|
68 Вода и водные растворы электролитов оказывают разнообразное негативное воздействие на композиционные материалы, вызывая их деструкцию, изменение свойств, растрескивание и т. д. Наиболее распространенные жидкие агрессивные среды, как правило, являются водными растворами кислот, щелочей и солей. Поэтому при рассмотрении химического сопротивления полимерной композиции в водных растворах электролитов необходимо знать, какое влияние вода оказывает на перенос электролита и какие изменения структуры, а, следовательно, и свойств материала, будут происходить в композите под ее действием. Сопротивление действию воды является наиболее универсальной характеристикой химической стойкости полимербетона любого вида. Правомерно это и для разработанного состава композита. Стойкость полимерного связующего в воде определяли по изменению веса и прочности образцов при сжатии после их выдержки в течение определенного периода времени в водной среде. Испытание проводили на образцах размером 5x5x2 см. Было изготовлено семь серий образцов, по три на каждый срок выдержки. Продолжительность экспонирования их в среде принята равной 360 суток при промежуточных сроках 30, 60, 90, 180 и 270 суток. Перед погружением в среду образцы измеряли и взвешивали. После определенного периода.всестороннего воздействия на них реагента образцы вынимали из эксикаторов, сушили фильтровальной бумагой и подвергали испытанию на растяжение. Образцы нагружали непрерывно и равномерно до момента разрушения. Щелочные среды разрушают большинство композиционных строительных материалов, выполненных из органических соединений. По этой причине проводили исследование коррозионной стойкости композиции в растворах щелочей и оснований. В качестве агрессивных сред были выбраны 10 %-ные растворы ЫаОН, а также 25 %-ный водный раствор аммиака. Необходимо отметить, что рассмотрение вопроса влияния аммиака ЫНз на композит, в ряду щелочных сред, обусловлено особенностью образования иона аммония ЫН4*, который получается при растворении аммиака в воде, что в да |
80 и дайной среды. Коэффициенты а и Ь рассчитывают по результатам испытаний по формулам: а = \%Кх с -ЬЛ%т. (2.19) Ё(1б^„-18Оёх-18-0 * = -*------------------------------(2.20) ^08т-1§т,)2 -1 где 1 %Кхс = —-----------среднее значение логарифма коэффициента п химической стойкости; 2> 1&Т —-------среднее значение логарифма времени испытаний; п 1§/Стс и 1&Т/, соответственно логарифмы коэффициентов химической стойкости и времени испытаний в /-ой серии образцов (промежуточных сроков); п число серий образцов, испытанных в промежуточные сроки. 2.7. Водостойкость полимерной композиции Вода и водные растворы электролитов оказывают разнообразное негативное воздействие на композиционные материалы, вызывая их деструкцию, изменение свойств, растрескивание и т. д. Наиболее распространенные жидкие афессивные среды, как правило, являются водными растворами кислот, щелочей и солей. Поэтому при рассмотрении химического сопротивления полимерной композиции в водных растворах электролитов необходимо знать, какое влияние вода оказывает на перенос электролита и какие изменения структуры, а, следовательно, и свойств материала, будут происходить в композите под ее действием. Сопротивление действию воды является наиболее универсальной характеристикой химической стойкости полимербетона любого вида. Правомерно это и для разработанного состава композита. 81 Оценку водостойкости и прогнозирование долговечности полимерного композита проводили по методике, изложенной в п. 2.1.2. Стойкость полимерной композиции в воде определяли по изменению веса и прочности образцов при растяжении после их выдержки в течение определенного периода времени в водной среде. Испытание проводили на образцах размером 5x5x2 см. Было изготовлено семь серий образцов, по три на каждый срок выдержки. Продолжительность экспонирования их в среде принята равной 360 суток при промежуточных сроках 30, 60, 90, 180 и 270 суток. Перед погружением в среду образцы измеряли и взвешивали. После определенного периода всестороннего воздействия на них реагента образцы вынимали из эксикаторов, сушили фильтровальной бумагой и подвергали испытанию на растяжение. Образцы нагружали непрерывно и равномерно до момента разрушения. 2.8. Сопротивление полимерной композиции действию различных агрессивных сред Воздействие агрессивных сред на материалы, и в частности на полимерный композит проявляется в изменении его структуры и свойств без нарушения целостности или с разрушением материалов [42, 87, 168). При этом действие среды разделяется на физическое и химическое. Физическое действие сред на композит заключается в проникновении их между макромолекулами. Это воздействие, как правило, носит обратимый поверхностный и объемный характер. Поверхностное действие среды заключается в уменьшении поверхностной энергии на границе «тело-среда» в результате адсорбции, облегчающей процесс образования и развития трещин. Объемное действие среды приводит к значительному ухудшению основных прочностных показателей, а с другой стороны, к увеличению гибкости полимерных цепей и пластификации композиции. Проникновение физически активных сред в тело осуществляется через микропоры и мелкие капилляры материалов. Химиче 84 сусным ангидридом и ацетилхлоридом) используют для введения ацетильной группы СН3СО (так называемое ацетилирование) в производстве эфиров, применяемых как душистые вещества, производстве растворителей, лекарственных средств (ацетилсалициловая кислота, фенацетин). Кроме этого, уксусная кислота сырьё в синтезе хлоруксусных кислот, растворитель в производстве ацетилцеллюлозы. Соли уксусной кислоты используют при приготовлении пигментов (ацетаты свинца и меди), как катализаторы (ацетаты марганца, кобальта, цинка) и протравы при крашении (основные соли уксусной кислоты). Лимонная кислота используется в пищевой промышленности, медицине (для консервирования крови), фотографии и красильном деле. Молочные кислоты образуются при брожении сахаристых веществ под влиянием различных бактерий молочнокислого брожения, например, при скисании молока, квашении капусты, солении овощей, созревании сыра, силосовании кормов. Поэтому изучение химической стойкости полимерной композиции в органических кислотах не менее важно, чем в неорганических. Исследования химической стойкости композиции в растворах органических кислот проводили по методике, указанной в п. 2.1.2.2.8.3. Стойкость в растворах щелочей и оснований Щелочные среды разрушают большинство композиционных строительных материалов, выполненных из органических соединений. По этой причине проводили исследование коррозионной стойкости композиции в растворах щелочей и оснований. В качестве агрессивных сред были выбраны 10%-ные растворы ИаОН, а также 25 %-ный водный раствор аммиака. Необходимо отметить, что рассмотрение вопроса влияния аммиака МН3 на композит, в ряду щелочных сред, обусловлено особенностью образования иона аммония >1Н4+, который получается при растворении аммиака в воде, что в дальнейшем приводит к образованию слабого основания — аммония гидроокиси 1ЧН4ОН, поэтому можно говорить об идентичности процессов деструкции полимерной композиции при действии щелочей и аммиака [62, 63, 64]. |