Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 789

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
13.19 Mб
Скачать

Научный журнал строительства и архитектуры

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

DOI 10.25987/VSTU.2020.57.1.003

УДК 691.175.2

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗОЛЫ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ЗОЛЬНЫХ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ МИКРОСФЕР В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

В. В. Барахтенко 1, А. Е. Бурдонов 2, Е. В. Зелинская 3

Иркутский национальный исследовательский технический университет 1, 2, 3 Россия, г. Иркутск

1Канд. техн. наук, доц. кафедры обогащения полезных ископаемых им. С. Б. Леонова, e-mail: barakhtenkov@gmail.com

2Канд. техн. наук, доц. кафедры обогащения полезных ископаемых им. С. Б. Леонова, e-mail: slimbul@inbox.ru

3Д-р техн. наук, проф. кафедры обогащения полезных ископаемых им. С. Б. Леонова, e-mail: zelinskaelena@mail.ru

Постановка задачи. При современном развитии строительной индустрии необходимо находить пути для создания новых конкурентоспособных материалов. Такими материалами являются полимерные композиты, поскольку спектр их применения может быть широк благодаря возможности регулирования их технических свойств.

Результаты. В работе представлены исследования по разработке и получению полимерных композитов и изделий из них с улучшенными механическими свойствами за счет добавления тонкодисперсного минерального техногенного сырья в качестве функционального наполнителя. Для прогнозирования характеристик получаемых материалов исследованы критерии применимости техногенного сырья в поливинилхлоридной композиции.

Выводы. Исследования механических и эксплуатационных свойств полученных композитов подтвердили возможность применения техногенного сырья в качестве функциональных наполнителей, влияющих на механику, долговечность, а также существенно снижающих стоимость готовых изделий.

Ключевые слова: отходы, поливинилхлорид, механика полимерных композитов, зола уноса, микросферы, наполнитель.

Введение. Одной из основных современных тенденций развития производства строительных конструкционных и отделочных материалов является создание новых полимерных композиций с использованием в качестве наполнителя тонкодисперсного техногенного сырья различных отраслей промышленности. Интерес к применению наполнителей в полимерных композициях обусловлен целями уменьшения потребности в полимерах в условиях их высокой стоимости и, как следствие, снижения цены готовых конкурентоспособных строительных материалов. Использование техногенного сырья, имеющего необходимые характеристики, может решить несколько актуальных проблем, возникающих при производстве и эксплуатации полимерных строительных композитов.

© Барахтенко В. В., Бурдонов А. Е., Зелинская Е. В., 2020

30

Выпуск № 1 (57), 2020

ISSN 2541-7592

Во-первых, уменьшение цены готовых изделий, производящее при этом наибольший эффект снижения общей стоимости композиции, будет давать дешевые наполнители, обес печивающие высокоплотную упаковку частиц. Также при высоком содержании наполнителя требуется меньшее количество дорогостоящего и невозобновляемого полимерного связую-

щего [2, 7, 15].

Во-вторых, в некоторых случаях использование тонкодисперсного наполнителя улучшает технологические параметры производства материалов [17, 19].

В-третьих, важным показателем при производстве полимерных материалов и изделий является экологическая составляющая. Промышленные отходы при их рациональной переработке перестают быть отбросами и становятся ценными исходными материалами, в том числе для строительной индустрии. Минеральные промышленные отходы зачастую обладают рядом технико-экономических преимуществ по сравнению с обычным сырьем, а также являются технологически более подготовленными: обожженными, диспергированными, сухими, с требуемыми свойствами, формой [5, 9, 11,18].

В-четвертых, использование техногенного сырья улучшает физико-механические свойства композита. При этом нужно выбирать наполнитель с наибольшим значением максимальной объемной доли φм, что даст возможность изучить широкую область составов ниже φм, применение которых позволит получить необходимые свойства. При этом должен быть найден баланс между стоимостью и другими свойствами композита, в первую очередь, реологическими [8, 20, 22].

