболее эффективно утилизировать минеральные отходы в производстве строительных материалов. К востребованным отходам, помимо гранулированного доменного шлака [2-8], которые возможно применять в качестве активной минеральной добавки при производстве вяжущих веществ, относится стеклобой оконного и тарного стекла [9, 10].
2. Анализ литературных данных и постановка проблемы
Известны работы [11, 12], в которых авторы использовали стеклобой при создании шлакосте-кольного вяжущего вещества безавтоклавного твердения, доля стеклобоя в материалах такого типа составила величину 6,5-45 %. В работе [13, 14] показано возможность получения теплоизоляционно - конструкционных материалов, в том числе пеностекла с использованием боя искусственного стекла и волла-стонитсодержащего шлака.
Исследованиями [15] установлено, что не склонен к расширению бетон, содержащий в своем составе 25-79 % стекла, 8-35 % цемента и до 22 % ингибитора щелочно-силикатной реакции, представляющего собой метакаолин, золу-унос, доменный шлак либо микрокремнезем. В работе [16] для подавления щелочно-силикатной реакции в состав смеси для приготовления бетона на стекольном заполнителе дополнительно вводится цеолит - неорганический ионообменник в количестве 3-5 % от массы цемента.
Но в выше перечисленных работах использование боя искусственного стекла позволяет получать недостаточно прочный строительный материал. Поэтому для цементного камня необходимы новые исследования с усовершенствованными составами. Также не были изучены и испытаны эксплуатационные свойства предложенных композиционных материалов, что характеризует в полной мере возможность их применения в специальных отраслях строительной индустрии.
3. Цель и задачи исследования
Целью данной работы совпадет с задачей исследований и направлена на исследования влияния стеклопорошка от боя тарного стекла на физико-механические свойства материалов на основе шлако-портландцемента при содержании ГДШ в количество от 20 до 60 % в составе цемента.
4. Материалы и методы исследований
Для получения вяжущего вещества с переменным содержанием гранулированного доменного шлака (ГДШ) и стеклопорошка (СП) в качестве сырьевых компонентов использовали: портландцемент ПЦ Ь500-Н ПАО производства «Волынь-Цемент» (ГОСТ В.2.7-46:2010), ГДШ производства ПАО «Днепровский металлургический комбинат им. Ф.Э. Дзержинского» (ТУ У В.2.7.-27.1-05393043-113:2010), бой тарного стекла.
Вяжущие вещества получали путем совместного помола ПЦ 1-500-Н, ГДШ и боя тарного стекла по открытому циклу до удельной поверхности 3550 см2/г (по Блэйну). Химический состав исходных компонентов приведены в табл. 1. По данным рент-генофазового анализа ГДШ содержит незначительное количество Р-кварца ^=0,430; 0,334;0,213 нм) и ме-лилита Са2Щ Mg, Si) Si2O7 ^=0,285; 0,252; 0,193; 0,175 нм), СП представлен аморфной фазой с включением Р-кварца ^=0,334;0,213 нм).
Таблица 1
Химический состав исходных компонентов_
Компонент Содержание оксидов, масс. %
SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O SO3 п.п.п.
ПК 21,96 4,94 3,92 - 0,88 64,13 0,41 0,33 1,03 0,27
гдш 38,32 6,38 0,36 0,42 5,02 46,25 0,42 0,45 1,37 -
СП 72,61 2,43 2,98 - 0,59 8,64 9,36 6,64 0,2 -
Для изготовления бетонных смесей в соотношении вяжущее вещество (1): наполнитель (3) в качестве мелкого заполнителя использовали Днепровский речной песок с модулем крупности Мкр=1,47, средней плотностью - 1420 кг/м3, пустотностью -42 %, истинной плотностью - 2,63 г/см3, содержанием пылевидных и глинистых примесей - 1,6 %. Полный остаток на сите № 063 - 4,5 % по массе.
Твердение стандартных образцов осуществлялось в камере при нормальных условиях в течение 2, 7, 28 и 90 суток.
Физико-механические испытания материалов на основе стеклосодержащего шлакопортландцемен-та проводили согласно требованиям ДСТУ Б В.2.7-
В качестве выходных параметров выбрано изменение прочности при сжатии в зависимости от времени твердения и характеристики пористости: общей, открытой и закрытой. Матрица эксперимента и его математическая реализация приведена в табл. 3.
