Релаксационные свойства террасных досок с комбинированным древесным и минеральным наполнителем

Журнал: №3-2019
Авторы:

Аскадский А.А.
Мацеевич А.В.
Пиминова К.С.
Горбачева О.А
Мацеевич Т.А.
Кондращенко В.И.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-57-63
УДК: 674-419

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Изложены результаты исследования релаксации напряжения террасных досок, содержащих комбинированный древесный (древесная мука) и минеральный (мел CaCO3) наполнитель. Матричный полимер – поливинилхлорид (ПВХ). Оптимальное соотношение древесного и минерального наполнителей составило 60/40%. Исследована релаксация напряжения при деформации сжатия 3% и различной температуре в интервале 20–70оС. Проведены эксперименты по релаксации напряжения при температуре 20оС и деформациях от 2 до 5% с целью выявления областей линейного и нелинейного релаксационного поведения. Релаксационные кривые аппроксимировали с помощью уравнения Больцмана с ядрами релаксации T1(τ) и T2(τ). Установлено, что расчетное начальное напряжение σ0 для исследованного образца находится в интервале от 61,7 до 42,08 МПа при росте температуры от 20 до 70оС. В то же время для стандартного образца, содержащего только древесный наполнитель, эти показатели составляют от 44,1 до 40,63 МПа. Экспериментальные напряжения σ0.5, развивающиеся за 0,5 мин, для исследованного образца находятся в интервале 46,45–28,6 МПа при росте температуры от 20 до 70оС, а для стандартного образца – от 34,96 до 29,27 МПа. Экспериментальные напряжения σ180, развивающиеся за 180 мин, для исследованного образца находятся в интервале 31,82–15,43 МПа при росте температуры от 20 до 70оС, а для стандартного образца –25,94-6,13 МПа. Следовательно, добавление минерального наполнителя в древесно-полимерный композит (ДПК) повышает релаксирующие напряжения, что может способствовать длительной механической работоспособности.
А.А. АСКАДСКИЙ1, 2, д-р хим. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )
А.В. МАЦЕЕВИЧ2, мл. науч. сотр. (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
К.С. ПИМИНОВА2, магистрант (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
О.А. ГОРБАЧЕВА1, магистрант (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Т.А. МАЦЕЕВИЧ1, д-р физ.-мат. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
В.И. КОНДРАЩЕНКО3, д-р техн. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
2 Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (119991, г. Москва, ул. Вавилова, 28)
3 Российский университет транспорта (127994, г. Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9)

