Введение
Глава I. Состояние вопроса повышения эффективности и качества полимерных композитов в строительстве 21
1.1. Перспективы и проблемы применения композиционных материалов на основе полимеров в строительных технологиях 22
1.2. Анализ основных свойств и эксплуатационных характеристик строительных полимерных композитов 25
1.3. Взаимосвязь составов, структуры и свойств наполненных полимерных композиционных материалов 37
1.4. Особенности поведения полимерных композиционных материалов при воздействии агрессивных внешних факторов 46
1.4.1. Механизмы деструкции и разрушения полимерных композитов.. 50
1.4.2. Усадочные и внутренние напряжения в наполненных полимерных системах 55
1.4.3. Оценка длительной прочности полимеркомпозитов 58
1.4.4. Коррозионная стойкость в агрессивных средах 63
Выводы по главе I 68
Глава II. Регулирование структуры и свойств полимерных композитов 70
2.1. Анализ современных теорий структурообразования термореактивных композитов 70
2.2. Зависимость свойств полимерных матриц от характера надмолекулярных структур 81
2.3. Способы и методы регулирования структуры полимерных связующих 84
2.3.1. Химическая модификация 85
2.3.2. Физическая структурная модификация 90
2.3.3. Полимерные смеси 92
2.3.4. Влияние наполнителей и заполнителей на свойства полимерной матрицы 96
2.3.5. Модифицирующие добавки 103
2.3.6. Легирование полимерных систем 108
Выводы по главе II 110
Глава III. Управление структурообразованием и свойствами полимерных материалов и композитов методом легирования 112
3.1. Возможности направленного регулирования структуры полимерных связующих 112
3.2. Структурно-дефектная иерархия как предпосылка уровневой модификации структур термореактивных полимеров ИЗ
3.3. Управление структурой и свойствами связующих полимерных матриц 128
3.3.1. Химические и физико-химические основы управления свойст
вами связующих на основе эпоксидных олигомеров 128
3.3.2. Основные принципы проектирования строительных композитов на основе полиэфирных смол 134
3.4. Влияние наполнителей и заполнителей на формирование заданных характеристик полимерных композиционных материалов 137
3.5. Расчеты составов наполненных композитов и полимербетонов 141
3.6. Влияние кремнийорганических легирующих добавок на структуро-образование и свойства термореактивных систем 146
3.6.1. Вытеснение легирующих добавок в процессе структурирования и «залечивание» дефектов надмолекулярных структур 148
3.6.2. Релаксация внутренних напряжений 151
3.6.3. Увеличение трещиностойкости и повышение физико- механических характеристик 153
3.6.4. Увеличение стойкости к термоокислительной деструкции и повышение эффективности антиоксидантов и стабилизаторов 155
3.6.5. Повышение химической стойкости 162
3.6.6. Повышение атмосферостойкости и снижение водопоглощения... 166
Выводы по главе III 168
Глава IV. Проектирование и разработка конструкционных строитель ных стеклопластиков с улучшенными характеристиками 170
4.1. Повышение эффективности применения эпоксидных конструкционных стеклопластиков в строительстве 170
4.2. Проектирование и разработка эпоксидных связующих с повышенной термостойкостью и улучшенными характеристиками 171
4.2.1. Разработка связующего на основе эпокситрифенольной смолы... 172
4.2.2. Разработка связующего на основе эпоксиноволачной смолы 178
4.2.3. Разработка связующего на основе эпоксидиановой смолы 187
4.3. Модификация эпоксидного связующего кремнийорганическими ле
гирующими добавками 201
4.3.1. Кластерообразование в легированных эпоксидных системах 202
4.3.2. Определение оптимального количества легирующих добавок 206
4.3.3. Исследование стойкости к термоокислительной деструкции модифицированных эпоксидных связующих 212
4.4. Влияние модифицирующих кремнийорганических добавок на кинетику отверждения эпоксидного связующего 216
4.5. Исследование процесса полимеризации эпоксидного связующего в присутствие модифицирующей добавки методом ИК-спектроскопии 221
4.6. Исследование химической стойкости модифицированного эпоксидного связующего 229
4.7. Эксплуатационные характеристики стеклокомпозитов, предназначенных для изготовления газоходов и газоотводящих стволов ТЭЦ 237
4.7.1. Повышение термической стойкости модифицированного эпоксидного связующего 238
4.7.2. Оценка плотности сшивки по термомеханическим данным 241
4.7.3. Оценка адгезионной прочности в системе модифицированное эпоксидное связующее/стекловолокно 244
4.7.4. Физико-механические характеристики стеклопластика на основе модифицированного эпоксидного связующего 249
Выводы по главе IV 251
