Повышение температуры приводит к снижению прочности и модуля упругости образцов полимербетона, поскольку связующая смола становится менее прочной с повышением температуры. В случае с образцами полимербетона с использованием чистого ненасыщенного полиэфира, повышение температуры с 25 [градусов]C до 65 [градусов]C понизило прочность на сжатие примерно на 33%, модуль упругости примерно на 36%, сопротивление раскалыванию примерно на 31%, а также прочность при изгибе примерно на 38%. В случае с образцами полимербетона с использованием UP-MMT нанокомпозита, повышение температуры с 25 [градусов]C до 65 [градусов]C понизило прочность на сжатие примерно на 18%, модуль упругости примерно на 22%, сопротивление раскалыванию примерно на 18%, а также прочность при изгибе примерно на 22%.

Полученный результат показывает, что полимербетон, изготовленный с нанокомпозитом ММТ-UP, обладает механическими свойствами, которые превосходят механические свойства чистого ненасыщенного полиэфира. Повышенные эксплуатационные характеристики ненасыщенного полиэфира имеют большое значение для будущего полимербетона. Поэтому столь существенно повышение механических и тепловых эксплутационных характеристик полимербетона, которое имело место за счет использования нано-MMT.

5. Заключение

Основной целью настоящего исследования было повышение эксплуатационных характеристик полимербетона, изготовленного с использованием ненасыщенной полиэфирной смолы. В работе рассматривался вопрос о том, возможно ли использование нанокомпозита ММТ-UP для производства полимербетона, демонстрирующего прекрасные механические и тепловые рабочие параметры. На основании результатов данного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Механические и тепловые свойства композитов, которые обладают максимальной прочностью на разрыв, модулем упругости при растяжении, и температурой до температуры перехода в стеклообразное состояние [T.sub.g] при 5% нано-MMT, значительно улучшились после добавления нано-MMT, диспергированного в полимерной матрице. Также модуль упругости нанокомпозита  с ММТ-UP был повышен добавлением нано-MMT. Тем не менее, вне рамок определенной концентрации MMT (с диапазоном, примерно, в 5-7%), механические и тепловые рабочие параметры композитов снизились при увеличении концентрации нано-MMT.

2. В композитах с [Na.sup.+], не было отмечено существенных изменений механических и тепловых свойств, поскольку степень расслоения ниже, чем у Cloisite 30B-UP нанокомпозитов.

3. Прочность и модуль упругости полимербетона были повышены с помощью использования расслоенного нанокомпозита ММТ-UP. Здесь важно отметить, что расслоенный нанокомпозит ММТ-UP существенно влияет на эксплуатационные характеристики полимербетона. Также было установлено, что прочность и модуль упругости полимербетона положительно соотносится с прочностью на разрыв и модулем упругости при растяжении нанокомпозита ММТ-UP.

4. Ненасыщенные полиэфирные смолы, изготовленные из утилизированного PET и нано-MMT, могут использоваться для значительного повышения эксплуатационных характеристик полимербетонов при сравнительно небольших затратах.

Ссылки:

[1] Pinnavaia TJ, Beall GW. Polymer--Clay Nanocomposites. John Wiley & Sons Ltd; 2000. p. 127-49.

[2] Hasegawa N, Kawasumi M. Kato M, et al. Preparation and mechanical properties of polypropylene-clay hybrids using a maleic anhydride-modified polypropylene oligomer. J Appl Polym Sci 1998;67(1):87-92.

[3] Aranda P, Ruiz-Hitzky E. Ionic conductivity in layer silicates controlled by intercalation of macrocyclic and polymeric oxyethylene compounds. Electrochim Acta 1992;37(9):1573-7.

[4] Giannelis EP. Nanoscale, two-dimensional organic--inorganic. Adv Chem Ser 1995;245:259.

[5] Okada A, Usuki A, Kurauchi T. Polymer--clay hydrids. ASC Symposium 1995;585:55.

[6] Alexandre M, Dubois P. Polymer-layered silicate nanocomposites; preparation, properties and uses of a new class of materials. Mater Sci Eng R 2000;28( 1/2): 1-63.

[7] Kornamann X, Berglund LA, Sterte J. Nanocomposites based on montmorillonite and unsaturated polyester. Polym Eng Sci 1998;38(8): 1351-8.

[8] Farahat MS, AbdeI-Azim A, Abdel-raowf M. Modified unsaturated polyester resins synthesized from poly (echylene terephthalate) waste 1 synthesis and curing characteristics. Macromol Mater Eng 2000;283: I-6.

Таблица 1
 
Свойства модифицированного монтмориллонита
 
Свойства                          [Na.sup.+]   Cloisite    Cloisite
                                               30B         25A
 
Органический преобразователь        Никакого   MT2EtOH       2MHTL8
Удельная масса (г/куб. см.)           2.86         1.87        1.98
% потери массы при возгорании(%)        7            34          30
Результаты рентгена ([d.sub.001])     11.7         18.5        18.6
 ([ангстрем]) 
 

Таблица 2
 
Свойства агрегатов
 
Тип               Размер               Удельная   Модуль   Поглощение
                                       масса    крупности      (%)
 
Крупный агрегат   Максимальный размер  8 мм       2.63       6.42       0.08
Мелкий агрегат     0.1--0.6 мм         2.60       2.48       0.05
 
Таблица 3
 
Состав ненаполненной полиэфирной смолы
 
Компоненты                Утилизированный PET   Пропилен гликоль, диэтилен
                                                гликоль, дипропилен гликоль
 
Процентная доля по массе (%)   29.1           16.0
 
Компоненты               Терефталевая кислота,   Стирольный мономер (SM)
                           Малеиновый ангидрид
 
Процентная доля по массе(%)   14.9                 40

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента и газобетона можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России» и «Рынок газобетона автоклавного и неавтоклавного способов твердения в России».

www.newchemistry.ru