Анализ многочисленных исследований по полимерным композитам показал, что существует ряд характеристик дисперсного наполнителя, соответствие которым является необходимым условием для их использования в этом качестве [14, 19, 23].

Цель работы: оценка эффективности применения техногенного сырья предприятий энергетики в качестве наполнителя полимерных композиций для производства строительных материалов на основе исследования характеристик наполнителя, влияющих на процесс получения и свойства готового композита.

1. Анализ свойств функциональных наполнителей. Объектами исследования явля-

лись дисперсные наполнители — техногенные отходы энергетической отрасли, а также наполненные ими жесткие поливинилхлоридные композиции. В качестве наполнителей применялись следующие тонкодисперсные материалы:

зола уноса, представляющая техногенный отход, пыль электрофильтров газооочистки от сжигания каменного угля на теплоэлектростанции ТЭЦ-9 ПАО «Иркутскэнерго», г. Ангарск, Иркутская область;

алюмосиликатные микросферы, выделенные из золошлаковых материалов вышеуказанной ТЭЦ.

Лабораторные исследования образцов позволили установить значения основных характеристик золы уноса и зольных алюмосиликатных микросфер, влияющих на процесс переработки полимерно-минеральной композиции и прочностные свойства получаемых материалов.

Исследование формы частиц имеет значение, поскольку этот показатель влияет на структуру, свойства и технологические параметры получения полимерных композитов [3, 5]. Изучаемые тонкодисперсные крупнотоннажные минеральные промышленные отходы имеют различную природу, зола уноса и зольные алюмосиликатные микросферы образовались в результате сжигания каменного угля на ТЭЦ. На рис. 1 представлены микрофотографии образцов, выполненных на двухлучевой сканирующий микроскоп (многолучевая система) JIB-4500 в научно-исследовательской лаборатории электронной микроскопии Иркутского национального исследовательского технического университета (ИРНИТУ).

По данным снимков электронного микроскопа, частицы золы уноса имеют правильную сферическую форму (микросферы) размерами от 2 до 30 микрон, среди которых присутст-

31

Научный журнал строительства и архитектуры

вуют разрушенные сферические частицы размерами до 50 микрон и округлые частицы неправильной формы различных размеров.

Рис. 1. Образец золы уноса, содержащей алюмосиликатные микросферы

Анализ распределения частиц исследуемых наполнителей по размерам проводился на лазерном гранулометре Fritsch Analysette 22 MicroTec Plus фирмы Fritsch производства Германии в научно-исследовательской лаборатории физико-химических исследований металлургических процессов ИРНИТУ. Результаты определения распределения частиц по размерам золы уноса ТЭЦ-9 г. Ангарска Иркутской области и алюмосиликатных зольных микросфер представлены на графике (рис. 2).

Рис. 2. Распределение частиц золы уноса по размерам

Зола уноса ТЭЦ-9 имеет широкое распределение частиц по размерам в диапазоне от 0,45 до 100 мкм. Класс частиц с диапазоном размеров 8—15, 15—30 и 30—55 мкм содержатся в исследуемой пробе в наибольшем количестве (более 75 %). Фракции с размерами менее 8 мкм, а также свыше 55 мкм представлены в материале в значительно меньшем количестве, на их долю, в общей сложности, приходится менее 25 %.

32

Выпуск № 1 (57), 2020

ISSN 2541-7592

Гранулометрический состав алюмосиликатных микросфер, полученных из золошлаков, представлен на рис. 3.

Гранулометрическая характеристика пробы показывает, что микросферы имеют менее широкий диапазон размеров по сравнению с золой уноса. Это является характерным для данного исследуемого материала, поскольку выделяются в основном целые наиболее крупные полые частицы сферической формы.