В результате моделирования получены уравнения регрессии и построены тернарные поверхности изменений выходных параметров в зависимости от изменений варьируемых факторов (рис. 1, рис. 2).
Уравнения регрессии:
5. Анализ полученных результатов исследо-
ваний
Анализ полученных уравнений регрессии показал, что они адекватны (по критерию Фишера),
185: 2009, ДСТУ Б В.2.7-187: 2009, ДСТУ Б В.2.7-188: 2009. Характеристики поровой структуры определяли на образцах после 28 суток твердения по ДСТУ Б В.2.7-170:2008.
Для реализации поставленной цели дальнейшие исследования были реализованы с помощью трехфакторного симплекс-центрального метода планирования эксперимента в математической среде Statistica 10.0.
В качестве факторов варьирования были избраны: количество гранулированного доменного шлака (ГД111). %, (фактор Х^, количество стеклопо-рошка (СП), %, (фактор Х2) и В/Ц (фактор Х3), изменение которых представлено в табл. 2.
факторы Х1, Х2 и Х3 значимые и устанавливают взаимосвязь между переменными варьируемыми факторами ХЬ..Х3.
На увеличение прочности после 2 и 7 суток твердения (рис. 1, а, б) влияет одновременное увеличение количества ГДТТТ от 20 до 56 % (фактор Х^, СП от 5 до 12,5 % (фактор Х2) и В/Ц от 0,243 до 0,28 (фактор Х3). Максимальной прочностью при сжатии - 30,1 и 58 МПа характеризуется искусственный камень, содержащий ГДТТТ и СП в количестве 33,3 и 8,33 % при В/Ц=0,28.
После 28 суток твердения образцов исследуемого материала отмечено радикальное изменение изолиний прочности на тернарных поверхностях отклика (рис. 1, в). Область максимальных значений ограничивается по Х1 количеством ГДТ от 25 до 55 %, по оси Х2 количеством СП до 6 % и по оси Х3 В/Ц от 0,243 до 0,33.
Таблица 2
Факторы варьирования_
Факторы, вид Уровни варьирования Интервал варьирования
натуральный кодированный нижний 0 верхний 1
ГДШ, % Х1 20 60 40
СП, % Х2 5 15 10
В/Ц Х3 0,24 0,36 0,12
Я2сж, МПа=10Х1+20Х2+24Х3+30Х1Х2+52Х1Х3-13Х2Х3+119,7Х1Х2Х3; Я7сж, МПа=19Х1+36Х2+37,5Х3+32Х1Х2+99Х1Х3-12Х2Х3+376,5Х1Х2Х3; Я28сж, МПа=34Х1+31,5Х2+37,5Х3+50,2Х1Х2+97Х1Х3+62Х2Х3-733,8Х1Х2Х3; Я90сж, МПа=30Х1+50Х2+36,5Х3+50Х1Х2+291Х1Х3+7Х2Х3-410,4Х1Х2Х3; ni, %=21,88Х1+16,67Х2+21,88Х3-32ДХ1Х2+20,8Х1Х3+т,42Х2Х3-91Д4Х1Х2Х3; По, %=13,33Х1+12,5Х2+13,33Х3-28,14Х1Х2+32,36Х1Х3-1,66Х2Х3-191,37Х1Х2Х3; Пз, %=8,55Х1+4,17Х2+8,55Х3-3,96Х1Х2-11,56Х1Х3+12,08Х2Х3+99,96Х1Х2Х3.
Таблица 3
Матрица эксперимента и ее математическая реализация_
Точки плана Матрица плана в кодированных величинах Матрица плана в натуральных величинах Выходные параметры
Х1 Х2 Хэ ГДШ, % СП, % В/Ц R L, МПа R L, МПа т>28 R сж , МПа Т5 90 R сж , МПа Ш, % По, % Пз, %
1 0,00 1,00 0,00 20,0 15,0 0,24 20,0 36,0 31,5 50,0 16,67 12,5 4,17
2 0,33 0,33 0,33 33,3 8,33 0,28 30,1 58,0 30,4 62,3 16,67 6,25 10,41
3 1,00 0,00 0,00 60,0 5,00 0,24 10,0 19,0 34,0 30,0 21,88 13,33 8,55
4 0,50 0,50 0,00 40,0 10,0 0,24 22,5 35,5 45,3 52,5 11,25 5,88 5,37
5 0,00 0,00 1,00 20,0 5,00 0,36 24,0 37,5 37,5 36,5 21,88 13,33 8,55
6 0,50 0,00 0,50 40,0 5,00 0,30 30,0 53,0 60,0 106 27,08 21,42 5,66
7 0,00 0,50 0,50 20,0 10,0 0,30 18,8 33,8 50,0 45,0 21,88 12,5 9,38
в г
Рис. 1. Тернарные поверхности изменения прочности при сжатии (МПа) материала на основе стеклосодержащего шлакопортландцемента после твердения в нормальных условиях, суток: а - 2; б - 7; в - 28; г - 90
На резкое повышение прочности - до 60 МПа, по-нашему мнению, влияет связывание шлаковой составляющей с портландитом [8, 16] и образованием группы высокоосновных гидросиликатов кальция при соотношении С/Б>1,5, а также низкоосновных гидросиликатов типа С8И (I) и пектолита №Са2813080И.