1. Мороз П.А., Аскадский Ал.А., Мацеевич Т.А., Соловьева Е.В., Аскадский А.А. Применение вторичных полимеров для производства древесно-полимерных композитов // Пластические массы. 2017. № 9–10. С. 56–61.
2. Мацеевич Т.А., Аскадский А.А. Механические свойства террасной доски на основе полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида // Строительство: наука и образование. 2017. Т. 7. Вып. 3 (24). С. 48–59.
3. Абушенко А.В., Воскобойников И.В., Кондратюк В.А. Производство изделий из ДПК // Деловой журнал по деревообработке. 2008. № 4. С. 88–94.
4. Ершова О.В., Чупрова Л.В., Муллина Э.Р., Мишурина О.А. Исследование зависимости свойств древесно-полимерных композитов от химического состава матрицы // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 2. С. 26. https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=12363. (Дата обращения 17.04.2018).
5. Клесов А.А. Древесно-полимерные композиты / Пер. с англ. А. Чмеля. СПб.: Научные основы и технологии, 2010. 736 с.
6. Walcott М.Р., Englund К.A. A technology review of wood-plastic composites; 3ed. N.Y.: Reihold Publ. Corp., 1999. 151 p.
7. Руководство по разработке композиций на основе ПВХ / Под ред. Р.Ф. Гроссмана; пер. с англ. под ред. В.В. Гузеева. СПб.: Научные основы и технологии, 2009. 608 c.
8. Kickelbick G. Introduction to hybrid materials // Hybrid Materials: Synthesis, Characterization, and Applications. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007. 498 p.
9. Уилки Ч., Саммерс Дж., Даниелс Ч. Поливинилхлорид / Пер. с англ. под ред. Г.Е. Заикова. СПб.: Профессия, 2007. 728 с.
10. Kokta B.V., Maldas D., Daneault C., Beland P. Composites of polyvinyl chloride-wood fibers // Рolymer-plastics Technology Engineering. 1990. Vol. 29, pp. 87–118.
11. Низамов Р.К. Поливинилхлоридные композиции строительного назначения с полифункциональными наполнителями. Дисс. … д-ра техн. наук. Казань. 2007. 369 с.
12. Stavrov V.P., Spiglazov A.V., Sviridenok A.I. Rheological parameters of molding thermoplastic composites high-filled with wood particles // International Journal of Applied Mechanics and Engineering. 2007. Vol. 12. No. 2, pp. 527–536.
13. Бурнашев А.И. Высоконаполненные поливинилхлоридные строительные материалы на основе наномодифицированной древесной муки. Дисс. … канд. техн. наук. Казань. 2011. 159 с.
14. Figovsky O., Borisov Yu., Beilin D. Nanostructured binder for acid-resisting building materials // Scientific Israel – Technological Advantages. 2012. Vol. 14. No. 1, pp. 7–12.
15. Hwang S.-W., Jung H.-H., Hyun S.-H., Ahn Y.-S. Effective preparation of crack-free silica aerogels via ambient drying // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2007. Vol. 41, pp. 139–146.
16. Помогайло А.Д. Синтез и интеркаляционная химия гибридных органо-неорганических нанокомпозитов // Высокомолекулярные соединения. 2006. Т. 48. № 7. С. 1317–1351.
17. Фиговский О.Л., Бейлин Д.А., Пономарев А.Н. Успехи применения нанотехнологий в строительных материалах // Нанотехнологии в строительстве. 2012. № 3. C. 6–21.
18. Королев Е.В. Принцип реализации нанотехнологии в строительном материаловедении // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 60–64.
19. Абушенко A.B. Древесно-полимерные композиты: слияние двух отраслей // Мебельщик. 2005. № 3. С. 32–36.
20. Абушенко А.В., Воскобойников И.В., Кондратюк В.А. Производство изделий из ДПК // Деловой журнал по деревообработке. 2008. № 4. С. 88–94.
21. Абушенко А.В. Экструзия древесно-полимерных композитов // Мебельщик. 2005. № 2. С. 20–25.
22. Шкуро А.Е., Глухих В.В., Мухин Н.М. и др. Влияние содержания сэвилена в полимерной матрице на свойства древесно-полимерных композитов // Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 17. Т. 15. С. 92–95.
23. Аскадский А.А. Новые возможные типы ядер релаксации // Механика композитных материалов. 1987. № 3. С. 403–409.
24. Askadskii A.A. Computational Materials Science of Polymers. Cambridge International Science Publishing. Cambridge. 2003. 695 p.
25. Аскадский А.А., Кондращенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров. Т. 1. Атомно-молекулярный уровень. М.: Научный мир. 1999. 534 с.
26. Аскадский А.А., Хохлов А.Р. Введение в физико-химию полимеров. М.: Научный мир. 2009. 380 с.
27. Аскадский А.А., Попова М.Н., Кондращенко В.И. Физико-химия полимерных материалов и методы их исследования. Москва: АСВ, 2015. 408 с.
28. Аскадский А.А., Тишин С.А., Казанцева В.В., Коврига О.В. О механизме деформации теплостойких ароматических полимеров на примере полиимида // Высокомолекулярные соединения. 1990. Сер. А. Т. 32. № 12. C. 2437–2445.
29. Аскадский А.А., Тишин С.А., Цаповецкий М.И., Казанцева В.В., Коврига О.В., Тишин В.А. Комплексный анализ механизма деформационных и релаксационных процессов в полиимиде // Высокомолекулярные соединения. 1992. Сер. А. Т. 34. № 1. C. 62–72.
30. Gaylord R.J., Joss B., Bendler J.T., Di Marzio E.A. The Continuous-Time Random Walk Description of the Non-equilibrium Mechanical Response of Crosslinked Elastomers. Brit. Polymer Journal. 1985. Vol. 17. No. 2, pр. 126–128.
31. Международная научно-техническая конференция полимерные композиты и трибология (ПОЛИКОМТРИБ-2017). Тезисы докладов. Гомель, Беларусь, 27–30 июня 2017 г.
32. Аскадский А.А., Пиминова К.С., Мацеевич А.В. Релаксационные свойства террасных досок, изготовленных из древесно-полимерных композитов (ДПК) // Строительные материалы. 2018. № 6. С. 45–52. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-760-6-45-52

Для цитирования: Аскадский А.А., Мацеевич А.В., Пиминова К.С., Горбачева О.А, Мацеевич Т.А., Кондращенко В.И. Релаксационные свойства террасных досок с комбинированным древесным и минеральным наполнителем // Строительные материалы. 2019. № 3. С. 57–63. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-57-63


Печать   Электронная почта