Рис. 3. Распределение частиц алюмосиликатных микросфер по размерам

Алюмосиликатные микросферы с более узким распределением частиц по размерам состоят по большей части из класса крупности 100—300 мкм. В материале содержатся в основном крупные сферы диаметром 100—300 мкм, но также присутствуют частицы до 500 мкм, что говорит о более высокой крупности частиц золошлаков канала гидрозолоудаления по сравнению с золой уноса, снимаемой с электрофильтров сухим способом.

Исследуемые образцы отходов (в особенности зола уноса) имеют широкий диапазон распределения частиц по размерам и соответствуют важнейшему условию применимости материалов в качестве наполнителей в полимерной композиции, т. е. имеют подходящий гранулометрический состав, который влияет на прочностные характеристики получаемых композитов [4].

Кроме того, исследуемые наполнители содержат как мелкие, так и крупные фракции, следовательно, такой гранулометрический состав будет оказывать положительное влияние на реологические свойства, а также на структуру получаемого материала. Так как вязкость композиции является одним из решающих параметров при выборе наполнителя, особенно для методов экструзии и литья под давлением, исследуемые наполнители удовлетворяют этому критерию [10, 12, 19, 21].

Для получения композитов с высокими показателями механической прочности важна характеристика удельной поверхности наполнителя — отношение суммарной поверхности частиц дисперсной фазы к их массе. Удельная поверхность обратно пропорциональна линейным размерам частиц и является важной технической характеристикой сыпучего материала, в ряде случаев определяющей возможность использования его в различных областях народного хозяйства. Величина этого параметра у дисперсного наполнителя зависит от формы и распределения частиц по размерам и может составлять от нескольких единиц до нескольких десятков квадратных метров на грамм [10].

33

Научный журнал строительства и архитектуры

Удельная поверхность исследуемых материалов определялась по формуле:

Sуд

K

 

W

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

где K — коэффициент пропорциональности, учитывающий форму частиц; ρ — истинная плотность, г/см3; W — массовая доля частиц данной фракции; X — среднее значение размера частиц соответствующей фракции (диаметр эквивалентной сферы). Данный метод определения удельной поверхности удобно применять в случае, если имеется точная гранулометрическая характеристика дисперсного материала. Метод используется в работах по исследованию свойств функциональных наполнителей полимерных композиций [14].

Значения показателей W и X принимались по результатам определения гранулометрического состава порошка методом дифракции лазерного излучения.

Расчётные показатели удельной поверхности исследуемых дисперсных наполнителей представлены в табл. 1.

Главным параметром для оценки плотности упаковки частиц дисперсных наполнителей является максимальная объемная доля дисперсной фазы, находящейся в заданном объеме φm. Максимальная объемная доля наполнителей определялась как отношение насыпной плотности к истинной плотности. Значения показателя φm представленыв табл. 1.

Показатели дисперсных наполнителей

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

Показатель

Вид наполнителя

Зола уноса

Микросферы

 

 

 

Отношение массовой доли частиц фракции к среднему

0,197

0,016

 

значению размера частиц данной фракции W/X×10-6, м-1

 

Среднемассовый диаметр Dw×10-6, м

5,067

0,611

 

Плотность насыпная ρнас, кг/м3

710

575

 

Плотность истинная ρист, кг/м3

2000

2500

 

Коэффициент формы К

6

6

 

Удельная поверхность Sуд, м2/кг

592,108

39,310

 

Расчетная предельная упаковка частиц наполнителей φm

0,256

0,441

 

Предельная упаковка частиц наполнителей по плотности

0,355

0,230

 

φm=ρнас/ρист

 

 

 

 

Плотность упаковки частиц характеризуется максимальной объемной долей дисперсной фазы φm, это отношение насыпной плотности к истинной плотности наполнителя.

Для исследуемых наполнителей максимальная объемная доля дисперсной фазы равна:

зола ТЭЦ-9, φm = 0,355;

зольные алюмосиликатные микросферы, φm = 0,23.

Для известных и применяемых в настоящее время наполнителей максимальная объемная доля дисперсной фазы варьируется от 0,08 до 0,74. Так, этот показатель для каолина —

0,36—0,56; для слюды — 0,38—0,45; для осажденного мела — 0,37—0,64 [19].