По данным оптимизации, максимальной прочностью - 60 МПа (рис. 1, в) характеризуется искусственный камень, содержащий ГДШ в количестве 40 %, СП в количестве 5 % при В/Ц=0,3.
После 90 суток твердения (рис. 1, г) прочность искусственного камня повышается. На ее возраста-
ние существенное влияние оказывает содержание СП в составе вяжущего вещества от 5 до 7,5 % (фактор Х2). По данным оптимизации, максимальной прочностью - 106 МПа (рис. 1, г) характеризуется искусственный камень, содержащий ГДТ в количестве 40 %, СП в количестве 5 % при В/Ц=0,3. Высокие значения прочности при сжатии возможно объяснить за счет взаимодействия стеклопорошковой составляющей вяжущего вещества с гидросиликатами кальция в сторону образования цеолитоподобных нат-риевокальциевых гидроалюмосиликатов типа гмеле-нита (№2, Ca)O•Al2O3•4SiO2•6H2O и томсонита NaCaAl2Si5O2o•6H2O [17].
Влияние варьируемых факторов на характеристики пористости исследуемых материалов на основе стеклосодержащего шлакопортландцемента приведены на рис. 2.
На изменения общей пористости материала существенное влияние оказывает совместное действие факторы .. ,Х3 (рис. 2, а). При увеличении содержания ГДШ от 20 до 60 % (фактор ХД, СП от 5 до 15 % (фактор Х2) и В/Ц от 0,3 до 0,36 (фактор Х3) значения общей пористости возрастают от 16,7 до 27 %. По данным оптимизации, минимальным значением этого показателя -<12 % характеризуется материал, содержащий ГДШ в количестве 60 %, СП в количестве 10 % при В/Ц=0,24.
Максимальное значение показателя общей пористости - 27,1 % характерно для материала, содержащего ГДШ в количестве 40 %, СП в количестве 5 % при В/Ц=0,3.
Несколько схож характер изменения изолиний открытой пористости на тернарной поверхности отклика характеру изменения изолиний общей пористости (рис. 2, б).
а б в
Рис. 2. Тернарные поверхности изменения характеристик пористости (%) материала на основе стеклосодержащего шлакопортландцемента после 28 суток твердения в нормальных условиях: а - общая; б - открытая; в - закрытая
Максимальное значение этого показателя -21,42 % характерно для материала, содержащего ГДШ в количестве 40 %, СП в количестве 5 % при В/Ц=0,3; минимальное значение - 5,88 % характерно для материала, содержащего ГДТ в количестве 40 %, СП в количестве 10 % при В/Ц=0,24 (табл. 3).
Что касается значений показателей закрытой пористости, согласно результатам оптимизации, ее минимальные значения - 4,17-5,37 % находятся в области, ограниченной по оси Х1 содержанием ГДТ в количестве от 25 до 55 %, по оси Х2 количеством СП до 6 % и по оси Х3 В/Ц от 0,243 до 0,33.
6. Выводы
Исследованиями, приведенными в данной работе, доказана возможность использования порошка стеклобоя тарного стекла в качестве активной минеральной добавки, влияющей на кинетику нарастания прочности при сжатии, на процессы структурообра-зования и характеристики поровой структуры материала. В результате оптимизации получена область существования составов вяжущего вещества, ограни-
ченная по оси Х1 от 25 до 55 %, по оси Х2 от 5 до 7,5 % и по оси Х3 значениями В/Ц от 0,243 до 0,33, позволяющая получать искусственный камень, характеризующийся прочностью при сжатии 30106 МПа в промежутке 2-90 суток твердения, характеризующийся показателями пористости: 27,1 % общей; 21,42 открытой и 5 % закрытой.
