N-винилкапролактам негізіндегі сополимердің синтезі және сипаттамалары

КІРІСПЕ
1 Әдеби шолу
1.1. N.винилкапролактам негізіндегі сополимерлер
1.2. N.винилкапролактам негізіндегі сополимерлерді қолдану аясы
1.3. Бетондарды полимерлі қоспалармен түрлендіру
1.4. Полимерлі супертұрақтандырғыштардың цемент жүйесіне әсер ету механизмі.
2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
2.1. Бастапқы заттардың сипаттамасы
2.2. N.винилкапролактам және полиэтиленгликоль негізіндегі жалғанған сополимердің синтезі
2.3. N.винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі жалғанған сополимердің синтезі
2.4. Сополимерлердің физика.химиялық зерттеу әдістері
2.5. Цемент пастасын дайындау және цемент пастасының қозғалғыштығын анықтау
2.6. Цемент пастасын қалыптау
2.7. Полимербетонның су сіңіру қасиеті
2.8. Полимербетонның сығуға беріктілігін анықтау
3 НӘТИЖЕЛЕРДІ ТАЛҚЫЛАУ
3.1. N.винилкапролактам негізіндегі жалғанған сополимерлердің синтезі
3.2. N.винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі сополимерлерінің физика.химиялық қасиеттерін зерттеу
3.3. N.винилкапролактам және полиэтиленгликоль негізіндегі сополимерлерінің физика.химиялық қасиеттерін зерттеу
3.4. N.винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі үлдірлердің биоыдырайтын қасиеттерін зерттеу
3.5. N.винилкапролактам және полиэтиленгликоль негізіндегі сополимерлерінің бетонның физика.механикалық қасиеттеріне әсері
3.6. N.винилкапролактам негізіндегі жалғанған сополимерлердің синтезінің сызба.нұсқасы
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
ҚОСЫМШАЛАР
Зерттеу тақырыбының өзектілігі: Қазіргі таңда полимерлерге физика-механикалық және химиялық қасиеттер, мысалы,механикалық беріктілік, эластикалық, агрессивтік ортаға төзімділігі және т.б.қасиеттер беру үрдістер аз, сондықтан көбінесе өзінің қасиеттерін өзгертетін полимерлерді алу талап етіліп отыр. Мұндай "ақылды" деп аталатын полимерлерге қоршаған ортаның белгілі параметрлеріне (температура, рН, белгілі бір концентрацияда биологиялық немесе химиялық белсенді қосылыстардың қоршаған ортада болуы) қайтымды жауап ретінде өзінің қасиетін өзгерте алатын жүйелерді жатқызады.
1) Батракова, а их применение — в книге "Добавки в бетон. Справочное пособие" (М.: “Стройиздат”, 1988).
2) Y. Ohama "Durability Performance of Polymer-Modified Mortars" (Proceedings of the Second International Conference on Durability of Building Materials and Components, Gaitherburg, USA, 242-248, 1981).
        
        Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
Химия және химиялық ... ... ... ... ... мен полимерлер химиясы мен технологиясы кафедрасы
Кафедра меңгерушісінің ... ... ... ... ... Г.А. ... ... " N-винилкапролактам негізіндегі сополимердің синтезі және сипаттамалары"
6M072100 - "Органикалық заттардың химиялық технологиясы" мамандығы ...
2 курс ... Э.О. ...
Ғылыми жетекші
х.ғ.к., доцент: П.И. ... ... 2015 ... ... беттен, 3 бөлімнен, 20 суреттен, 10 кестеден, әдебиет көздерінен тұрады.
Түйінді сөздер: N-винилкапролактам (NВКЛ), полиэтиленгликоль (ПЭГ), поливинил спирті ... ... ... ... ... ...
Зерттеу нысандары: N-винилкапролактам, полиэтиленгликоль, поливинил спирті, портландцемент, биоыдырағыш үлдірлер.
Зерттеу әдістері: жалғанған сополимерлену, ИК-спектроскопия, сканерлеуші электронды микроскоп (СЭМ), ... ... ... ... мен ... ... және N-винилкапролактам мен поливинил спирті (ПВС) негізіндегі жалғанған сополимерлер алу және олардың химиялық, ... ... ... ... ... ... ... және құрылыс саласында қолданылатын бетонның физика-химиялық және эксплуатациялық қасиеттерін жақсартатын суперпластификатор ретінде қолдану ... ... ... ... және ... сополимерлері ИҚ спектроскопия әдісімен зерттеліп, құрамдары анықталды. ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлерінің термогравиметриялық анализі жүргізілді. Нәтиже ... ... ... ... ... ... басталып, 450оС температурада максимум мәніне жететіндігі анықталды. Сканерлеуші электронды ... ... ... ... және ... ... ... зерттеліп, композициялық қоспа микрогетерогенді (түйіршіктелген) құрылымнан гомогенді құрылымға дейін ауыса алатыны көрсетілген. ПВС-жалғанған-NВКЛ сополимерлердің су, су-спирт және судың әр түрлі рН ... ... ... ПВС мөлшері көбейген сайын сополимер қоршаған орта температурасында тезірек ериді және алынған үлгілердің суға ... ... ... тез ... ... ПВС-жалғанған-NВКЛ негізіндегі үлдірлердің биологиялық ыдырау қасиеті зерттерлді. Нәтиже ... ПВС ... көп ... ... ... тез ... ... Ыдырау уақыты 4 апта. ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлердің бетонның физика-механикалық қасиеттеріне әсері ... ... ... ... құрамдары анықталды. Олар ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимердің мөлшері 0,5%-дық үлгілер. Бұл құрамда үлгілер бірқалыпты жоғары беріктілік ... ие ... ... ... ... сополимерлі үлгілердің сығуға беріктілігі жоғары мәнге ие екендігі анықталды. Бетондарды қолдану көп ... ... ... ... ... су ... коэффициенті құбыр суында анықталды. Алынған нәтижелерден ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлері бар үлгілер, құрылыс технологиясы үшін ... ... ... су ... коэффициентін көрсетті.
РЕФЕРАТ
ABSTRACT
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1 Әдеби шолу
1.1. N-винилкапролактам негізіндегі сополимерлер
1.2. N-винилкапролактам негізіндегі сополимерлерді қолдану аясы
1.3. Бетондарды полимерлі қоспалармен түрлендіру
1.4. Полимерлі супертұрақтандырғыштардың ... ... әсер ету ... ... ... ... Бастапқы заттардың сипаттамасы
2.2. N-винилкапролактам және полиэтиленгликоль негізіндегі жалғанған сополимердің синтезі
2.3. N-винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі жалғанған сополимердің синтезі
2.4. ... ... ... ... ... ... ... және цемент пастасының қозғалғыштығын анықтау
2.6. Цемент пастасын қалыптау
2.7. Полимербетонның су сіңіру қасиеті
2.8. ... ... ... анықтау
3 НӘТИЖЕЛЕРДІ ТАЛҚЫЛАУ
3.1. N-винилкапролактам негізіндегі жалғанған сополимерлердің синтезі
3.2. N-винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі сополимерлерінің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу ... ... және ... ... ... ... ... зерттеу
3.4. N-винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі үлдірлердің биоыдырайтын қасиеттерін зерттеу
3.5. N-винилкапролактам және полиэтиленгликоль ... ... ... физика-механикалық қасиеттеріне әсері
3.6. N-винилкапролактам негізіндегі жалғанған сополимерлердің синтезінің сызба-нұсқасы
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ... ... ... - ... ... ... ... - N-винилкапролактам
ПВКЛ - поли -N -винилкапролактам
ПЭГ - полиэтиленгликоль
ПВС - поливинил спирті
МАҚ - метакрил қышқылы
ПВП - поливинилпирролидон
ПЭО - полиэтиленоксид
ПНИПААм - ... ... - ... - ... - аммоний персульфаты
ДАҚ- динитрил азо-бис-изомай қышқылы
ТКЕТ - төменгі критикалық еру температурасы
АБИН- 2,2'-азобис(изобутиронитрил)
ББЗ - беттік белсенді ... - ... ... - ... ... ... өзектілігі: Қазіргі таңда полимерлерге физика-механикалық және химиялық қасиеттер, мысалы,механикалық беріктілік, эластикалық, агрессивтік ортаға төзімділігі және ... беру ... аз, ... ... ... ... ... полимерлерді алу талап етіліп отыр. Мұндай "ақылды" деп аталатын полимерлерге қоршаған ортаның белгілі параметрлеріне (температура, рН, ... бір ... ... ... ... ... қосылыстардың қоршаған ортада болуы) қайтымды жауап ретінде өзінің қасиетін өзгерте алатын жүйелерді жатқызады. Бүйір ... амид ... бар ... суда ... және ... N-виниламидті құрылысты полимерлерге қызығушылық артыуда. Себебі, олар полимердің химиялық құрылысымен арасындағы байланыстарды және сулы ерітіндідегі физико-химиялық ... ... үшін өте ... ... ... ... ... оңай ыдырайтын альдегидтік топтың болуынан N-винилкапролактам биоыдырайтын қасиет көрсетеді. Мұндай материалдар суда еритін, механикалық берік, қоршаған ортада ыдырайтын болып ... Осы ... ... ... ... ... ... қораптар алуда қолданылады. Сонымен бірге термосезімталдық қасиетті құрамындағы гидрофобты топ (C=C) ... Сол ... ... ... ... мүшелер мен терілер жасауда, дәрілік затты бақылап шығару жүйелерінде де кең қолданылады. Яғни, N-винилкапролактам негізіндегі сополимерлердің қасиеттерін ... ... ... ... ... (ПЭГ) ... барлық саласында қолданыс тапқан қоюландырғыш, тұрақтандырғыш, эмульгатор және субстанцияның ерігіштігін арттыру функциясын орындайтын ... ... ... ... ... ... Бетонды композитті материалдардың шығынын азайту, ұзақ уақыт жарамды болуын қамтамасыз ету үшін, физика-механикалық және эксплуатациялық ... ... ... көптеген қоспаларды цемент массасына әсерін зерттеу өзекті мәселе болып табылады. Мұндай полимерлердің негізгі міндеті цемент ... ... ... ... ... ... ақаулар мен кеуектерді жою. Сонымен қатар бетонды ... ... және ... ... ... тұрақтылығын арттырып, су-цемент қатынасын төмендетеді, яғни полимербетонның су сіңіруін төмендетеді. Полимерлерді қолдану ... ... ... ... ... және ... құрылыс конструкциясын құруға мүмкіндік береді.
Жұмыстың мақсаты: N-винилкапролактам мен полиэтиленгликоль негізіндегі және N-винилкапролактам мен поливинил спирті (ПВС) ... ... ... алу және ... ... ... ... Сонымен қатар биоыдырайтын материал ретінде және құрылыс саласында қолданылатын бетонның физика-химиялық және эксплуатациялық қасиеттерін жақсартатын суперпластификатор ретінде ... ... ... ... ... және ... негізіндегі жалғанған сополимерлерді синтездеу;
* N-винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі жалғанған сополимерлерді синтездеу;
* Алынған ... ... ... ... ... және ... ... жалғанған сополимерлердің бетонға арналған суперпластификатор ретінде қолдану мүмкіндігін айқындау.