Показатели максимальной объемной доли частиц исследуемых золы уноса и микросфер имеют значения, сопоставимые с показателями применяемых наполнителей, используемых в полимерных композициях. Кроме того, при таких значениях φm и широком распределении частиц по размерам вязкость композиции будет низкой, что положительно скажется на переработке материала. Таким образом, исследуемые дисперсные наполнители соответствуют данному критерию.

Использование золы уноса от электрофильтров ТЭЦ и алюмосиликатных зольных микросфер при производстве строительных материалов с точки зрения состава возможно, если содержание токсичных компонентов и радиационная безопасность будут удовлетворять требованиям нормативов [16]. Был проведен анализ состава золы уноса.

34

Выпуск № 1 (57), 2020 ISSN 2541-7592

Химический анализ золы уноса, произведенный в соответствии с ГОСТ 10538-87, представлен в табл. 2.

Таблица 2

Химический состав золы уноса г. Ангарска Иркутской области

Элементный состав в расчете на оксиды

Содержание (средние значения), %

Потери массы при прокаливании

1

SiO2

62,9

TiO2

0,6

Al2O3

20,3

Fe2O3

7,3

СаО

3,3

MgO

2,2

K2O

1,2

Na2O

0,2

SO3

0,7

Свободный СаО

0,3

Состав изучаемого материала, многокомпонентный и относительно однородный, наиболее близок к алюмосиликатам из-за высокого содержания окислов кремния и алюминия до 90 %, из которых окислы кремния составляют почти две трети. Зола уноса почти не имеет несгоревших частиц, в которых, как правило, концентрируются вредные компоненты. Известные, применяемые в полимерных композициях минеральные наполнители не содержат большого количества компонентов, а представлены преимущественно одним из минералов: муллит, кварц, каолин, полевой шпат, тальк, стекло и т. д. Исследуемая зола уноса состоит из кристаллической (муллит, кварц, полевые шпаты, и некоторые другие) и аморфной фазы (стекло).

Спектральный анализ золы уноса проведен по методике (1.80) НСАМ №246-С в ЦАЛ Байкальского филиала «Сосновгеология» АО «Урангео». Исследуемый материал, кроме вышеназванных макроэлементов, содержит лишь следовые концентрации микроэлементов или элементов-примесей (Ni, Co, Cr, Pb, Sn, Zn, Mo, Zr, Ge, Cu, Ag, Zn, Be, Sc, Ga, La, Y, Ba, Sr, Li, B).

Химический анализ материала не выявил токсичных компонентов, а именно, тяжелых металлов (меди, цинка, никеля, свинца, хрома, кобальта, кадмия, ртути) и мышьяка, либо их следовые концентрации.

Влажность сырья, из которого получают полимерные композиты, является важным параметром переработки на экструзионной линии, литья под давлением, каландрования и других способов получения термопластичных композитов. Показатель влажности золы уноса составляет до 1 %. Зольные алюмосиликатные микросферы после их извлечения из золы сушатся и при этом имеют влажность до 1—1,5 %. Влажность исследуемых минеральных наполнителей соответствует техническим требованиям процесса экструзии.

Критерием радиационной безопасности для возможности применения стройматериалов служит показатель удельной эффективной активности естественных радионуклидов (ЕРН) по ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные». Требование радиационной безопасности также введено в стандарты на сырье для производства стройматериалов [13].

Удельную эффективную активность EPH золы уноса определяли в вышеуказанной ЦАЛ БФ «Сосновгеология». Показатель измерялся низкофоновой гамма-спектрометрической установкой на базе «Гамма-плюс» № 030 и блока детектирования — сцинти-блока на основе NaО (Ti) в соответствии с ГОСТ 30108-94. Зола уноса имеет показатель удельной эффективной активности ЕРН Аэфф равный 253 Бк/кг. Согласно СанПиН 2.6.1.2523-09 данный показатель не превышает нормативные 370 Бк/кг, материал относится к первому классу, что делает

35

Научный журнал строительства и архитектуры

возможным его использование в производстве композитных материалов для всех строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий.

