ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Наноиндустрия в строительстве

ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИТЫ

  • Абдрахманова Ляйля Абдулловна - Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
  • Хантимиров Аяз Габдрашитович - Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
  • Низамов Рашит Курбангалиевич - Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
  • Хозин Вадим Григорьевич - Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2018.4.426-434
Страницы: 426-434
Предмет исследования: рассматриваются вопросы наномодификации поливинилхлоридных композиций, наполненных древесной мукой. Разработанные к настоящему времени древесно-наполненные поливинилхлоридные композиты, обладающие высокими эксплуатационными показателями, имеют существенный технологический недостаток (высокая вязкость расплавов), что ограничивает их переработку и применение. Для увеличения совместимости поливинилхлорида и древесной муки были проведены экспериментальные исследования по применению в качестве эффективных связующих агентов малых доз углеродных нанотрубок. Цели: исследование структуры и свойств высоконаполненных наномодифицированных поливинилхлоридных композитов. Материалы и методы: рассмотрены базовые древесно-наполненные поливинилхлоридные композиции для получения профильно-погонажных изделий, в которых в качестве модификаторов использовались однослойные углеродные нанотрубки в различных дисперсионных средах. Использованы стандартные физико-механические методы оценки свойств полимерных материалов, а также комплекс методов анализа структуры материалов, в частности оптическая и электронная микроскопия. Результаты: экспериментально определены интервалы оптимальных концентраций углеродных нанотрубок в композициях в зависимости от степени наполнения древесной мукой, вида и природы среды-носителя углеродных нанотрубок, а также способа совмещения компонентов в процессе формования изделий из разработанных рецептур. Выводы: эксперименты подтвердили техническую эффективность использования нанотрубок в качестве добавок, усиливающих адгезионное взаимодействие на границе полимера с древесной мукой. Полученные закономерности могут быть основой для практической реализации производства профильно-погонажных изделий методом экструзии.
  • поливинилхлорид;
  • древесная мука;
  • связующий агент;
  • углеродные нанотрубки;
  • полимерный нанокомпозит;
  • микроструктура;
Литература
  1. Клесов А.А. Древесно-полимерные композиты. СПб. : Научные основы и технологии, 2010. 736 с.
  2. Ксантос М. Функциональные наполнители для пластмасс / пер. с англ. под ред. В.Н. Кулезнева. СПб. : Научные основы и технологии, 2010. 462 с.
  3. Пишин Г.А.,Савельев А.П. Свойства высоконаполненных материалов на основе жесткого ПВХ // Пластические массы. 1988. № 3. С. 19-22.
  4. Уилки Ч., Саммерс Дж., Даниелс Ч. Поливинилхлорид / пер. с англ. под ред. Г.Е. Заикова. СПб. : Профессия, 2007. 728 с.
  5. Бурнашев А.И., Ашрапов А.Х., Абрахманова Л.А., Низамов Р.К. Применение в рецептуре древесно-полимерного композита наномодифицированного поливинилхлорида // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 2. С. 226-232.
  6. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. М. : Университетская книга, 2006. 255 с.
  7. Абдрахманова Л.А., Ашрапов А.Х., Низамов Р.К., Хозин В.Г. Модификация поливинилхлорида углеродными нанотрубками // Структура и динамика молекулярных систем : мат. ХIX Всеросс. конф. М. : ИФХЭ РАН, 2012. С. 3.
  8. Ашрапов А.Х.,Абдрахманова Л.А., Низамов Р.К., Хозин В.Г. Разработка эффективных способов введения наномодификаторов в ПВХ композиции // Материалы XV академ. чтений РААСН. Казань : КазГАСУ, 2010. Т. 1. С. 272-278.
  9. Ашрапов А.Х., Абдрахманова Л.А., Низамов Р.К. Особенности модификации поливинилхлорида наночастицами различной природы // Высокие технологии и фундаментальные исследования : сб. тр. СПб., 2010. Т. 3. С. 176-181.
  10. Хозин В.Г., Абдрахманова Л.А., Низамов Р.К. Общая концентрационная закономерность эффектов наномодифицирования строительных материалов // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 25-33.
  11. Хозин В.Г., Низамов Р.К., Абдрахманова Л.А. Модификация строительных полимеров (поливинилхлорида и эпоксидных) однослойными углеродными трубками // Строительные материалы. 2017. № 1-2. С. 55-61.
  12. Marosi B.B., Marosi В.В., Szabo А. et al. Thermal and spectroscopic characterization of polypropylene-carbon nanotube composite // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2006. Vol. 3. Рp. 669-673.
  13. Елецкий А.В. Сорбционные свойства углеродных наноструктур // Успехи физических наук. 2004. Т. 174. № 11. С. 1191-1232.
  14. Leskovics K., Velki I., Marossy K. PVC-MWNT (Multiwall carbon nanotube) nanocomposites // Material science and engineering. 2004. Vol. 2. 34/2. Рp. 61-67.
  15. Микитаев А.К., Козлов Г.В. Зависимость степени усиления нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки от размерности нанонаполнителя // Доклады Академии наук. 2015. Т. 462. № 1. С. 41-44.
  16. Абдрахманова Л.А., Чутаев Б.Р., Хозин В.Г., Низамов Р.К. Модификация поливнилхлоридных материалов углеродными нанотрубками // Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение : мат. II Междунар. науч.-практ. конф., г. Тамбов, 2017. С. 184-186.
  17. Liu H., Wang X., Fang P. et al. Functionalization of multi-walled carbon nanotubes grafted with self-generated functional groups and their polyamide 6 composites // Carbon. 2010. Vol. 48. Pp. 721-729.
  18. Ferreire T., Paiva M.C., Pontes A.J. Despersion of carbon nanotubes in polyamide 6 for microinjection moulding // Journal of Polymer Research. 2013. Vol. 20. Pp. 301.
  19. Paiva M., Simon F., Novais R. et al. Controlled functionalization of a solvent-free multicomponent approach // ACSNano. 2010. Vol. 4 (12). Pp. 7379-7386.
  20. Nasir M., Mohammad I., Asad H. et al. Polyamide-6-based composites rein-forced with pristine or functionalized multi-walled carbon nanotubes produced using melt extrusion technique // Journal of Composite Materials. 2014. Vol. 48. No. 10. Pp. 1197-1207.
СКАЧАТЬ (RUS)