* N-винилкапролактам және ... ... ... ... ... қасиеттерін зерттеу.
Ғылыми жұмастың жаңалығы: Алғаш рет жалғанған сополимерлеу әдісі арқылы ПВС-жалғанған-NВКЛ және ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлері синтезделді. ... мен ПВС ... ... ... ... механикалық, морфологиялық қасиеттері зерттелді.
Алғаш рет N-винилкапролактам мен ПЭГ негізіндегі сополимерлердің құрылыс саласында қолданатын бетонның ... және ... ... ... ... ... қолдану мүмкіндігі зертелді. Нәтижелер бойынша ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлері бетонның су сіңіру қасиетіне, ... ... әсер ... ... ... ... негізгі қасиеті - беріктілігін 20-25%-ға арттыратыны байқалды.
Зерттеу нысаны: N-винилкапролактам, полиэтиленгликоль, поливинил спирті, ... ... ... және полиэтиленгликоль негізиндегі жалғанған сополимерлерді алу жолдарын анықтау және алынған сополимерлердің қолдану ... ... ... ... ... сополимерлену, ИК-спектроскопия, сканерлеуші электронды микроскоп (СЭМ), термогравиметриялық анализ.
Зерттеудің теориялық және практикалық маңыздылығы: N-винилкапролактам мен ПВС ... ... ... ... ... орай ... ... медицинада - жарақатқа арналған таңғыш материал, дәрілік затты тасымалдау ретінде және тұрмыста - тамақты орауға арналған қаптар ретінде, ауыл ... ... ... ... ... ... қатар, алғаш рет синтезделген N-винилкапролактам және полиэтиленгликоль негізіндегі жалғанған сополимерлердің бетонның су сіңіру, жылжымалдылық және сығуға беріктілік қасиеттеріне оң әсер ... ... ... ... ... ... тұрақтылығын арттырып, су/цемент қатынасын бірнеше есе төмендететіні анықталды.
Әдеби шолу
1.1. N-винилкапролактам негізіндегі сополимерлер
Соңғы жылдары сыртқы параметрлердің (рН, ... ... ... ... ... ... ... күйін өзгертетін полимерлерге деген қызығушылық артуда. Мұндай полимерлерді-сезімтал полимерлер деп атайды. Техниканың, ғылымның және медицинаның әр түрлі салаларының қарқынды даму ... ... ... ... ... ... ... Осыған байланысты қолданыстың әртүрлі талаптарына жауап беретін, физика-химиялық қасиеттер комплексі бар, ... ... қол ... ... материалдар мен полимерлерді алу өзекті мәселе болып табылады.
Қазіргі кезде ғалымдардың қызығушылығын термосезімтал, сонымен ... ... ... ие полимер - поли-N-винилкапролактам тартуда. N-винилкапролактам (NВКЛ) балқу температурасы 340С қатты ... зат және ... ... ... ... NВКЛ ... полярлы және полярсыз органикалық еріткіштерде жақсы ериді, сондықтан бензол, гексан, ... және ... ... ... мен ... ... ... қатысында полимерленеді. Бірақ бөлме температурасында суда ерігіштігі 3%-дан төмен [1]. Бос радикалды полимерлеу әдісі құрамында азот атомы ... ... ... ... ... ... амид ... тұратын поли-N-винилкапролактам алуға негізделеді (1-сурет).
1-сурет. Поли-N-винилкапролактамның химиялық құрылымы
N-винилкапролактам мономерінің кристалдық құрылысын Тищенко анықтаған, кристал - ... ... ... a = 170(4) Ao, b = 8.094(4) Ao, c = 6.799(4) Ao, α = ... β= ... γ = ... [2]. N-винилкапролактам 6 көміртек атомы бар сақинадан тұрады, сондықтан ол жазық конформациялы ... Жеті ... ... ... ... амид ... құралуы, оған "кресло" конформациясы келеді. Кирш өзінің әріптестерімен N-винилкапролактам құрылысын кванттық химия әдісімен анықтаған, сонымен қатар оған "кресло" конформациясы тән ... ... ... түсіру арқылы анықтаған. Нәтижесінде рентген сәулелері екі мономердің сақинасын артқы жақтарымен қарама-қарсы бағытталған екі ... ... ... ... ... ... ... қасиеттері 1-кестеде көрсетілген.
2-сурет. N-винилкапролактамның молекуласының рентген сәулесі арқылы анықталған құрылысы.
1 - кесте. N -винилкапролактамның физикалық ... ... ... нүктесі, 0С
128
Балқу нүктесі, 0С
35
Тұтану температурасы, 0С
110
Меншікті салмағы, г/мл
1,029
Поли-N-винилкапролактам негізгі тізбегіне синдиотактикалық құрылым тән, ионсыз, улы әсері жоқ, ... ... ... бар ... суда жақсы еритін полимер болып келеді [3]. Поли-N-винилкапролактам ... ... ... ... ... еру ... ... Осындай қасиетіне байланысты биотехнологияда, оның ішінде жасанда тері ... ... ... ... заттарды шығару жүйесінде, сондай-ақ ферменттерді тазалауда қолданылады. Биотехнологияда, медицинада және экологияда қолданылуына байланысты суда еритін, термосезімтал полимерлер ... ... [4]. ... полимерлер температураға, иондық күшке, рН факторға және электр өрісіне стимул-сезімтал [5-6]. Термосезімтал амфифильді суда ертитін полимерлер қыздырған кезде өздігінен ... ... ... ... ... ие, сондықтан көп салада қолданыс табуда. ... ... ... рет Solomon ... 1968 жылы ... және ТКЕТ мәні 320С ... ... көрсетілген [7]. NВКЛ негізіндегі гельдер 1996 жылы алғаш рет ... [8]. [9] ... ... ... ... ... полимердің молекулалық массасына тәуелді екені айтылған. [10] жұмыста Тагер ПВКЛ Мw = 5·105 ... ... ... ... ... ... ерітіндідегі концентрациясына байланысты 32 -340С аралығында болатынын дәлелдеген. Махаев [11] жұмыста NВКЛ-ның ... ... ... ... зерттеп, нәтижесінде полимер полиэлектролитке тән қасиеттерге ие болатынын тағайындаған. Сонымен қатар, динамикалық жарықшашырату әдісімен NВКЛ және метакрил қышқылы (МАҚ) ... ... рН және ББЗ ... ... ... ...
[12] жұмыста авторлар NВКЛ-ның массада әр түрлі инициаторларды қолдану ... ... ... ... ... ... ең оңтайлы иницатор 2,2'-азобис(изобутиронитрил) (АБИН) екендігі анықталған. АБИН төмен концентрацияда колдану 60-800С ... ... ... ... ... Eisele ... ... АБИН және тотығу-тотықсыздану иницирлеуші жүйесі (NaHSO4 + трет-бутил-пероксиді, NH3+H2O2) қатысында жоғары және төмен молекулалық массалы ПВКЛ синтездеп алған. [13] ... суда ... ... ... ... ПВКЛ ... ... эмульсияда полимерленуін [14] жұмыста еріткіш ретінде су және ... ... ... ... ... ... жүргізген. Полимердің молекулалық массасы және молекулалық -массалық таралуы, олардың температураға тәуелділігі, фазалық бөліну үрдісінің термодинамикалық параметрлері TGA, DSC әдістерін қолдану ... ... ... ... ... ПВКЛ ... еркін радикалды полимерлеу әдісімен синтезі [15] жұмыста көрсетілген. ПВКЛ-ның 4 фракциялары тетрагидрофуран/n-гексан ... ... ... ... ... әдісімен айналу радиусы Rg=2.94·10-2 және диффузиялық коэффициент мәні D=7.93·10-5 анықталды. Сонымен ... ... ... су ПВКЛ үшін ... ... ... ...
NВКЛ негізіндегі сополимерлер арасында ең көп зерттелгені оның 1-винилимидозолмен (NВКЛ-ВИм) сополимері. ... ... ... және зарядталу дәрежесіне байланысты олардың сулы ерітіндідегі ... етуі [16-17] ... ... Сонымен қатар, [18] жұмыста авторлар NВКЛ-ВИм-ды ығыстырушы хроматографияда элюирлеуші ерітіндінің компоненті ретінде қарастырған. ... ... ... бір уақытта глобула түзетін жүйеде алғаш рет агрегацияға бейімсіз, ақуыз тәрізді сополимерлер алынған [19-20]. ... А.Р. өз ... NВКЛ мен ... әрекеттесуін зерттеп, нәтижесінде алынған қосылыстың құрысылын анықтаған [21]. Алынған қосылыстың құрылысы пеницилин және цефалоспорин, сонымен қатар ... да ... ... ... ... ... ... беретін 4 β-лактам циклдан тұратыны анықталған [22].
[23] жұмыста құрамында әртүрлі функционалды топтары бар термосезімтал полимерлердің судағы ерітінділерінің конформациялық және химиялық ... ... ... ретінде, NВКЛ мен МАҚ сополимері температураны және рН-ты өзгерткен жағдайда конформациялық өзгеруіне құрамының әсерін қарастыруға болады. NВКЛ мен ... ... МАҚ ... ... рН және ... ... зерттелді. Нәтижесінде ерімейтін макромолекулярлы комплекстер әлсіз қышқылдық ортада түзілгенде рН-сезімтал қасиет көрсетеді, ал бейтарап ортада сополимер ... ... ... және ... температурасын арттырғанда кооперативті фазалық ауысуға ұшырайды. Сополимерге натрийдың додецилсульфатын қосқанда, фазалық ауысу температурасы жоғарылайды және ... ... ... полимер/БАЗ жүйесінің пайда болуы салдарынан ерімейтін макромолекулярлы ... ... ... ... рет NВКЛ мен ... ... радикалды сополимерлеуі инициатор ретінде калий персульфаты және динитрил азо-изомай қышқылының (ДАҚ) ... ... ... ... синтезделген [24]. Нәтижесінде калий персульфаты қатысында хитозан тізбегінің деструкциясы жүрген, ал ДАҚ қатысында қатысында сақталған. Алынған ... ... ... ... мен акуыз және акролеин қоспаларынан тазартуда жақсы сорбент ретінде, сонымен қатар контактты линзаларды ... және ... ... ... полимердік компоненті ретінде қолданылады.
Радикалды сополимерлеу әдісімен алынған NВКЛ және ... ... сулы ... [25] ... ... ... ПВКЛ ерітіндісімен салыстырғанда бұл сополимердің сулы ерітіндісінің фазалық ... ... ... ... ... ПВП мен ... маңызды қасиеттерінің бірі - әртүрлі құрылымды молекулалармен, соның ішіндегі фенолдармен комплекс түзу қабілеті. Фенолды ... ... пен су ... ластаушы болып келеді, сондықтан аталған жұмыста NВКЛ және N-винилпирролидон негізінде сулы орталарды фенолды қосылыстардан тазартуда қолданатын, суда еритін және ... ... ... ... ...