Таким образом, анализ всех необходимых свойств и состава золы уноса и алюмосиликатных микросфер подтверждает принципиальную возможность их применения для получения полимерных композитов.

2. Технология получения композитных материалов. Экспериментальные исследова-

ния по получению полимерных композитов, наполненных золой уноса и алюмосиликатными микросферами, проводились на экструзионной линии по производству поливинилхлоридных профилей (модель SJZ55/110YF300, производство Китай) на базе технопарка ФГБОУ ВО «ИРНИТУ». Суспензионный поливинилхлорид марки СИ-64 производства АО «Саянскхимпласт» применялся в роли связующей матрицы. Данный термопласт имеет сравнительно низкий показатель константы Фикентчера, что может позволить добиться более высокого наполнения минеральными частицами по сравнению с другими марками поливинилхлорида. Также использовались технологические добавки: термосветостабилизаторы, модификаторы перерабатываемости, внутренние и внешние лубриканты, пигменты. Подготовка сухой смеси для экструдера осуществлялась в высокоскоростном двухступенчатом турбосмесителе. Все технологические добавки, связующее и наполнитель при этом загружались в смеситель одновременно.

В процессе получения композитов на экструдере подбирались технологические параметры: температуры зон экструдера для получения изделия надлежащего качества. Всего экструдировано свыше 20 рецептур с различным содержанием технологических добавок и наполнителя. Для исследований отобраны композиты, состав которых содержал 50 % наполнителя — золы уноса, микросфер и смеси этих наполнителей. В ходе серии экспериментов были подобраны оптимальные параметры для получения полимерного композита различных рецептур. Для получения изделий использовались два формующих инструмента экструдера (фильеры), позволяющие получать террасную доску для настилов, напольных покрытий и лага для её монтажа (фото видов изделий на рис. 4).

а)

б)

Рис. 4. Изделия из полимерного композита: а) лага; б) террасная доска

3 Исследования механических свойств полученных композитных материалов. Фи-

зико-механические характеристики полученных материалов определялись на базе научноисследовательской лаборатории испытания строительных материалов и конструкций ИРНИТУ (табл. 3). Эксперименты проводили на универсальной электромеханической испытательной машине «Instron® 5989», испытывалась прочность образцов на сжатие, растяжение и изгиб. Образцы готовились по требованиям ГОСТ 25.601-80, ГОСТ 25.602-80 и ГОСТ 25.604-82.

36

Выпуск № 1 (57), 2020

 

 

 

ISSN 2541-7592

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

Физико-механические характеристики наполненных композиционных материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее

Среднее

Среднее

 

п/п

Наполнитель

Содержание,

значение

значение

значение

 

 

 

% по массе

прочности

прочности

прочности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на сжатие, МПа

на разрыв, МПа

на изгиб, МПа

 

 

1

Зола уноса

50

42,28

21,81

50,87

 

 

2

Микросферы

50

35,67

12,55

34,24

 

 

3

Смесь золы уноса

 

 

 

 

 

 

 

и микросфер (массовое

50

35,09

11,54

24,02

 

 

 

соотношение 1:3)

 

 

 

 

 

 

4

Смесь золы уноса

 

 

 

 

 

 

 

и микросфер (массовое

50

40,14

13,69

35,78

 

 

 

соотношение 3:1)

 

 

 

 

 

Результаты исследования показали, что наилучшие средние значения прочности на сжатие и прочности на разрыв имеют образцы, наполненные золой уноса и смесью золы уноса и микросфер с массовым соотношением 3 к 1, соответственно. Высокие показатели прочности объясняются наличием плотной упаковки частиц в композите и более сильным взаимодействием наполнителя и полимерного связующего, поскольку площадь удельной поверхности золы уноса значительно больше, чем у микросфер. Тем не менее, использование микросфер является эффективным в том случае, когда полученные механические свойства материала являются приемлемыми, а важным показателем является низкая плотность композита [1].