Дальнейшие исследования будут направлены на установление механизма структурообразования исследуемых стеклосодержащих шлакопортландце-ментов как на ранних, так и поздних сроках твердения, изучению влияния поровой структуры на мо-розо- и коррозионную стойкость, а также возможные области применения разработанного материала.
Литература
1. Баженов, Ю. М. Технология бетонов XXI века [Текст] / Ю. М. Баженов // Новые научные направления строительного материаловедения: материалы докладов Академических чтений РААСН. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005. - С. 9-19.
2. Пушкарьова, К. К. Принципи композицино! побу-дови швидкотверднучих лужних шлакопортландцементш
[Текст]: зб. наук. пр. / К. К. Пушкарьова, О. А. Гончар, В. В. Павлюк, О. П. Бондаренко // Ресурсоекономт матер1али, конструкци, будавт та споруди. - 2008. - Вип. 16. - С. 82-90.
3. Пушкарьова, К. К. Особливосп виготовлення та перспективи застосування бетотв на основ1 лужних шла-копортландцеменпв [Текст] / К. К. Пушкарьова, О. П. Бондаренко // Строительные материалы и санитарная техника. - 2008. - Вип. 29. - С. 72-80.
4. Бондаренко, О. П. Швидкотверднуч1 лужт шла-копортландцементи та бетони на !х основ! [Текст]: автореф. дис. ... канд. техн. наук: спец. / О. П. Бондаренко. - Ки1в, 2009. - 21 с.
5. Пушкарьова, К. К. Технолопчш особливоси виготовлення бетошв на основ1 лужних шлакопортландце-менпв [Текст]: зб. наук. пр. / К. К. Пушкарьова, О. П. Бондаренко // Буд1вельш конструкци. - 2011. - Вип. 74, Книга 2. - С. 116-122.
6. Бондаренко, О. П. Пластифжоваш лужт шлако-портландцементи i бетони на 1х основ1 [Текст] / О. П. Бондаренко // Вгсник Одесько! державно1 академл будiвництва та архггектури. - 2012. - Вип. 48, Ч. 1. - С. 41-45.
7. Москаленко, О. А. Дослщження впливу ком-плексних добавок на рухливiсть бетошв на шлаковмюних портландцементах для монолитного будгвництва [Текст]: зб. наук. пр. / О. А. Москаленко, Р. Ф. Рунова // Ресурсоеконом-ш матерiали, конструкци, будiвлi та споруди. - 2015. -Вип. 30. - С. 50-56.
8. Москаленко, О. А. Дослщження впливу комплекс-них добавок на рухливють бетонв на основi високона-повнених шлаковмсних портландцемента [Текст]: зб. наук. пр. / О. А. Москаленко // Ресурсоекономт матерiали, конструкци, будавт та споруди. - 2015. - Вип. 31. - С. 330-336.
9. Стеклобетон [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http ://stroivagon.ru/rastvoryi/steklobeton
10. Егоров, К. И. Отходы стекла экология, информация, бизнес [Текст] / К. И. Егоров, Н. А. Мамина // Строительные материалы. - 1998. - № 10. - С. 33.
11. Meyer, C. Recycled glass from waste material to valuable resource [Тех!] / C. Meyer // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium, Dundee UK, 2001. - P. 1-10.
12. Wihsmann, F. G. Glass-forming Silicate Minerals and their Derived Chemical Compositions [Тех^ / F. G. Wihsmann, K. Forkel, U. Ploska // Chemie der Erde. -1996. - № 54. - P. 414-420.
13. Ketov, A. A. Peculiar chemical and technological properties of glass cullet as the raw material for foamed insulation [ТехЦ / A. A. Ketov // Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings of the International Symposium. Dundee UK, 2003. - P. 695-704.
14. Зайцева, Е. И. Поризованный теплоизоляционный материал на основе стеклобоя [Текст]: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: спец. / Е. И. Зайцева. - М., 1998. - 22 с.
15. Орлова, Л. А. Строительные стеклокристалличе-ские материалы [Текст] / Л. А. Орлова, Ю. А. Спиридонов // Строительные материалы. - 2000. - № 6. - С. 17-20.
