|
9 3 Несмотря на все многообразие химических процессов, вызывающих повреждение композитов в кислых средах, их можно разделить на следующие основные типы, охватывающие виды деструкции: процессы вымывания, при которых из композита десорбируют компоненты, растворимые в воде; процессы химического взаимодействия реакционноспособных компонентов композита и электролита с образованием растворимых солей и других продуктов, растворимых в воде; образование в композите нерастворимых соединений, кристаллизующихся в порах и уплотняющих структуру на начальной стадии и разрушающих ее с увеличением объема сверхкритического предела. Очевидно, что при действии агрессивных сред на модифицированное полимерное связующее (ПС) на основе ВПМ в ее структуре будут происходить химические процессы, аналогичные тем, что имеют место и для других полимеров. Продукты отверждения эпоксидной смолы отличаются повышенной механической прочностью, теплои химстойкостью. Поэтому в диссертационном исследованиии целесообразно определить химическую стойкость ПС. Исследования химической стойкости ПС в растворах неорганических кислот и щелочей проводили по общепринятой методике, по итогам промежуточных испытаний-определяли изменение массы образцов А т ^ % ; коэффйциен'Гхимической стойкости Кхс; глубину проникновения агрессивной среды в композит х, мм (табл. 3.3 3.4). Результаты экспериментов представлены в виде графических зависимостей изменения коэффициента химической стойкости, изменении массы образцов и глубины проникновения агрессивной среды, от времени экспонирования композиции (рис. 3.1 3.6). Результаты исследования доказывают, что полимерное связующее на основе модифицированной эпоксидной смолы является химическистойким материалом. Значения коэффициента химической стойкости, определенные после выдержки в агрессивных средах (табл. 3.3 3.4), показывают, что по отношению к растворам кислот и щелочей Г1С является химическистойким материалом, поскольку его Кхс> 0,8. |
83 Несмотря на все многообразие химических процессов, вызывающих повреждение композитов в кислых средах, их можно разделить на следующие основные типы, охватывающие виды деструкции: процессы вымывания, при которых из композита десорбируют компоненты, растворимые в воде; процессы химического взаимодействия реакционноспособных компонентов композита и электролита с образованием растворимых солей и других продуктов, растворимых в воде; образование в композите нерастворимых соединений, кристаллизующихся в порах и уплотняющих структуру на начальной стадии и разрушающих ее с увеличением объема сверхкритического предела. Очевидно, что при действии на разработанную полимерную композицию агрессивных сред ее структуре будут происходить химические процессы, аналогичные тем, что имеют место и для других полимеров. Исследования химической стойкости композиции в растворах неорганических кислот проводили по методике, указанной в п. 2.1.2, по итогам промежуточных испытаний определяли изменение массы образцов Лт, %; коэффициент химической стойкости Кхс\ коэффициент изменения модуля деформаций К& глубину проникновения агрессивной среды в композит х, мм. Результаты экспериментов представлены в виде графических зависимостей изменения коэффициента химической стойкости и модуля упругости, изменении массы образцов и глубины проникновения агрессивной среды, от времени экспонирования композиции. 2.8.2. Стойкость в органических кислотах В промышленности наряду с неорганическими кислотами широкое применение находят и органические кислоты, среди которых наиболее распространены уксусная СН3СООН, лимонная СзН4(ОН)(СООН)3 и молочная СНзСН(ОН)СООН кислоты. Так, например, уксусную кислоту (наряду с ук ненты, растворимые в воде; процессы химического взаимодействия реакционноспособных компонентов композита и электролита с образованием растворимых солей и других продуктов, растворимых в воде; 131 Рис. 4.8. Изменение водопоглощения ПРК в зависимости от длительности его выдержки в воде О 30 60 90 120 190 «во 210 240 270 300 330 Э60 арсмя. сутям Рис. 4.9. Изменение коэффициента водостойкости ПРК в зависимости от длительностей его выдержки в воде образование в композите нерастворимых соединений, кристаллизующихся в порах и уплотняющих структуру на начальной стадии и разрушающих ее с увеличением объема сверхкритического предела. 132 Очевидно, что при действии на полимсррастворный композит агрессивных сред в его структуре будут происходить химические процессы, аналогичные тем, что имеют место и для других полимеров. Исследования химической стойкости ПРК в растворах неорганических кислот: 30 %-ном растворе серной кислоты, , 5 %-ном растворе фосфорной кислоты, 3 %-ном растворе азотной кислоты, 5 %-ном растворе соляной кислоты и 36 %-ном растворе соляной кислоты проводили по методике, указанной в п. 2.1.2. По итогам промежуточных испытаний определяли изменение массы образцов — Ату %; коэффициент химической стойкости Кхс; коэффициент изменения модуля деформаций К& глубину проникновения агрессивной среды в композит-х, мм. Результаты экспериментов представлены в табл. 4.4 и в виде графических зависимостей массы образцов и глубины проникновения агрессивной среды, от времени экспонирования полимерной композиции на основе эпоксидосодержащих отходов. По полученным данным видно, что после года выдержки ПРК в агрессивных средах его прочность на растяжение снизилась: в 36 %-ном и 5 %-ном растворах соляной кислоты на 31 % и 19 %, 3 %-ном растворе азотной кислоты 20 %, 5 %-ном растворе фосфорной кислоты 6,5 %, в 30 ном растворе серной кислоты на 5 соответственно. Следует отметить, что снижение модуля упругости ПРК за этот период происходило более интенсивно и составило для: 36 % и 5 %-ных растворов соляной кислоты 47,2 % и 19,4 %, 3-%-ного раствора азотной кислоты 30,3 %, 5 %-ного раствора фосфорной кислоты 19,4%, 30 %-ном растворе серной кислоте на 13,Соответственно. Более интенсивное снижение модуля упругости по сравнению с прочностью при растяжении свидетельствует о том, что при действии неорганических кислот на ПК ПРК происходит деструкция полимерного связующего, ведущая к разрыву макромолекулы полимера, за счет чего происходит увеличение деформативности и снижение прочности композита. Визуальный осмотр образцов после 12 месяцев выдержки в неорганических кислотах показал, что внешний вид их не меняется, за исключением образцов, находившихся в 36 %-ном рас |