Применение золы уноса, образующейся от сжигания угля на тепловых электростанциях в качестве наполнителя, улучшит физико-механические характеристики материала, снизит техногенную нагрузку на окружающую среду и удешевит получаемые композитные материалы.

В лаборатории строительных материалов ИРНИТУ проведены испытания материалов на устойчивость к раствору солей хлоридов натрия и магния 5 % концентрации и к перепадам температур от -70 С до +20 С. Важными параметрами, которые могут повлиять на долговечность материала, являются увеличение массы за счёт насыщения раствором солей и изменения прочности.

Для исследований на устойчивость материала к раствору солей и перепадам температур выбран наиболее перспективный из исследуемых образцов материал — композит, наполненный золой уноса и смесью золы уноса и микросфер с массовым соотношением 3 к 1, обладающий наиболее высокими показателями механической прочности (п. 1 в табл. 3) среди испытуемых. Образцы предоставлены в виде пластинок шириной 30—45 мм и мас-

сой 100—120 г.

Определение устойчивости к растворам солей хлорида натрия и магния необходимо для оценки возможности использования разработанного полимерного композита в качестве декинга для морских пирсов и отделки морских набережных и других изделий, применяемых в условиях контакта с морской водой. Использовался раствор с содержанием солей 3,5 %, как средняя концентрация соли в морской воде. Соотношение солей хлорида натрия и хлорида магния составляет 1: 1. Для испытаний изготовлено 24 образца, у которых вначале была измерена масса. Чтобы достоверно убедится в стойкости к соленому раствору, образцы были выдержаны при комнатной температуре в течение 35 дней в соленом растворе. После выдержки в растворе изменения массы не были зафиксированы, точность измерения составила 0,1 г, что говорит о стойкости материала к раствору соли.

При испытаниях на морозостойкость образцов в работе определялась относительная величина деформации изгиба, при которой ось стержня и все его волокна, т. е. продольные линии, параллельные оси стержня, искривляются под действием внешних сил. Перед испытаниями на морозостойкость на 8 образцах была измерена прочность на изгиб и величина

37

Научный журнал строительства и архитектуры

деформации, при которой образец разрушается. Далее после 20 и 30 циклов также испытывали по 8 образцов.

После 20 циклов изменение массы (среднее по 8 образцам) составило 1,22 %. Прочность на изгиб после 20 циклов уменьшилась на 6 %, а величина деформации при разрушении наоборот возросла на 39 %. Таким образом, после 20 циклов материал стал менее прочным и более пластичным. Пластинки до испытаний на морозостойкость и после 20 циклов при испытаниях на изгиб ломались одинаково: примерно посередине.

После 30 циклов изменение массы составило 3,39 %. Таким образом, на последних 10 циклах изменение массы резко возросло. Прочность на изгиб после 30 циклов увеличилась на 122 % (более чем в два раза), а величина деформации при разрушении, наоборот, уменьшилась на 50 %. Пластинки после 30 циклов при испытаниях на изгиб ломались по краям. Сильное изменение свойств на последних циклах говорит об изменениях, происходящих в материале. Увеличение прочности и уменьшение пластичности может быть следствием деструкции полимера. В целом, материал провёл в растворе солей 2 месяца и при этом коррозии (выкрашивания, разрушения) или изменения формы не наблюдалось.

Экономическая эффективность применения золы уноса и зольных микросфер связана с их более низкой стоимостью по сравнению с другими применяемыми наполнителями: древесной мукой (от 11000 рублей за тонну), дисперсным мелом (от 3500 рублей за тонну). Стоимость древесной муки и дисперсного мела сильно разнится от производителя и качества их подготовки. Зола уноса по сравнению с этими наполнителями стоит очень недорого, от 700 рублей за тонну, поскольку используется в том виде, котором была уловлена с электрофильтров без какой-либо подготовки и обработки, при этом имея все необходимые характеристики, что было проанализировано выше. Стоимость зольных микросфер несколько выше и составляет от 1900 рублей за тонну, вследствие их выделения и сушки, однако это ниже цены озвученных наполнителей. Таким образом, себестоимость разработанных материалов будет ниже, чем композитов-аналогов.