[26] жұмыста әртүрлі құрылымды термосезімтал полимерлердің сулы ерітіндідегі молекулаларының наносекундты динамикасы зерттелген. Нәтижесінде ПВКЛ және ПВКЛ негізіндегі сополимерлердің ерітіндідегі аз ... ... (0,01%) ... ... үсті құрылымға ие болатыны анықталған.
NВКЛ және полиэтиленоксид (ПЭО) жалғанған ... ТКЕТ ... ... мицеллярлы типті құрылым түзетін, яғни мицелла ядросын ПВКЛ тізбектері, ал шетін ПЭО құрайтын қабілеттілігі анықталған [27]. ПВКЛ, ... және ПЭО ... ... ... ... ... ПВКЛ және ... толеранттылығы әлдеқайда жоғары болған, сонымен қатар ерітінділерінде ... ... ... 3 ... ... жасушаның белсенділігін басатын белгілер байқалмаған. Ал ПНИПААм және ПЭО үшін, керісінше жасушалық белсенділікті басатын эффект тән ... ... ... [28-30] ... NВКЛ негізіндегі микрогельдердің құрамына ацетоацетоксиэтилметакрилат (ААЭМА) қосу арқылы микрогельдің шығымын жоғарылатуға және нуклеациясын жеңілдетуге ... ... ... ... ... арқылы микрогельдерге тұрақтандырғыш әсерін тигізуге болатыны жазылған.
NВКЛ және МБА негізіндегі микрогельдерді редокс-инициаторы (калий персульфаты) ... ... ... шарттары [31] жұмыста қарастырылған. Синтез 2 жағдайда жүргізілген: - барлық компонентті бір ... ... ... - ... ... арқылы. Нәтижесінде микрогельдердің өлшемі және ісінуі реакцияның параметрлеріне (кросслинкердің, инициатордың, БАЗ және негізгі мономердің концентрациялары) тәуелді екендігі анықталған. ... ... ... ... ... қосу арқылы синтездеу кезінде термосезімтал қасиеттері байқалмаған. Реакция қоспасына Na-ДДС қосқан кезде термосезімтал қасиеті айқын байқалған және ... бұл ... ... ... ... ... деп түсіндіреді.
Сонымен, NВКЛ және оның негізіндегі сополимерлер басқа полимерлерге қарағанда құрылыста, биомедицина салаларында қолдануда болашағы бар материал ... ... ... бұл ... ... уыттылығы жоғарырақ ПНИПААм-ға қарағанда өте сирек қолданады.
1.2. N-винилкапролактам негізіндегі сополимерлерді қолдану аясы
NВКЛ негізіндегі сополимерлердің суда ерігіштік, биоүйлесімділік, ... жоқ , ... және ... ... ... қасиеттерінің жиынтығы болғандықтан практикалық қоданыс аймағы кең [32,33]. Алынған ... ... ... ... ... 1) NВКЛ сулы ... полистиролды латекстің термостимулденген флокуляциясы; 2) аминоқышқылдардың сорбенттерін алуда; 3) ағынды суларды тазалауда [34].
ПВКЛ дәрілік затты ... ... ... де ... ... жүйені босатуды денеге сыртқы стимулдар көмегімен дәрілік затты тез және белгіленген жерде босатуды басқаруға болады [35]. Полимерлі материалдар мен ... ... ... ... ... кең мүмкіндіктер береді. Сондай-ақ, сулы ерітіндіде опиаттарды таңдамалы анықтауда да ПВКЛ көмегімен ... ... ПВКЛ ... ... ... ... бар қатты фармацевтикалық және косметикалық препараттар алуда ... ... [36]. ... көзқарастан ПВКЛ BASF-компаниясының Luviskol & Plus деген шаш фиксаторы ретінде белгілі [37,38]. Одан ... ... ... лак, ... ... косметикалық заттар құрамына ПВКЛ кіреді. ПВКЛ -ның гидраттардың кристалдануын кинетикалық басу мүмкіндігі оның мұнай және газ ... ... ... ... [39]. ... сулы ... мұнай мен табиғи газды тасымалдау мен бөлу өндіріс аймақтарында қолданыла алады. Luvicap және Luvitec атты тауарлық маркалармен белгілі ПВКЛ және оның ... ... ... ... ... қолданылады. ПВКЛ майлайтын композициялар, коллоидты қорғағыш ... және мата емес ... үшін ... ... ... ... ... қолданылуы мүмкін [40]. ПВКЛ сулы ерітінділері желім шикізаты ретінде, жуғыш ... ... ... ... индустриясында ағартқыштар ретінде пайдаланылады Сондай-ақ ауыл шаруашылығында топырақты байытуда, тұқымдарды ... ... ... мен ... жайлап шығаруда және де ағынды суларды тазалауда қолданылады.
Көптеген технологиялық үрдістер ішетін сапалы құбырлы сулардың қолдануы алдын-ала тексеріледі. Сондықтан құрамында ... бар ... су ... ... ... ішінде тұндыру жолымен тазалауға ұшырайды. Калориметриялық әдіс арқылы NВКЛ мен ... ... ... ... тазалауда қолдануға болады. Нәтижесінде берілген полимерлерді қолдану Fe иондарын 85-90%-ға азайтатынын көрсеткен. [41] жұмыста NВКЛ мен N-винилазол ... ... және ... сулы ... фенолды және нитрофенолды экстракциялау жағдайлары қарастырылған. Фенолдар қауіпті және кең таралған өндірістік токсикант қатарына кіреді [42]. Органикалық қосылыстарды сулы ... ... ... ... ретінде полимерлі материалдармен экстракциялауды қарастыруға болады. N-винилазол негізіндегі полимерлер интерполимерлі комплекс және ауыр металл иондарын байланыстыру үшін тиімді ... ... ... ... [43,44], ал ПВКЛ ... және ... фенолдарды эктракциялық тазалауда қолданады [45].
Сулы ерітінділерде "ақылды" полимерлердің басқа бөлек фаза түзе алу қабілеті ақуыздардың ... мен ... үшін ... мүмкіндік береді. Мұндай үрдіс "аффинді тұнбаға түсу" деп аталады. Бастапқы қоспаға "ақылды" полимердің конъюгантын және берілген ... ... ... ... ... қосады. Сыртқы ортанын жағдайын өзгерткенде (рН, температура, ионды күш) полимерлі конъюгант ақуызбен бірге полимерлі фаза ... ... ... ал ... ... қалады. Бұл жүйені алғаш рет Шнейдер өз жұмысында [46] трипсинді бөлу үшін ... ... ... NВКЛ мен ... (NВАм) сополимеріне иммобильденуін қарастырған. Трипсиннің сополимермен конъюгациясын ... ... ... ... ... амин топтары бойынша ковалентті байланыстыру арқылы жүзеге асырған. Реакция тәулік бойы салқын ортада сополимердің 1% және ... 0,5% ... ... ... ... ... субтракттың (N-бензоил-аргининнің этил эфирі) гидролиздену жылдамдығы бойынша анықталған трипсиннің белсенділігі өзгерген жоқ. Бұл NВКЛ - NВАм ... ... кері әсер ... ... ... ... ... жоғалтқан, ол NВКЛ - NВАм макромолекуласының трипсинмен байланысуы оның конформациялық өзгеріске ұшырағанын айтады, сондай-ақ ... 1 ай бойы ... ... көрсетілген.
NВКЛ сополимерлерінің термосезімтал қасиеттері, сонымен қатар гомополимерінің биоинерттілігі олардың биотасымалдағыш ретінде қолдануға жол ... ... ... NВКЛ сополимерінің маңызды қасиеттерінің бірі - гидрофобты қосылыстардың, стероидтердің суда ... ... алып ... макромолекуланың комплекс түзу қабілеті. Осыған орай оны бағалы дәрілік препараттар алуды қолданады. Сонымен қатар, ПВКЛ биоыдырағыш, суда ерігіштік қасиетіне ... ... ... ... ... ... бар ... болып келеді.
1.3. Бетондарды полимерлі қоспалармен түрлендіру
Құрылыс технологиясында ғимараттар мен қорғаныс ... ... және ішкі ... ... ... көше және тротуарлық төсемелер үшін арнайы бетон композитті материалдары қолданылады. Олардың шығынын азайту, ұзақ уақыт ... ... ... ету ... ... және эксплуатациялық қасиеттерін жақсарту мақсатында көптеген қоспаларды цемент массасына әсерін зерттеу өзекті мәселе болып табылады. Осындай ... ... бірі - ... ... ... мономерлермен немесе олигомерлермен қанықтыру арқылы беріктілігі мен тығыздығы жоғары полимербетондар алуға болады [51].
Бетон - бұл ... және ... ... мен ... ... ... алынған ұсақ және ірі толықтырғыштардың мұқият араластырылып тығыздатылған ... ... ... түзілетін жасанды тас материал. Ал осы бетонды дайындау үшін ... ... ... бірі - ... Портландцементті өндірісте балшық пен әктасты бір-бірімен араластыру арқылы алады және 14500С ... ... ... ... ... бар пеште күйдіреді. Нәтижесінде алынған қоңыр-қара түсті пигмент - ... ... деп ... Оның ... ... үш кальцийлі силикат 3CaO·SiO2 (C3S алит), екі кальцийлі силикат β - 2CaO·SiO2 (β - C3S ... ... ... 3CaO·Al2O3 (C3A), 4CaO·Al2O3·Fe2O3 (C4АФ) және олардың цементке сәйкесінше 45, 25, 12 және 8 ... үлес ... ... ал клинкердің қалған 10 үлесі екінші дәрежелі құрамдастары ретінде қарастырылады [47,48]. ... ... ... ... ... ... портландцементтің клинкері (ПЦК) (96%) және гипс (Г) (4%) қолданылды. Бұл ... ... ... ... ... ... ... 3350 см2/г ұнтақтау дәрежесіне дейін 1 саған бойы араластырылады. Гипстің негізгі функцияцы - цементтің ... ... ... ... ...
- бастапқы клинкерде MgO мөлшері 5%-дан аспауы тиіс;
- ... өте ұсақ болу ... яғни №008 ... ... ... үлгінің массасы 85% болуы керек;
- ұсталу уақытының басталуы 45 мин-тан ерте, ал аяқталуы 10 ... кеш ... ... [50]. ... ... құрамы 2-кестеде көрсетілген [49].