16. Соломатов, В. И. Структурообразование и свойства композитов на основе боя стекла [Текст] / В. И. Соло-матов, В. Т. Ерофеев // Изв. Вузов. Строительство. - 2000. -№ 9. - С. 16-22.
17. Кривенко, П. В. Долговечность шлакощелочно-го бетона [Текст] / П. В. Кривенко, Е. К. Пушкарева. -К.: Будiвельник, 1993. - 224 с.
References
1. Bazhenov, Y. M. (2005). Concrete Technology of the XXI century. Newresearch areas of building materials: materials reports Academic readings RAASN. Belgorod Univ BSTU.V.G. Shukhov, 9-19.
2. Pushkarevа, K. K., Gonchar, О. A., Pavlyuk, V. V., Bondarenko, О. P. (2008). The principles of composite construction quick-alkali portland slag cement. Resursoekonomni materials, constructions and buildings, 16, 82-90.
3. Pushkarev^ K. K., Bondarenko, О. P. (2008). Features production and prospects of concrete based on alkali portland slag cement. Stroytelnye materials and sanytarnaya technics, 29, 72-80.
4. Bondarenko, O. P. (2009). Quick-alkali portland slag cement and concrete on their basis. Kyiv, 21.
5. Pushkareva, K. K., Bondarenko, O. P. (2011). Technological features concrete production based on the alkali portland slag cement. Scientific Papers "Building structures", 74, Book 2, 116-122.
6. Bondarenko, O. P. (2012). Plastifying the alkali portland slag cement and concrete on their basis. Bulletin of the Odessa State Academy of Construction and Architecture, 48, Part 1, 41-45.
7. Moskalenko, O. A., Runova, R. F. (2015). The influence of additives on integrated mobility on shlakovmisnyh Portland cement concrete for monolithic construction. Resur-soekonomni materials, structures, buildings and facilities, 30, 50-56.
8. Moskalenko, A. A. (2015). The influence of complex additives for concrete mobility based vysokonapovnenyh shla-kovmisnyh Portland. Resursoekonomni materials, structures, buildings and facilities, 31, 330-336.
9. Steklobeton. Available at: http://stroivagon.ru/ rastvoryi/steklobeton
10. Egorov, K. I., Mamina, N. A. (1998). Waste glass ecology, information, business. Building materials, 10, 33
11. Meyer, C. (2001). Recycled glass from waste material to valuable resource. Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium. Dundee UK, 1-10.
12. Wihsmann, F. G., Forkel, K., Ploska, U. (1996). Glass-forming Silicate Minerals and their Derived Chemical Compositions. Chemie der Erde, 54, 414-420.
13. Ketov, A. A. (2003). Peculiar chemical and technological properties of glass cullet as the raw material for foamed insulation. Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings of the International Symposium. Dundee UK, 695-704.
14. Zaitseva, E. I. (1998). Foamed insulation material on the basis of broken glass. Moscow, 22.
15. Orlova, L. A., Spiridonov, Yu. A. (2000). Building glass ceramic materials. Building materials, 6, 17-20.
16. Solomatov, V. I., Yerofeyev, V. T. (2000). Pattern formation and properties of composites based on glass breakage. Math. Universities. Building, 9, 16-22.
17. Krivenko, P. V., Pushkareva, E. K. (1993). The durability of concrete shlakoshchelochnyh. Kyiv: Budivelnik, 224.
Рекомендовано до публгкацИ д-р техн. наук, професор Гоц В. I.