Выводы. Доказана эффективность применения техногенного сырья энергетики — золы уноса и зольных алюмосиликатных микросфер в качестве функциональных наполнителей полимерных композиционных строительных материалов, что подтверждено как исследованиями характеристик самих дисперсных частиц наполнителя, так и испытаниями механических и эксплуатационных свойств разработанных материалов.

Основными преимуществами новых материалов являются высокие показатели прочности при наполнении 50 % по массе, а также долговечности при замораживании и выдерживании в солевом растворе.

Разработаны новые рецептуры композиций и установлены технологические параметры для экструзионного производства полимерных композитов с высокими показателями физи- ко-механических и эксплуатационных свойств.

При выдерживании образцов материала в соленой воде в течение 60 дней и испытании на морозостойкость (при этом в течение 30 циклов) было показано, что материал не подвергся разрушению и изменениям формы. Наполнение полимерных композиций золой уноса оказывает значительное влияние на физико-механические характеристики террасной доски.

Исследуемый композит может применяться в различных сферах в качестве конструкционного материала, так как имеет более низкую по сравнению с аналогами стоимость за счет использования промышленных отходов до 50 % по массе в составе.

Библиографический список

1. Абдуллин, И. А. Механические свойства наполненных поливинилхлоридных композиций / И. А. Абдуллин, Э. Р. Галимов, А. М. Мухин, В. Г. Шибаков // Вестник Казанского технологического университета. — 2012. — Т. 15, № 17. — С. 107—109.

38

Выпуск № 1 (57), 2020

ISSN 2541-7592

2. Берлин, А. А. Некоторые

перспективы развития полимерных конструкционных материалов /

А. А. Берлин // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. — 2010. — Т. 52, № 9. — С. 1541—1550.

3.Веттегрень, В. И. Влияние формы частиц наполнителя на прочность полимерного композита / В. И. Веттегрень, А. Я. Башкарев, М. А. Суслов // Журнал технической физики. — 2007. — Т. 77, № 6. — С. 135—138.

4.Жарков, А. С. Исследование напряженно-деформированного состояния дисперсно наполненного полимерного композита с использованием объемных моделей / А. С. Жарков, И. И. Анисимов, А. В. Щемелинин, С. А. Бочкарева, Б. А. Люкшин, Р. А. Загородников // Механика композиционных материалов и конструкций. — 2012. — Т. 18, № 1. — С. 16—34.

5.Коробко Е. А. Использование отходов угледобычи для наполнения ПВХ-пластиков / Е. А. Коробко, А. А. Алексеев, В. С. Осипчик // Успехи в химии и химической технологии — 2004. — Т. 18. — № 3 (43). — С. 15—17.

6.Истомина, А. С. Влияние степени дисперсности и морфологии порошка цинка на термодинамику его взаимодействия с полистиролом в растворе и композитной пленке / А. С. Истомина, А. П. Сафронов, О. Р. Тимошенкова, А. В. Пастухов // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. — 2010. — Т. 52, № 9. — С. 1602—1611.

7.Клёсов, А. А. Древесно-полимерные композиты / А. А. Клёсов. — — М.: Научные основы и технологии, 2010. — 736 с.

8.Колосова, А. С. Наполнители для модификации современных полимерных композиционных материалов / А. С. Колосова, М. К. Сокольская, И. А. Виткалова, А. С. Торлова, Е. С. Пикалов // Фундаментальные исследования. — 2017. — № 10 (3). — С. 459—465.