2-кесте. Шикізаттың химиялық құрамы, масс.%
Материал
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
Na2O
K2O
ПЦК
21.48
6.03
4.22
64.29
0.68
0.39
0.21
0.11
Г
0.58
0.14
0.11
30.08
0.13
45.36
0.07
0.09
Цемент ұнтаққа қосылған гипс, су және ... ... ... нәтижесінде түзілетін сілтілер және әктаспен байытылады. Гипс қиын ерітін кальций гидросульфоалюминат түзеді, сондықтан оның ... тез ... ... [52] ... ... А.А. әктастың концентрациясы Ca(OН)2-нің қалыпты еруінен асып түсетін мәнге жетіп, біраз уақыт бойы ұстап тұра ... ... ... ... екі ... ... ... алюминат және кальций алюмофериттердің гидротациясы нәтижесінде жүретін химиялық реакцияларды алдын-ала анықтайды және ... ... ... ... түзілуінің мүмкіндігі пайда болады.
Цементті жүйе өзінің дамуында негізгі үш ... ... ... тәрізді күй, бұл жағдайда технологиялық қасиеттері сақталады (пішінделу);
- тұтқыр-пластикалық күйден катты денеге ауысу кезеңі, яғни ... ... ... ... ... ... кезеңі (құрылымның қатуы).
Паста тәрізді күй кезеңінде жүйе кұрылымдана бастайды. Жүйенің тұтқыр-пластикалық күйде болуы жүйе ... ... ... ... ... ... пластикалық беріктілігі уақыт өте келе артып отырады, бірақ ... ... ... ... ... ... Мұны гидратация жылуынан, индукционды кезеңнің аяқталуынан болатын жүйенің жылулық қызуымен байланысты. Босаңсудан кейін компактты коагуляцию жүреді, яғни ... ... ... ... ... ... ... тығыздығы су-цементтің қатынаспен және цемент құрамымен анықталынады. Ұсталу уақытынан кейін сұйықтықтың гидратты фазалар мен қабықшалы суға байланысуы, гидратацияның интенсивті дамуынан жүйе ... ... яғни қата ... ... ... ... ... байланысу шекарасында су молекулалары байланысқан күйге ауыса бастағанда конденционды байланыстар түзіледі, яғни толығымен қатты күйге ауысады. ... соң ... ... жаңа түзілістер толтырып, гидратацияның жалғасуынан байланысу саны да артып, беріктік ... [53]. ... - ... реакцияларды иницирлейді және нәтижесінде бастапқы зат (цемент) өнімге айналады (бетон) және осы уақытта бетонды дайындауға, тасымалдауға және пішіндеуге ... Бұл ... ... алынған бетонның қозғалғыштық дәрежесіне тәуелді. Бетонды қоспаның ... ... ... ... оның ... сұйық ортаның болуымен анықталады. Құрғақ цементке және толтырғышқа тек су ... ... ғана ... ... - ... қоспаларға тән қасиеттерге ие болады.
Цементті толтыратын құм және тастар арасындағы бос ... ... ... ... ... ... меншікті беті аз және арасындағы кеңістік те үлкен, әсер ететін беттік күштер де шамалы, сондықтан оны ескермеуге болады, ал ... ... ... ... ... (0,1-1 мм) ... ... күштер пайда болады және бөлшектердің бір-біріне тартылуы күшейеді. Осындай күштер бетон қоспасының байланысын сипаттайды. ... ... мм ... ... бөлшектеріне беттік әрекеттесу күштері әсер етеді және бұл ... ... деп ... ... ... бетонды қоспаның қатты фазасына жататын кристалды материалдар беттерінде, қабырғаларында жиналатын электр зарядтары болады және әр аттас ... ... ... ... ... яғни цементтің ұсақ бөлшектері топталады. Егер суперпластификатор ... ... ... ... ... заряды тоқушы зарядына карама-қарсы болса, онда судағы тоқушылар суспензиясы белгілі-бір зарядқа ие ... да, ... ... ... ... бірдей полимер мен тоқушыны араластырсақ, онда гомогенді қоспа алуға ... ... ... ... өте ... және ... сумен толтырса да, цементтің кейбір түзілістерін толық гидратацияға ұшырату үшін жеткіліксіз ... ... ... ... су ... қалу ... оның ішке не сыртқа қарай ағуы тоқтап қалады. Ал цементтің басталып кеткен ... ... ішкі ... ... ... ... ең кішкене бөлшектер, яғни реакцияға қабілетті бөлшектер цемент беріктігін тез ... ... ... ... ... ... ... Олар сумен тек беттерімен ғана әрекеттеседі. Нәтижесінде ішкі қабаттағы су қоры тез бітіп қалады, ал атмосфераның ылғалы ішке барғанша ... ... ... ... жылдарға дейін бітеліп қалуы мүмкін. Ал полимер бетондарды полимер суды адсорбциялап, өз бойында біраз ұстап тұра алады және цемент сол ... ... ... ... ... ... ... Осындай химиялық қоспалардың аз ғана мөлшері бетонның қасиеттерін әлдеқайда жоғарылата алады. Мұндай пластификаторлар ... ... ... және ... ... ... яғни ... мен қызмет ету уақытын арттырады, бетонның микроқұрылымы өзгереді және гидратация кезінде жылуды азайтады [54].
Полимербетондар - қату және ... түзу ... ... ... ... ... және ... кезекті радиациялық немесе термокаталитикалық полимерлеу арқылы кебу мен қанықтыруға түсетін цементті бетондар. ... ... ... ... ... ... табиғаты, түрлері, толтырғыштың майда дисперсті фракциялық құрамы арқылы анықталады [55].
Материалдардың физикалық ... ... ... оның ... ... ... анықтайтын жылу және электр тоғы көрсеткіштері жатады. Ауыр ... ... ... ... ... ... ереже бойынша 10% -дан аспайды және беттік қанықтыру бірден қысқарады. Полимербетонның орташа тығыздығы мономердің қосылған ... ... ірі ... ауыр бетонды толық қанықтырған кезде ол 3-5% -ға өседі, ұсақ ... ... - ... ... ... қанықтыру кезінде орташа тығыздық 1%-дан артық өзгермейді және оның ... ... ... ... ... өлшемімен анықталады. Жоғары кеуектілік қасиет көрсететін жеңіл бетондар мен материалдарды қанықтырған кезде мономердің қосылған салмағы ұлғаяды және ... ... ... ... өседі. Бастапқы бетонның кеуектілігі мен өңдеу сипатына байланысты орташа тығыздық 10-70% аралығында артуы мүмкін ... суды ... ... ... мен ... әр ... үлгілерде анықтаған. Осы мақсатпен полимербетонды және бастапқы таза цемент пастасын 50-600С ... ... ... ... ... ... ... кептіргеннен кейін олар өз массаларын өзгертпейді, себебі үлгінің құрамында бос ылғал толықтай болмайды. Кептіргеннен кейін үлгілерді суда 10 ... бойы ... ... ... ... ... салмағы қосылған ауыр бетон негізіндегі полимербетонның суды сіңіруі бастапқы бетонға қарағанды 5-6 есе кем ... және ... ... 1% ... Бұл ... ... ... сіңірілуінің аздығы негізінен полимер құрамының төмендеуімен беттік 2-3 мм қабаттың суды сіңіруіне байланысты келеді. Полимер құрамының төмендеуі кезінде бетонның ... ... ... су сіңіруі артады. Төменгі 3 - кестеде гранитті қиыршық ... ... ... ... суды ... ... ... көрсетілген.
3-кесте. Полимербетонның суды жұту қасиеті
Полимердің қосылған мөлшері, %
-
0,37
0,78
3,37
4,1
4,73
5,2
Суды жұтуы, масса бойынша, %
5,63
3,16
2,71
1,4
0,97
0,9
0,83
Суды сіңірудің ... ... суға ... 1-ге ... және ... ... мөлшерінің жоғарылауымен оның тығыздығы мен су өткізбеу ... ... ... ... ... ... ... аралығында, ал полимербетондарда қолданылатын полимерлі материалдардың жылусыйымдылығы 1,5-1,75 кДж/(кг∙0С) болады. ауыр полимербетонның жылусыйымдылығы басқа қасиеттер сиақты оның полимермен ... ... ... бірақ оның өзгеруі бетонмен салыстырғанда шамалы, шамамен 5-6% -дан аспайды. Тең салмақты ылғалды бетонның жылусыйымдылығы қалыпты ... ... ... ... ... жылусыйымдылығына қарағанда 10-15% ға жоғарырақ, ал қалыпты жағдайда ... ... ... ... керісінше төмен болады. Полимер құрымының жоғарылауы кезінде жеңіл бетонның жылусыйымдылығы анық өзгереді. Жылусыйымдылықтың арту дәрежесі қанықтыратын құрамның түріне және оның ... ... ... ... ... ... жылусыйымдылықтың 15-20%-ға артуы байқалған [58]. Материалдардың жылуөткізгіштігіне қанықтырудың әсері әртүрлі факторлардың күрделі әсер ... ... ... ... Бір ... ... ... кеуекті толтыру құрғақ бетонмен салыстырғанда жылуөткізгіштіктің артуына әсер етеді және ылғал бетонмен ... ... ... ... ... ... 1,1 шамаға, полистиролдікі 0,08-0,14, кеуектегі ауаның жылуөткізгіштігі 0,02 шамасына және судың жылуөткізгіштігі 0,58 Вт/(м∙0С) шамасына тең [59]. Басқа ... ... ... ... ... ... ... сұйық және газ тәрізді фазаның диффузиясын болдырмайды.
Материалдардың ұзаққа ... ... оның ... ... ... ... ... үлгілерін зерттеген кезде полимерді араластыру нәтижесінде бетондардың су өткізбейтіндігі, сонымен қатар тығыздығының артуы салдарынан оның ... ... ... есе ... байқалған. Аязға төзімділікті жоғарылату дәрежесі бастапқы бетонның қасиеті мен құрылымына және оның полимермен қанығу дәрежесіне және ... ... ... келеді. Зерттеудің ұзақтығын қысқарту үшін үлгілерді -500С-та және хлорлы натрий ерітіндісінде қатырады және ... ... ... ... ... ... аязға төзімділігі төмендейді. Ал, кейбір зерттеулерде 2-3 есе төмендегені ... ... ... 300 ... ... ... ... үлгілерде бұзылудың басталуын көресететін белгілер болмаған, ал осы кезде ... ... ... 240 ... зерттеуден кейін 50% -дан артық беріктігін жоғалтқан [60]. ... 200-300 ... ... ... бетондар ерітіндіде қатырған кезде 5-20 циклдан кейін ... ал 500 ... ... ... ... ... 20-40 ... кейін бұзылады. Қарапайым бетон және аязға төзімділігі жоғары бетон негізіндегі полимербетондарды 200 ... ... ... ... ... бұзылу мен беріктілігінің өзгеруң байқалмаған. Кейде өңдеу режимін дұрыс таңдамау салдарынан полимербетонның құрылымында микродеффекттер пайда болып, материалдың аязға төзімділігінің ... ... Егер ... ... ... ... ... мономер беттік қабатта буланса, онда үлгілердің аязға ... ... ... ... ... ... ішкі бөлігі сол өлшемде өздерінің касиеттерін алғашқыдай сақтайды. Сонымен қатар, әлсіз толықтырғыштарды, мысалы, ізбес тасын ... ... және ... полимер құрамын төмендеткен жағдайда полимербетондардың аязға төзімділіг төмендейді. Американдық зерттеушілер [61] ... ... ... ... ... бір уақытта стиролды қолдану полимербетонның аязға төзімділігінің төмендеуіне әкелетінін тұжырымдаған.