Глава V. Проектирование и разработка полимербетонов и наполнен ных строительных композитов на основе эпоксидных олигомеров с улучшенными эксплуатационными характеристиками 254
5.1. Проектирование эффективных составов эпоксидных композитов иполимербетонов 255
5.1.1. Основные принципы оптимального выбора эпоксидных смол 258
5.1.2. Эффективность наполнителей для строительных эпоксидных композитов 260
5.2. Морфология надмолекулярных структур эпоксидных компаундов... 261
5.3. Модификация полимерных связующих малыми добавками кремний-органических соединений 262
5.4. Исследование процессов полимеризации модифицированных эпоксидных композитов в присутствии легирующих добавок 264
5.5. Исследование физико-механических и эксплуатационных характеристик модифицированных эпоксидных композитов 268
5.5.1. Влияние наполнителей и легирующих добавок на физико-механические свойства 268
5.5.2. Оценка эксплуатационных свойств легированных строительных эпоксидных композитов: стойкость в химически агрессивных средах 274
5.6. Разработка составов полимербетонов конструкционного и декора тивно-отделочного назначения 276
5.5.6. Влияние легирующих добавок на водопоглощение и водостой кость эпоксидных композитов 283
Выводы по главе V 284
Глава VI. Повышение эффективности строительных композитов на полиэфирных связующих для конструкционных и декоративных из делий малых архитектурных форм 286
6.1. Физико-химические основы получения эффективных наполненных полиэфирных композитов 286
6.1.1. Характеристики основных типов ненасыщенных полиэфирных смол 288
6Л .2. Особенности механизма отверждения полиэфирных олигомеров. 292
6.2. Разработка связующих на основе полиэфирных смол 293
6.3. Выбор наполнителей и заполнителей для строительных композитов на основе полиэфирных связующих 295
6.4. Легирование полиэфирных матриц 297
6.5. Исследования процессов полимеризации модифицированных полиэфирных олигомеров в условиях наполненных систем 299
6.5.1. Характеристики наполнителей для полиэфирных композитов 299
6.5.2. Влияние наполнителей на свойства полиэфирных композитов... 304
6.5.3. Кинетические зависимости отверждения полиэфирных матриц... 307
6.5.4. Влияние модифицирующих добавок на свойства полиэфирных композитов и п-бетонов 311
6.6. Свойства и эксплуатационные характеристики конструкционных и декоративно-отделочных полиэфирных композитов для изделий малых архитектурных форм 313
Выводы по главе VI 316
Глава VII. Повышение стойкости полимерных строительных материалов и композитов в биологически агрессивных средах 318
7.1. Анализ агентов биоповреждений строительных полимеркомпозитов 320
7.2. Факторы, влияющие на грибостойкость строительных полимеров 324
7.3. Механизм микодеструкции полимерных строительных материалов.. 326
7.4. Повышение грибостойкости строительных композиционных материалов на основе полимеров 330
7.5. Исследование процессов микодеструкции композиционных материалов на основе эпоксидных и полиэфирных связующих 339
7.5.1. Объекты исследования: полимерные связующие и наполнители.. 339
7.5.2. Методы исследования биокоррозионной стойкости полимерных композитов 341
7.5.3. Грибостойкость важнейших компонентов строительных полимеркомпозитов и п-бетонов 343
7.5.3.1. Грибостойкость минеральных наполнителей и заполнителей 344
7.5.3.2. Грибостойкость полимерных связующих 346
7.5.4. Грибостойкость конструкционных материалов и композитов на основе эпоксидных и полиэфирных связующих 348
7.5.5. Кинетика роста и развития плесневых грибов на поверхности полиэфирных и эпоксидных материалов 351
7.5.6. Влияние продуктов метаболизма микромицет на физико-механические свойства полимерных композитов 355
7.5.7. Исследование механизма микодеструкции ПЭ связующих 360
7.6. Моделирование процесса микодеструкции строительных материалов 362
7.6.1. Кинетическая модель роста и развития плесневых грибов на поверхности строительных материалов 362
7.6.2. Моделирование процессов диффузии метаболитов микромицет в структуру плотных и пористых строительных композитов 364
7.7. Прогнозирование долговечности строительных материалов, эксплуатируемых в условиях микологической агрессии 370
7.8. Проектирование полимеркомпозитов с повышенной коррозионной стойкостью к воздействию плесневых грибов 376
7.9. Использование метода биотестирования при проведении экологиче ской экспертизы строительных полимерных композитов 379
7.10. Технико-экономическая оценка эффективности использования строительных композитов с повышенной грибостойкостью 384
Выводы по главе VII 386
Общие выводы 388
Заключение 391
Список использованной литературы 392
Приложения 415