Дата надходження рукопису 18.10.2015
Бондаренко Ольга Петровна, кандидат технических наук, доцент, кафедра строительных материалов, Киевский национальный университет строительства и архитектуры, пр. Воздухофлотский, 31, г. Киев, Украина, 03037 Е-mail: bond_olya@mail.ru
Гузий Сергей Григорьевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт вяжущих веществ и материалов им. В. Д. Глуховского, Киевский национальный университет строительства и архитектуры, пр. Воздухофлотский, 31, г. Киев, Украина, 03037 E-mail: sguziy@ukr.net
Захарченко Екатерина Дмитриевна, Киевский национальный университет строительства и архитектуры МОН Украины, пр. Воздухофлотский, 31, г. Киев, Украина, 03037 E-mail: katrina1405@ukr.net
УДК 678.743.22:746.222-139 DOI: 10.15587/2313-8416.2015.54095
ВПЛИВ ПОЛ1МЕР-СИЛ1КАТНОГО НАПОВНЮВАЧА ТА ПОЛ1СТИРОЛУ НА ПРОЦЕС ЖЕЛЮВАННЯ I ВЛАСТИВОСТ1 ПОЛ1В1Н1ЛХЛОРИДНИХ ПЛАСТИКАТ1В
© Ю. В. Ларук, А. С. Масюк, В. €. Левицький
Виявлено особливостi одержання i модиф1кування Ba,Zn-eMicHux полгмер-силгкатних наповнювачгв. Встановлено вплив полiстирольних модифiкаторiв (суспензшного i ударомщного полктиролу) та dpi6-нодисперсних BaZn^Mirnux полiмер-силiкатних наповнювачiв на процес желювання, характер кривих течи, реологiчнi характеристики: тдекс течИ i границю текучостi, а також на термостабшьтсть, поверхневу твердють i число пружностi пластифтованого полiвiнiлxлорuду
Ключовi слова: полiвiнiлxлорuд, полiмер-сuлiкатнuй наповнювач, модиф^вання, желювання, полкти-рол, полiвiнiловuй спирт, реологiя
The features of obtaining and modifying Ba,Zn-containing polymer-silicate fillers have been investigated. The influence of the polystyrene modifiers (suspension and shockproof polystyrene) and finely dispersed Ba,Zn-containing polymer-silicate fillers on the process of gelation, look offlow curves, rheological properties: index of flow, flow limit, thermal stability, surface hardness and the elasticity of the plasticized poly(vinyl) chloride have been discovered
Keywords: poly(vinyl) chloride, polymer-silicate filler, modification, gelation, polystyrene, polyvinyl alcohol, rheology
1. Вступ
Використання матерiалiв на основi пла-стифжованого полiвiнiлхлориду (ПВХ) та р!зно-манггних неоргашчних наповнювачiв обумовлено !х цшним комплексом експлуатащйних властивостей, а також великим асортиментом композицш для виро-бiв рiзного призначення: у будiвельнiй iндустрii -лiнолеумiв, миючих шпалер, гофрованих шланпв, вшонних профшв; радютехшчнш - для iзоляцii ка-бельно! продукци; в машинобудуванш - антико-розшш, ущiльнюючi та iзоляцiйнi покриття тощо. Серед велико! шлькосп неорганiчних наповнювачiв перспективними вбачаються силiкатнi матерiали рiзноi' природи. Використовуються як природнi силiкатнi наповнювачi (монтморилонiт, каолiн, вола-стонiт тощо), так i синтетичнi.
Широке використання виробiв з ПВХ також обумовлене рiзноманiттям технологiчних процесiв для переробки пластифiкованого ПВХ: каланд-рування, екструзгя, лиття пiд тиском тощо [1, 2]. Уа цi методи переробки супроводжуються ф!зико-хiмiчними процесами, яш насамперед, обумовленi взаeмодieю макромолекул ПВХ з пластифжатором та наповнювачем.
2. Постановка проблеми
Одшею з основних технологiчних стадш переробки пластифiкованого ПВХ е стадiя желювання, яка в значнш мiрi визначае технологiчнi та експлуа-тацiйнi характеристики матерiалiв, технологiчнi па-раметри i умови переробки ПВХ пластикапв [3]. У зв'язку з цим, дослщженню фiзико-хiмiчних про-цеав, якi вiдбуваються пiд час желювання i вплива-ють на реолопчш характеристики композицiй при-дiляеться пвдвищена увага.
Ефективно впливати на морфологш ПВХ ма-терiалiв i, тим самим, на !хт властивосп вдаеться зав-дяки ф!зичному модифiкуванню цих матерiалiв додат-ками р!зно! природи, зокрема полiмерними та неор-гатчними. 1х введення дозволяе надавати ПВХ не тшь-ки властивосп, яю притаманнi окремим компонентам сум1ш, а й нов! властивосп, що, насамперед, зумовлено наявтстю м1жфазних областей р!зного типу.
Ф!зичне модифшування ПВХ, що базуеться на введент у композицш шших пол!мер!в, ввдзначаеться впливом багатьох ф!зичних та ф!зико-х1тчних чин-ниюв, як1 пов'язат з р!зноматттстю мм!чно! та ф!зич-но! будови пол1мер!в, м1жфазними характеристиками систем, м1жмолекулярними взаемод!ями тощо.