Барлық жағдайда полимерді ... ... ... ... ... артады, бірақ аязға төзімділіктің жоғарылау дәрежесі полимердің түріне және полимерлену әдісіне байланысты, мысалы радиациялық өңдеуден кейін ... ... ... ... есе ... ... [62].
Ғимараттарды безендіретін бетондық бұйымдар эксплуатациялық қолайсыз жағдайда полимербетондық қабаттың жарылуы және қатпарлануы түрінде бұзылады. Бұл мұздату кезінде полимербетондық қабат пен ... ... ... ... ... ... болады. Бетондық негіз суға қанықтырылған қалпында -5-100С ... ... ал ... қабат сығылуға ие болады. Себебі, мұндай жағдайда безендіруше компонент ауыр күйде болып, келесідей ... ... ... ... ... ... жарылуы, оның бетондық негізден салыстырмалы қозғалуы, сонымен қатар беттік тығыз қабаттың астында түзілетін мұз қысымының әсерінен бетондық негізден ... ... ... [63]. ... ... монолиттігін қамтамасыз ету үшін бетондық негіздің төмен кеуектілігін және минималды кеңеюін қолдану керек.
Полимербетон үлгілерін дайындау келесі түрде жүреді: көлемі 3 л ... ... ... ... араластырғышта компоненттерді араластырады. Біртекті гомогенді масса алуға дейін қоспадағы компоненттердің ... ... 5-10 ... ... ... Полимербетонның қатуы бөлме температурасында стандартты қатайтқыштар мен қату катализаторлары (эпоксидті, полиуретанды және ... ... ... ... ... немесе қату инициаторы есебінде су буын және ауаны (акрил шайыр негізіндегі қоспалар үшін) қолданумен жүргізіледі. Үлгілерді зерттеу қату ... ... ... ... ... сақтап 7-8 тәулік бойы жүргізеді [64]. Полимербетонды композициялардың физико-механикалық және эсплуатациялық қасиеттері 4 - кестеде көрсетілген. ... ... ... ... және ... ... және эсплуатациялық көрсеткіштері
Полимербетонды композициялардың түрлері
ЭС негізінде
ПЭФ негізінде
ПУ ... ... ... ... ... ... тәулік бойы суды жұтуы, % масс.
0,2
0,6
0,1
24 сағат бойы суға тұрақтылығы, % ... HCl ерт. ... ... NaOH ерт. ... %
2,6
4,5
2,0
5%-тік NaCl ерт. тұрақтылығы, %
1,8
3,8
0,09
Ескіруге тұрақтылығы, г/см2
0,19
0,22
0,06
Бетондық бетке адгезиясы, мПа
5,5
3,8
1,9
1.4. Полимерлі супертұрақтандырғыштардың цемент жүйесіне әсер ету ... ... ... ... ... қосу арқылы келесідей оңтайлы өзгерістерді байқауға болады:
- бетон мен негіз арасындағы және цементтік желім мен қоспаларың арасындағы ... мен ... ... ... ... газ және ... төмендетеді;
- иілгіштігін (созуға беріктілігі), сонымен қатар сығуға беріктілігін арттырады [65].
Бетон құрылыс саласында негізгі материал болғандықтан, жылдан жылға оған деген қойылатын ... да ... ... қасиетін жақсартатын пластификаторлардың да саны күннен күнде көбеюде, бірақ солардың ... ең ... - бұл ... сулы ... Цементтің әр түрлі химиялық қоспалармен модификациясы [66] әдебиетте кеңінен талқыланған. Құрылыс материалдардың ұсталу мерзімі оның ... ... ... ... ... мен ... қасиетін сақтауына, сонымен қатар бетонның химиялық құрамына байланысты. Полимерлердің модифицирленген сулы дисперсияларының және бетонның қасиетіне бірнеше ... әсер ... ... типі, полимер-цемент қатынасы, су-цемент қатынасы, ұстау шарттары.
Цемент пастасына полимердің сулы дисперсиясын қосқан кезде, цементтің ... ... ... және ... ... ... ... түзіледі. Байланыстырушы деп- цементті гель және полимерлі үлдірден тұратын соматрицалық фазаны ... ... ... ... ... көрсетілген [67].
3-сурет. Полимер-цемент соматрицасының түзілуі
а) араластырудан кейін; б) бірінші фаза; в) екінші фаза; г) үшінші фаза (қатқан кездегі құрылымы);
1) ... ... ... 2) ... ... 3) ... (аралық кеңістік сумен толтырылған); 4) гидратталмаған цемент бөлшектері мен цементтік гельдің қоспасы ... ... ... ... 5) ... бөлшектермен толығымен қабатталған цемент гелі мен гидратталмаған цемент ... ... 6) ... ... ... мембранамен қоршалған цемент гидраты; 7) ауа
Полимерлі үлдірдің түзілуі 4 - суретте көрсетілген.
4-сурет. Полимерлі үлдірдің түзілуі
Полимерцементтің негізгі критерийі бұл - ... ... яғни ... ... ... бастапқы полимердің (құрғақ затқа есептегенде) және цементтің массалық қатынасы. ... ... ... ... полимерцементтің құрылымы өзгеріске ұшырайды (5-сурет) [68]. Қатайған полимерцементте полимерлік фаза полимер-цемент қатынасының шамасы 0,02-0,04-тен жоғары болған жағдайда түзілуі ... Егер ... (П/Ц) ... ... 0,02-ден төмен болса (полимерлердің сулы дисперсияларын қолданған ... ... ... кристаллизациондық-коагуляциялық құрылым түзеді. Нәтижесінде дефектті орталарда (кеуек, сызаттар) полимерлер тығыздалып, беріктілігі жоғары, эластикалық композиттік материал алынады [69].
5- ... ... - ... ... ... ... бөлігі - цемент, ақ бөлігі - полимер;
а) және б) жүйенің макроқұрылымы; а) П/Ц0,2, яғни полимер басым; в) полимерлік ... ... ... ... ... қосылған).
Полимер ерітінділерінің және бетонның химиялық тұрақтылығы полимердің табиғатына, ... ... ... ... ... ... ... мен бетонның көбісі бейорганикалық немесе органикалық қышқылдар мен сульфаттардың әсеріне сезімтал, себебі олардың құрамында қышқылдарға ... ... ... мен ... ... ... гидратталған цементтен тұрады. Құрамы синтетикалық және табиғи каучукті латекстен тұратын кейбір ерітінділердің химиялық ... [70] ... ... ... ... цементтік жүйенің агрессивті ортаға төзімділігін, беріктілігін химиялық тұрақты полимер ерітінділерін қолдану арқылы жоғарылатуға болатынын және полимерцемент ерітінділерінің тұрақтылығы қышқылдық ... ... ... ... ... ... айтуға болады.
2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
2.1. Бастапқы заттардың сипаттамасы
NВКЛ-жалғанған-ПЭГ және NВКЛ-жалғанған-ПВС сополимерінің синтезі үшін келесі реагенттер ... ... - ... Chemie GmbH" (Германия) фирмасымен өндірілген, өнімнің 98% негізгі өнім құрайды. Қосымша тазаланусыз ... Тқ = 1280C, nD20 ... (ПЭГ) - ... Cо." (АҚШ) ... ... ... массасы 1,900-2,200, қосымша тазаланусыз колданылды.
HO−(CH2−CH2−O)n−H
Поливинил спирті (ПВС) - "Fluka Chemie GmbH" ... ... ... ... ... Mw = 205000 кDa ... ... қолданылады.
Аммоний персульфаты (АПС) - "Sigma-Aldrich Cо." (АҚШ) фирмасымен өндірілген, өнімнің 99 % негізгі өнім құрайды, ... ... ... ... - ... Cо." (АҚШ) ... өндірілген, қосымша тазаланусыз колданылды.
Ерітінділерді дайындау үшін дистилденген су қолданылды.
2.2. N-винилкапролактам (NВКЛ) және полиэтиленгликоль (ПЭГ) негізіндегі жалғанған сополимердің синтезі
ПЭГ және NВКЛ ... әр ... ... (95:5; 85:15; 75:25) ... ... ерітіндіде еркін радикалды сополимерлеу әдісімен синтезделді (6-сурет). Моторлы араластырғышпен, электроплиткамен ... 250 мл ... ... ... 100 мл ... су ... 600С температураға дейін сулы баняда қыздырады және ... ... ... алдын-ала өлшенген ПЭГ белгілі мөлшерін қосып, толығымен ерігенше араластырады. Қоспаға алдын-ала суда ерітілген 0,2 г ... - ... ... қосылады. Толық араласқаннан кейін, яғни 3-4 минуттан соң бөлгіш құйғы арқылы NВКЛ реакциялық қоспаға 16 тамшы/мин жылдамдықпен ... ... ... 750С ... 3,5 сағат бойы қыздырады. Реакция уақыты аяқталғаннан кейін алынған сополимер бөлме ... ... ... ... ... ... ... массаға дейін кептірілді. Сонымен қатар, цемент пастасы үшін суперпластификатор ретінде қолдану мақсатында ПЭГ: NВКЛ жалғанған ... ... ... ... әр ... ... (95:5; 85:15; 75:25) ... радикалды сополимерлеу әдісі арқылы инициатор-аммоний персульфаты қатысында жоғарыда ... ... ... ... ... ... ... (NВКЛ) және полиэтиленгликоль (ПВС) негізіндегі жалғанған сополимердің синтезі
ПВС және NВКЛ негізіндегі әр ... ... (95:5; 90:10; 80:20) ... ... ... ... радикалды сополимерлеу әдісімен синтезделді. Синтез 2.2 бөлімде көрсетілген реакция шарттары бойынша жүргізілді. ... 2- ... ... ... 4- үш мойынды колба, 5-бөлгіш құйғы, 6-механикалық араластырғыш, 7- кері тоңазытқыш, 8,9- термометр
6-сурет. ПЭГ пен NВКЛ ... ... ... ... арналған зертханалық қондырғы
2.4. Сополимерлердің физика-химиялық зерттеу әдістері
NВКЛ-жалғанған-ПЭГ сополимерлердің ИҚ - спектрлері "Perkin-Elmer FTIR Stectrum Two" ... ... 4000-500 см-1 ... ... ... KBr-мен бірге таблетка түрінде дайындалды.
NВКЛ-жалғанған-ПВС ИҚ-спектрлері 400-4000 см-1 аймағында Фурье-мен түрлендірілген Satellite FTIR фирмасының (АҚШ) ИҚ-спектрометрінде ... ... ... ... ... түрінде дайындалды. Ұнтақталған дайын үлгілер КВr-мен бірге таблетка түрге келтіру үшін ПГР-400 гидравликалық қол ... (ОАО , ... ... 2008) ... 10 ... күш ... арқылы престелді. Алынған таблетка түрдегі дайын үлгілердің спектрлік талдауы қалыпты жағдайда жүргізілді. Сополимерлердің ИҚ талдауын жүргізу ... ... су мен ... ... ... арылу мақсатында үлгілерді вакуум пешінде 400С температуралық жағдайда кептірілді.