9.Кочнева, А. В. Утилизация отходов добычи мрамора в производстве строительных материалов / А. В. Кочнева, Н. А. Толмачева, Е. В. Зелинская, А. Е. Бурдонов, В. В. Барахтенко // Экология и промышленность России. — 2017. — Т. 21, № 11. — С. 10—14.

10.Марков, А. В. Исследование технологических свойств жестких ПВХ-композиций с различными на-

полнителями / А. В. Марков, И. Д. Симонов-Емельянов,

Н. И. Прокопов, Э. Ш. Ганиев,

В. С. Аншин,

В. А. Марков // Вестник МИТХТ им. М. В. Ломоносова. — 2012. — Т. 7, № 4. — С. 100—105.

 

11. Низамов, Р. К. Обоснование эффективности наполнения ПВХ-композиций тонкодисперсными от-

ходами металлургических производств / Р. К. Низамов,

Р. Р. Галеев, Л. А. Абдрахманова,

В. Г. Хозин,

Н. И. Наумкина, Т. З. Лыгина // Строительные материалы. — 2005. — № 7. — С. 18—20.

12.Серенко, О. А. Влияние размера частиц на форму образующихся дефектов в дисперсно наполненном композите / О. А. Серенко, С. Л. Баженов, И. Н. Насруллаев, А. А. Берлин // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. — 2005. — Т. 47, № 1. — С. 64—72.

13.Сидякин, П. А. К вопросу о гигиеничности строительных материалов Ставропольского края по радиационному признаку / П. А. Сидякин, Д. В. Щитов, Н. А. Фоменко, И. С. Алёхина, М. А. Мурзабеков // Современные наукоемкие технологии. — 2016. — № 3 (2). — С. 280—283.

14.Симонов-Емельянов, И. Д. Обобщенные параметры структуры, составы и свойства дисперснонаполненных полимерных композиционных материалов со стеклянными шариками / И. Д. Симонов-Емельянов, Н. В. Апексимов, А. Ю. Зарубина, С. Б. Зубков // Пластические массы. — 2012. — № 5. — С. 52—57.

15.Симонов-Емельянов, И. Д. О влиянии наполнителя на формирование цены и стоимости полимерных композиционных материалов и изделий / И. Д. Симонов-Емельянов, Н. В. Апексимов // Пластические массы. — 2011. — № 10. — С. 60—64.

16.Цховребов, Э. С. Вопросы охраны окружающей среды и здоровья человека в процессе обращения строительных материалов / Э. С. Цховребов, Е. Г. Величко // Строительные материалы. — 2014. — № 5. — 99 с.

17. Duretek, I. Arheological properties of wood polymer composites and their role in extrusion / I. Duretek, S. Schuschnigg, A. Gooneie, G. R. Langecker, C. Holzer // Journal of Physics: Conference Series. — 2015. — Vol. 602, № 1. — Р. 12—14.

18.Hesser, F. Environmental advantage by choice: Ex-ante LCA for a new Kraft pulp fibre reinforced polypropylene composite in comparison to reference materials / F. Hesser // Composites Part B: Engineering. — № 79. — 2015. — P. 197—203.

19.Katz, H. S. Handbook of fillers for plastics / H. S. Katz, J. V. Milewski. — New York: Van Nostrand Reinhold, 1987. — 467 p.

20.Krehula, L. K. Influence of calcium carbonate filler and mixing type process on structure and properties of styrene-acrylonitrile/ethylene-propylene-diene polymer blends / L. K. Krehula, A. P. Siročić, Z. Katančić, J. Jelenčić, V. Kovačević, Z. Hrnjak-Murgić // Journal of Applied Polymer Science. — 2012. — Vol. 126, № 4. — Р. 1257—1266.

21.Kulkarni, M. B. Effect of particle size of fly ash cenospheres on the properties of acrylonitrile butadiene styrene-filled composites / M. B. Kulkarni, V. A. Bambole, P. A. Mahanwar // Journal of Thermoplastic Composite Materials. — 2014. — Vol. 27, № 2. — Р. 251—267.

39