Сополимерлердің термогравиметриялық ... "Perkin Elmer ... ... (Ұлыбритания) "Perkin Elmer Pyris TGA" қондырғысында 100С/мин жылдамдықпен 23-5000С аралығында ... ... ... ... SMT, ... ... сополимерлердің микроқұрылымдары зерттелді.
2.5. Цемент пастасын дайындау және және цемент пастасының қозғалғыштығын анықтау
Тәжірибе барысында, полимербетонның ... ... ... цемент қоспасына қосылған ПЭГ және NВКЛ негізіндегі әр түрлі қатынастағы (95:5; 85:15; 75:25) жалғанған сополимерлердің әр түрлі концентрациялы сулы ... (0,25 - 1%) ... ... ... ретінде портландцементтің клинкері (ПЦК) (96%) және шикі гипс (ШГ) (4%) қолданылды. ПЦК және ШГ ұнтақтаудың ... тас ... ... ... бөлшектенеді. Осы материалдардың әрқайсысы кейін ішкі диаметрі 60 см, ... 50 см ... және ... 170 литр ... ... диірменге салынады. Шарлы заряд диаметрі 1/2, 1/3 және 1 дюйм болаттан жасалған шардан тұратын диірменнің ... 1/3-і тең ... ... ... ... ... 49 ... тұрақты жылдамдықпеп жұмыс істейді. Блэйн бойынша үлгінің 3350 см2/г майдалылығына дейін 1 саған бойы араластырылады [71].
Тәжірибе барысында ... ала ... ... ... ПЭГ және NВКЛ ... әр ... ... (95:5; 85:15; 75:25) жалғанған сополимерлердің әр түрлі концентрациялы сулы ерітінділері (0,25; 0,5; 1%) дайындалды. 2800 г құрғақ цемент ... ... ала 850 мл суда ... ... ерітіндісі қосылады және біртекті масса болғанша жақсылап араластырылады. Су/цемент қатынасы 0,3-ке ... ... ... ... (удобоукладываемость) анықталды. 7 - суретте цемент пастасының қозғалғыштын анықтауға арналған лабораториялық ... ... ... ... беті ... ... жасалған d = 150 мм, D = 300 мм және h = 450. Конус тербелісті тегіс бетте бекітіп, үстінен ... ... ... ... ... ... іші толғанша кұяды. Пішінделген цемент пастасынан конусты жайлап көтеріп, алып ... ... барі 3-7 сек ... жасалуы керек) және диаметрін өлшеп алады да тербелісті қосады. Нәтижесінде қозғалған цемент пастасының диаметрін ... [73]. ... ГОСТ ... стандарты бойынша жүргізілді [74].
1 - тұтқа, 2 - құрылғының корпусы, 3 - тіректер, 4 - дәнекерленген жік
7 - сурет. ... ... ... ... ... конус
2.6. Цемент пастасын қалыптау
Тәжірибе барысында дайындалған цемент пастасының қозғалғыштығын анықтағаннан кейін 1 дюйм3 тең бүйірсіз бұрышты ... ... ... ... Ауа ... және саңылаулардың толық жойылуын қамтамасыз ету үшін қалыптар ... 3-4 ... ... ... Содан кейін қалыптар қалыпты бөлме температурасында 1 тәулік бойы кептіріледі [72]. Кепкен полимербетон үлгілерінің әрқайсысының салмақтарын өлшеп, 1, 3, 7 және 28 күн бойы сулы ... ... және ... үлгілерінің су сіңіру қасиеті анықталды.
2.7. Полимербетонның су сіңіру қасиеті
Бетондардан жасалған бұйымдар мен ... су ... ... ... кубтық пішінде үлгілер алынады. Кептірілген үлгілер температурасы 20+-50С суы бар құтыға салынды. Су ішіндегі үлгіден су көлемі кем дегенде 20 мм ... ... ... ... 3, 7 және 28 күн ... ... ... судан алып, ылғал жұмсақ матамен сүртіп, әрқайсысының салмақтарын өлшенді. ... ... ... ... мәні екіншісінен 0,2%-ға артпаса, үлгінің тұрақты салмағы болып есептелінеді. ... су ... ... ... ... ... ... арқылы есептелінді:
G=g1-g2g1∙100
мұндағы, G - су сіңіру коэффициенті, %;
g1 - тұрақты массаға дейін кептірілген үлгінің массасы, г;
g2 - ... ... ... ... г. ... су сіңіруін үш үлгінің орташа арифметикалық мәні арқылы есептейді [75].
2.8. Полимербетонның сығуға беріктілігін анықтау
Кубик түрінде алдын - ала ... ... ... ... үлгілердің сығуға беріктілігі LPM 600 М1 SEIDNER ... ... прес ... ... ... ... қолданған кубиктердің өлшемі 5x5x5см шамада болды. Сынау үшін ... ... ... шейін үздіксіз жүктеме береді.
Кубиктердің сығуға беріктілігн ... ... ... беті таза және құрғақ болуы тиіс. Кубиктерді плитаға бүйір, яғни тегіс қырымен орнатады. Орташа мәнді анықтау үшін үш ... ... ... ... ... ... ең ... көрсеткіш деп алынған мәннен беріктіліктің ауытқуы 8%-дан аспауы тиіс ... ... ... ... ... ... сополимерлердің синтезі
Қазіргі таңда полимерлерге физика-механикалық және химиялық қасиеттер, мысалы,механикалық беріктілік, эластикалық, агрессивтік ортаға төзімділігі және т.б.қасиеттер беру үрдістер аз, ... ... ... қасиеттерін өзгертетін полимерлерді алу талап етіліп отыр. Мұндай "ақылды" деп ... ... ... ... ... параметрлеріне (температура, рН, белгілі бір концентрацияда биологиялық немесе химиялық белсенді қосылыстардың қоршаған ортада ... ... ... ... ... ... ... алатын жүйелерді жатқызады. Бүйір тізбегінде амид топтары бар карботізбекті, суда еритін және ... ... ... ... ... ... ... олар полимердің химиялық құрылысымен арасындағы байланыстарды және сулы ерітіндідегі физико-химиялық қасиеттерін зерттеу үшін өте ... ... ... ... ... оңай ... ... топтың болуынан N-винилкапролактам биоыдырайтын қасиет көрсетеді. Мұндай материалдар суда еритін, механикалық берік, қоршаған ортада ыдырайтын ... ... Осы ... ... ... (NВКЛ) негізіндегі биоыдырайтын қораптар алуда қолданылады. . Қазіргі уақыттағы әлемдегі экологиялық ... ... ... соң, яғни ... ... ... топырақтың құнарлығына кері әсер етпейтін, экологиялық талаптарға сай биоыдырайтын орағыш материалдарды жасау - өзекті тақырып болып табылады.
Сонымен бірге ... ... ... ... топ (C=C) ... Сол қасиетіне байланысты биомедицинада жасанды мүшелер мен терілер жасауда, дәрілік затты бақылап шығару жүйелерінде де кең қолданылады. Яғни, ... ... ... қасиеттерін зерттеу өзекті болып келеді. Полиэтиленгликоль (ПЭГ) өндірістің барлық саласында қолданыс тапқан қоюландырғыш, тұрақтандырғыш, эмульгатор және ... ... ... ... ... ... ортаға зиянсыз, арзан, синтетикалық полимер. Бетонды композитті материалдардың ... ... ұзақ ... ... ... ... ету ... физика-механикалық және эксплуатациялық қасиеттерін жақсарту мақсатында көптеген қоспаларды цемент массасына әсерін зерттеу өзекті мәселе болып табылады. Мұндай полимерлердің негізгі міндеті ... ... ... ... ... ... болатын ақаулар мен кеуектерді жою. Сонымен қатар бетонды композиттің сығуға және майысуға беріктілігін, шытынауға ... ... ... ... ... яғни ... су ... төмендетеді. Полимерлерді қолдану бетонның ылғалға, аязға төзімділігін арттыруға және жеңіл құрылыс ... ... ... береді. Осы мақсатпен әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университетінің органикалық заттар, табиғи ... мен ... ... мен ... кафедрасында алғаш рет ПЭГ мен NВКЛ және ПВС пен NВКЛ негізіндегі жалғанған сополимерлер синтезделіп, олардың құрылыс саласында қолданылатын бетонның физико-химиялық және ... ... ... ... ретінде және биоыдырайтын қораптар жасауда қолдану мүмкіндігі зерттелді. ПВС және NВКЛ ... ... ... әр ... ... ... ... сополимерлеу әдісімен инициатор - аммоний персульфаты қатысына сулы ерітіндіде әсинтезделді. Тізбекті беру әдісімен ... ... ... - бұл ... ... ... атомының радикалмен әрекеттесуі нәтижесінде үзіліп, сонымен байланыстағы винил мономерінің жалғанған сополимерленуін иницирлей алатын макрорадикалға айналуы болып табылады [77]. ... ... мен ... ... сополимерлену реакциясы келесі ретпен жүреді. Инициатор радикалынан тізбекті беруі аммоний персульфаты инициаторларды қолданғанда және ... ... ... ... ... ... ... асырылады. Персульфат бар сулы ерітінділерін қыздыру кезінде инициатор келесі теңдеу бойынша ыдырайды:
* Иницирлеу
Тізбектің өсуі активті орталықтың ... ... ... ... ... Өсіп келе жатқан макрорадикалдың тізбекті беру жолымен жүретін жалғанған сополимер синтезі. Бұл синтез нұсқасына жалғанған сополимер синтезінде келесі ... ... ... ... ... ... ... қосқанда. Мұндай жағдайда радикал инициаторларына термодинамикалық пайдасы полимерге қарағанда, мономермен әрекеттесу тиімдірек.
Тізбектің өсуі
Полимерге тізбекті беру келесі жолдармен жүзеге ... а) ... ... б) ... ... ... радикалымен. Жалғанған сополимерлеу өнімнің құрамы түрлі, көрсетілген қай нұсқаға тізбектің берілуі ... ... ... тәуелді болады. Сондықтан көрсетілген екі нұсқаны бөлек қарастырған жөн, кейбір жағдайларда тізбектің берілуі екі механизм ... да ... ... ... ... ... ... Жалғанған сополимер тізбегінң өсуі
Тізбектің үзілуі - полимерлену .үрдісінің соңғы кезеңі болып табылады. Бұл ... екі өсіп ... бос ... жойылуы диспропорциялану мен рекомбинацияциялану жолымен жүзеге асырылады.
Тізбектің үзілуі
Диспропорция
Рекомбинация
3.2. N-винилкапролактам және поливинил спирті негізіндегі сополимерлерінің ... ... ... және ... ... негізіндегі жалғанған сополимерлену әдісі арқылы алынған сополимерлердің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу барысында ... ... ... суда және әр ... рН мәндерінде ерігіштігі анықталынды. Алынған мәліметтерге сәйкес NВКЛ мен ПВС негізіндегі сополимерлердің суда ... ... ... мен ... ортаның температурасына тәуелді екендігі анықталды. Суда еру қабілеті ПВС құрамындағы ОН топтарына, полимердің ... ... ... ... ... ... өскен сайын ОН топтарының саны өседі, бұл ... ... ... әкеледі. Бастапқы температура 25○С еру үрдісі сополимердің құрамдық қатынасына қарай ерекшеленеді, яғни ПВС-жалғанған-NВК сополимері құрамында гидрофобты қабілеті бар ... 5 ... 20 ... ... арттыру арқылы суда ерігіштік уақытын 30 минуттан 66 минутқа ұзартуға болады. Ортаның температурасын бөлме температурасынан 40 ○С-ға көтеру еру ... ... ... ... 66 ... 2 ... ... Қорыта келсек, ПВС мөлшері көбейген сайын сополимер қоршаған орта температурасында тезірек ериді, ал NВК ... ... ... ... еру ... баяу ... Бұл NВК-ның құрылымындағы амид тобымен байланысқан С-С гидрофобты тобына ... NВК ... ... ... 35○С-тан 40○С - қа дейін көтерген ... ... ... ... болады. Нәтижелер 5-кестеде көрсетілген.
5-кесте. ПВС-жалғанған-NВКЛ сополимерлердің суда ерігіштігі (уақыт бірлігі - ... ... ... ... жүйесінде де ерігіштігі зерттелді. Бастапқы температура 25○С сополимердің құрамдық қатынасына қарай ерекшеленеді [ПВС]:[NВКЛ] = 95:5 ... тен 80:20 ... ... ... 25 ... 60 ... ... ал 400С-та 10 минуттан 21 минутқа дейін артады. Алынған үлгілер суға қарағанда су-спирт жүйесінде тезірек ериді (6-кесте).
6-кесте. ... ... ... ... = 50:50 көл % жүйесінде ерігіштігі (уақыт бірлігі - мин)
[ПВС]:[NВК]
Т0С
95:5
90:10
80:20
25
41
50
60
30
30
37
44
35
18
21
24
40
12
23
21
ПВС-жалғанған-NВКЛ сополимерінің сулы ортада еру үрдісі әр ... рН ... де ... ... ... ... ... бойынша, сополимер құрамында гидрофобты компонентті 1%-дан 20%-ға арттыру және ... ... 5-тен 7-ге ... ... еру ... 2 есеге пролонгациялайды.
7-кесте. ПВС-жалғанған-NВКЛ сополимерлердің әр түрлі рН ... ... ... бірлігі - мин)
[ПВС]:[NВК]
рН
95:5
90:10
80:20
Еру уақыты, мин
5.00 +- 0.02
66
104
136
5.80+- 0.02
81
129
141
6.00 +- 0.02
109
158
145
7.00 +- 0.02
149
189
177
Бастапқы мономерлік қоспада әр түрлі қатынаста алынған ... ... ... ИҚ ... әдісі арқылы анықталды. Гомополимер ПВКЛ ИҚ-спектрі 8 ... ... ПNВК ... 1634 cm-1 және 1508 cm-1 ... С=О карбонильді топтың валенттік тербелістеріне және амид тобына сәйкес. 2972 cm-1 мен 2924 cm-1 шыңдары алифатты ұзаруға, C-H тобына тән. -CH2 шыңы ... cm-1 ... ... ... , ... ... cm-1 кең шың байқалды, бұл шың О-Н тобына ие.
8 -сурет. Поли - N - ... ... ... ... сипаттамалық ОН топтарының шыңдарын 3400-3000 cm-1 аймақта байқаймыз. -СН2 топтары 2937-2916 cm-1 аймақта орналасқан. Қалдық С=O топтары 1733 cm-1, ал С-О-С 1242 cm-1 ... C-O ... ... 1087 cm-1 аймағанда орналасқан (9-сурет). Суретте көрсетілген спекртлерден амид тобының қосылуын ... ... (а). БМҚ ... [ПВС]:[NВКЛ] мол.% = 95:5 (б); 90:10 (в); 80:20 (г)
9 сурет - ... ... ИҚ - ... ... ... ... үлдірдің мөлдірлігі, беріктілігі, эластикалығы оның қалыңдығына тәуелді. Үлдірдің қалыңдығы өскен сайын, оның ... ... ... ал мөлдірлігі мен эластикалығы төмендейді. Бұл жұмыста үлдір ... ... ... ... ... ... ... өзара үйлесімдігі. ПВС мөлшері көбейген сайын үлдір мөлдір келеді ... ... - ... ПВС пен NВКЛ ... үлдірлер
Сканерлі электронды микроскоп (СЭМ) көмегімен алынған үлдірлердің морфологиясы зерттелді. 11 - суретте қарай отырып, ПВС мөлшері көп ... ... ... ... ... тәріздес болады, ал NВКЛ мөлшері көбейген сайын беткі ... ... ... ... ... ... мол.% = 95:5 (а); 90:10 (б); 80:20 ... сурет - ПВС-жалғанған-NВКЛ сополимерлерінің СЭМ микросуреттері
3.3. N-винилкапролактам және полиэтиленгликоль негізіндегі сополимерлерінің ... ... ... ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің суда және органикалық еріткіштерде ерігіштігі зерттелген (8-кесте). Зерттеу барысында, ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің барлық қатынастары суда ... ... ... ал спиртте еруіне сополимердің гидрофильді-гидрофобды қатынасы әсер етеді.
8 - кесте. ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің ерігіштігі
БМҚ құрамы [ПЭГ]:[NВКЛ],
мол.%
Ерігіштігі
Дист. су
Этил ... ... ... сополимерінің құрамы ИҚ спектроскопия әдісі арқылы анықталды (12-сурет). ПЭГ үшін -С-О-С ... ... 2884 см-1 және 1105 см-1 ... ... тән. ПЭГ:NВКЛ негізіндегі жалғанған сополимерлерінің ИҚ спектрлерінде карбонил тобы (С=О) 1737 см-1 мәнінде, амид тобы ... см-1 ... және -СН2- шыңы ... см-1 ... жатқандығы анықталды. Сонымен қатар, сополимер құрамындағы ОН-тобына сәйкес келетін 3300-3450 см-1 шыңының кең аралықта жатуы ... ауа ... ... тез ... ... Сондай-ақ сополимерлердің ИҚ спектрлерінде винил тобына тиесілі жұтылу жолақтары жоқ. ИҚ спектрлерінің мәндері негізінде ПЭГ мен NВКЛ ... ... ... арқылы түзілгені туралы қорытынды жасауға болады.
a)
б)
в)
г)
ПЭГ (а). БМҚ құрамы [ПЭГ]:[NВКЛ] мол.% = 95:5 (б); 85:15 (в); 75:25 ... ... - ... ... ИҚ - спектрлері
Сонымен қатар, ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимер үлгілерінің ... ... ... ... ... ... ... 2 сатыдан тұрады. Алғашқы 5-10% масса жоғалту сатысы шамалап 100-120оС басталатыны байқалады. Бұл жағдайды ... ауа ... ... ... болады. Салмақтың толық жоғалуы шамамен 350-400оС температурада басталып, 450оС температурада максимум мәніне жетеді (13-сурет). ... ... ... мол.% = 95:5 (а); 85:15 (б); 75:25 ... ... - ... ... термогравиметриялық талдау қисықтары
Алынған жаңа ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің беттік морфологиясын сипаттау үшін сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ) әдісі қолданылды. 14 - ... ... ... сополимерлерінің СЭМ арқылы түсірілген суреттері келтірілген. Сурет бойынша композициялық қоспа микрогетерогенді (түйіршіктелген) құрылымнан ... ... ... ... ... көрсетілген.
а)
б)
в)
г)
ПЭГ (а). БМҚ құрамы [ПЭГ]:[NВКЛ] мол.% = 95:5 (б); 85:15 (в); 75:25 ... ... - ... ... СЭМ ... Поливинил спирті мен N-винилкапролактам негізіндегі үлдірлердің биоыдырайтын қасиеттерін зерттеу
Қыздыру, тотығы, электромагнитті сәулелену мен радиация, механикалық Сыртқы ... ... ... ... және ... ... ... байланыстардың ыдырауы пайда болады. Әлсіз байланыстардың ыдырауы не деструкцияға не тігілуге әкеледі, бір ... екі ... ... де ... ... әсер макромолекуланың деполимерлеуіне, олардың қысқа тізбекті молекулаларға ыдырауын, тізбектің төмен молекулалы өнімге айналуын ... ... ... ... ... ... ... температурада, сонымен қатар суды сіңіретін заттар мен қосылыстар қатысында қыздырғанда, ПВС-тің дегидратациясы жүреді. Нәтижесінде макромолекулада полимерге (ПВС) органикалық жартылай ... ... ... қос ... ... болады Сонымен қатар жартылай циклдеуі мен макромолекула тізбегінің тігілуі жүзеге асырылады, бұл ПВС-тың суда ... алып ... [78]. ... ... сәйкес үлдірлер суда жақсы еріді, бірақ оларды суға тұрақтылық беру мақсатында ... ... және ... ... Олар суда ... тек ісінді. Биоыдырайтын қасиетін зерттеу үшін жаңа ... ... ... топыраққа салынды. Бұл үлдірлер 4 аптада ыдырады. ПВС ... көп ... ... ... тез ... ... NВК ... көбейген сайын, ыдырау үрдісі ұзақ уақытқа созылды. Келесі суретте ... және [80:20] ... ... ... ... көрсетілген.
б
а
15-сурет. [ПВС:NВКЛ] а) [90:10] және б) [80:20] қатынастағы үлдірлердің биоыдырауы.
3.5. N-винилкапролактам және полиэтиленгликоль негізіндегі сополимерлерінің бетонның физика-механикалық ... ... ... ... ... ... ... цемент қоспасына қосылған ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің концентрацияларының әсері зерттелді. Шикізат ретінде портландцементтің клинкері (ПЦК) (96%) және гипс (Г) (4%) ... ... ... ала ... ... ... ПЭГ және NВКЛ ... әр түрлі қатынастағы [(95:5), (85:15) және (75:25) масс. %] жалғанған сополимерлердің әр ... ... сулы ... (0,25; 0,5; 1%) дайындалды. 2800 г құрғақ цемент ұнтағына ... ала 850 мл суда ... ... ерітіндісі қосылады және біртекті масса болғанша жақсылап араластырылады. Су/цемент қатынасы 0,3-ке тең.
Алынған ... ... оңай ... ... яғни ... ... Нәтиже бойынша сополимермен өңделген цемент пастасының жылжымалдылығы таза ... ... ... ... ... ... ... - сурет. Цемент пастасының қозғалғыштығына ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің ... су ... оның ... ... ... және ... ... байланысты болады. Бетон кеуекті-каппилярлы материал болып есептеледі Ұсақ кеуектер мен ... ... ... ... ... және ... ... градиенті, осмостық эффект сиақты әсерлерден су өткізуі мүмкін. Сондықтан бетондардың су ... ... мен ... ... мен ... байланысты. Бетондарда микрокеуектер көлемі 0-ден 40% аралығында ауытқиды.
Бетондардың су сіңіру қасиетін қарастырғанда, оны анықтаудың екі ... айта ... жөн. Бірі ... ... су ... қасиеті, ол сынаманың белгілі уақыт аралығында өз көлеміне суды сіңіру қасиеті. Екіншісі цементті ... ... бір ... ... ... ... өткен су мөлшерімен анықталады. Ұсынылып отырған жұмыста лабораториялық жағдайда бетонның су ... ... ... ... ... ... мен ... су сіңіруін анықтау үшін, кубтық пішінде үлгілер алынады. Кептірілген үлгілер температурасы 20+-50С суы бар құтыға салынды. Су ішіндегі үлгіден су ... кем ... 20 мм ... жатуы тиіс. Әрбір 3, 7 және 28 күн ... ... ... ... ... ... жұмсақ матамен сүртіп, әрқайсысының салмақтарын өлшенді. Кезекті өлшеу кезіндегі салмақтың мәні екіншісінен 0,2%-ға ... ... ... ... ... ... ... су сіңіру мүмкіндігін пайыздық қатынаспен келесі формула ... ... ... G - су ... коэффициенті, %;
g1 - сумен қаныққан үлгінің массасы, г.
g2 - ... ... ... ... ... ... г;
17 - суретте цемент пастасының су сіңіру қасиетіне ПЭГ:NВКЛ жалғанған сополимерінің әртүрлі концентрацияларының ... ... ... мол.% = ... мол.% = ... мол.% = ... - ... Цемент пастасының су сіңіру қасиетіне ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің әртүрлі концентрацияларының әсері
Цемент ... су ... ... - су ... қасиетіне қарама-қарсы тұру қасиеті. Цемент тасының су өткізгіштігі оның каппилярлы кеуектілігімен анықталады және келесі факторларға: су-цемент ... ... қату ... және ... цемент шығымына, цементті ұнтақтау және тығындау шартына тәуелді. Бетон құрамына ... ... ... ... ... кеуектер мен каппилярларда орналасады. Барлық кеуектердің бос кеңістігін бітеп тастайды да, сол арқылы әрі қарай су өткізгіштігін болдырмайды. ... де, 9 ... ... ... ... құрамында ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимері бар бетондардың су өткізгіштігі таза сополимерсіз бетонға су өткізу қасиетіне қарағанда әлдеқайда төмен (18 - сурет)
18 - ... ... ... су ... ... ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерінің әсері
9 - кесте. Құрамында ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимері бар ... су ... ... % ... ... ... [ПЭГ]:[NВКЛ] мол.%
95:5
85:15
75:25
Қатаю уақыты, күн
3
7
28
3
7
28
3
7
28
0,25
3,2
3,5
4,2
3,3
3,3
4,3
2,8
3,2
3,8
0,5
2,9
3
3,9
2,8
3,3
4
2,5
3,2
3,8
1
2,8
3,2
3,9
2,7
3,1
3,9
2,5
3
3,7
Цементті композиттің су сіңіру қасиетін зерттеу үшін қарапайым құбыр суы қолданылды. Алынған ... ... ... ... ... сулы ерітіндісінің концентрациясы артқан сайын бетонның су өткізгіштігі төмендейді деген қорытынды жасауға болады.
Зерттелген үлгілердің құрамындағы цемен-су ... 0,3-ке тең ... ... ... сополимердің әр түрлі концентрациялы сулы ерітінділерін цементке қосып, араластырылып полимербетон үлгілері дайындалды. Үлгілердің беріктілігін ... 3, 7, 28 күн бойы ... орта - ... ... ... ... ... Беріктілік пен бетонның ауырлық және басқа факторлардың әсерінен сыртқы кернеуге қарсы тұру мүмкіншілігі. Құрылыстағы материалдар түрлі ішкі кернеулердің (сығылу, ... ... ... бұрау) әсеріне тап болады. Бетонлар сығылуға жақсы қарысы тұрады, содан соң кесуге, созуға қарсы тұру қабілеті күшті. Сондықтан ... ... ... бетонды сығылушы объект ретінде қолданады.
Бетонның беріктілігі бетон компоненттерінің қасиеттеріне, дайындау жағдайларына, ... ... және ... ... ... ... ... табылады. Бетонның салмақ әсерінде өзін ұстауы оның тек беріктілігін ғана көрсетпейді, сонымен қатар материалдың эксплуатациялық жағдайда тұрақтылығын, ... ... ... да ... Көптеген тәжірибелердің нәтижесінде бетонның бұзылуы кезінде екі түрлі беттің бұзылуы жүреді. Біріншісі, цементті қоспаның беріктілігі толтырғыштан кіші ... ... ... ... ... Екінші жағдайда толтырғыштың беріктілігі цементті қоспаның беріктілігінен кіші болса, толтырғыштың сынуы арқылы жүреді.
Цементтің беріктілігі сығу кезінде 30 МПа -дан 60 МПа -ға ... ... ... сығу ... ... LPM 600 М1 SEIDNER ... гидравликалық прес қондырғысы арқылы анықталды.
19 - суретте цемент пастасының сығуға беріктілігіне ПЭГ:NВКЛ жалғанған сополимерінің әртүрлі концентрацияларының әсері көрсетілген. Графиктердердегі ... ... ... ... сополимерінің концентрациясы 0,5% сулы ерітіндісінің бетонның беріктілігіне әсері барлық қатынаста ... ... тұр, яғни ... жалғанған сополимерінің концентрациясы 0,5% сулы ерітіндісін ең оптималдысы деп есептейміз.
[ПЭГ]:[NВКЛ] мол.% = ... мол.% = ... мол.% = ... - сурет. Цемент пастасының сығуға беріктілігіне ПЭГ-жалғанған-NВКЛ ... ... ... ... барысында сулы ортада ұсталған бетон үлгілерінің беріктілігі таза бетонның беріктілігінен жоғары екендігі байқалды. Ылғал орта ... ... үшін ... ... ... ... етіп тұрады. 10 - кестеде полимербетонның беріктілігі ... ... ... салыстырғанда қаншылықты өскендігін көруге болады (20-сурет).
20 - сурет. Цемент ... ... ... ... ... әсері
10 - кесте. Құрамында ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимері бар бетондардың сығуға беріктілігінің ... ... ... мол.%
Сығуға беріктілік, МПа
Қатаю уақыты, күн
3
7
28
95:5
51,94
60,74
77,30
85:15
51,6
63,77
80,40
75:25
52,89
67,53
80,50
Полимерсіз
43,89
54,96
64,97
Нәтижелер бойынша ПЭГ:NВКЛ ... ... ... бетонның сығуға беріктілік қасиеті таза бетонның беріктілік қасиетіне қарағанда 20-25%-ға жоғарылайтыны байқалды.
3.6. N-винилкапролактам негізіндегі жалғанған сополимерлердің ... ... ... рет бос ... ... ... ПВС-жалғанған-NВКЛ және ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлері синтезделіп, сополимерлердің құрылымы мен қасиеттері ... ... ... сополимерлердің биоыдырайтын қораптар алуда және құрылыста бетонның физика-механикалық қасиеттерін жақсарту мақсатында қолданатын суперпластификатор ретінде қолдану мүмкіндіктері қарастырылды. Жұмыстың нәтижелері бойынша ... ... ... ... және ... сополимерлері ИҚ спектроскопия әдісімен зерттеліп, құрамдары анықталды.
2. ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлерінің термогравиметриялық ... ... ... бойынша сополимердің деструкциясы шамамен 350-400оС температурада басталып, 450оС температурада максимум мәніне жететіндігі анықталды.
3. Сканерлеуші электронды микроскопия ... ... ... және ... ... ... зерттеліп, композициялық қоспа микрогетерогенді (түйіршіктелген) құрылымнан гомогенді құрылымға ... ... ... ... ПВС-жалғанған-NВКЛ сополимерлердің су, су-спирт және судың әр түрлі рН мәндерінде ерігіштігі анықталды. ПВС мөлшері көбейген сайын сополимер қоршаған орта ... ... ... және алынған үлгілердің суға қарағанда су-спирт жүйесінде тез ... ... ... ... үлдірлердің биологиялық ыдырау қасиеті зерттерлді. Нәтиже бойынша ПВС мөлшері көп болған жағдайда үлдірлер тез ыдырайтыны ... ... ... 4 апта.
6. ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлердің бетонның физика-механикалық қасиеттеріне әсері зерттелді. Цементті композиттің оңтайлы құрамдары анықталды. Олар ... ... ... ... ... Бұл құрамда үлгілер бірқалыпты жоғары беріктілік мәніне ие болды. Сополимерсіз үлгілермен салыстырғанда сополимерлі үлгілердің ... ... ... ... ие ... ...
7. Бетондарды қолдану көп жағдайда агрессивті ортада жүзеге асатындықтан, су ... ... ... ... анықталды. Алынған нәтижелерден ПЭГ-жалғанған-NВКЛ сополимерлері бар үлгілер, құрылыс технологиясы үшін оңтайлы болатын төмен су сіңіру коэффициентін көрсетті. ... ... ... ... толығымен қол жеткізілді.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
66) Батракова, а их применение -- в ... ... в ... Справочное пособие" (М.: "Стройиздат", 1988).
70) Y. Ohama "Durability Performance of Polymer-Modified Mortars" (Proceedings of the Second ... ... on ... of Building ... and Components, Gaitherburg, USA, 242-248, 1981).
ҚОСЫМШАЛАР

Пән: Құрылыс
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 39 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
N-винилкапролактам негізіндегі (СО)полимерлердің физика-химиялық және термосезімтал қасиеттері67 бет
Акриламид және метилакрилат негізіндегі жаңа термосезімтал сополимерлерін синтездеу және зерттеу36 бет
Полиакрилонитрильді талшықтардың өндірісі15 бет
Web User Interface (WUI) негізіндегі пайдаланушы интерфейсінің компоненттері3 бет
«Cүт сарысуы негізіндегі фитосироптың микробиологиялық көрсеткіштерін зерттеу»45 бет
«Алматы қаласындағы жер беті озонының статистикалық сипаттамалары»40 бет
«Көлік шинасының резина үгіндісінің мұнай битумының сипаттамаларына әсерін зерттеу»26 бет
Адам инсулинінің гендік инженериялық синтезі4 бет
Алкалоидтардың тиомочевина туындыларының синтезі мен биологиялық белсенділігін зерттеу9 бет
Алкидті лак-бояу материалдарының сипаттамалары және қасиеттері17 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь