Глава 1
50
внутренних напряжений в ПКМ оказывает режим их твердения и эксплуа-
тации. Если длительность твердения и структурообразования соизмерима
со временем релаксации, то усадочные деформации в значительной степе-
ни могут быть реализованы без трансформации во внутренние напряже-
ния.
Действительный фактор снижения внутренних напряжений – влажность
среды, в которой протекает твердение ПКМ. Действие влаги проявляется
, оче-
видно, в пластифицирующем эффекте. Вода проникает в структуру в первую
очередь по контактной зоне и действует подобно ПАВ, то есть ослабляет
прочность и жесткость связей в контакте смола – наполнитель. При этом ин-
тенсивно протекает релаксация внутренних напряжений.
При использовании различных наполнителей усадочные деформации
в полимерных
композитах существенно отличаются по величине и незна-
чительно – по характеру кинетики.
В течение первых трех суток формирования линейная усадка эпок-
сидных полимеррастворов, наполненных фторидом кальция, кварцевым
песком, фторидом магния, оксидом кальция, отходом после химической
полировки оптического стекла, известняком, мелом, достигает 95-97 % от
максимального значения. В дальнейшем рост усадочных
деформаций резко затухает и
практически прекращается после 14 суток
твердения [37].
Величина усадочных деформаций зависит от вида используемых на-
полнителей. Линейная усадка эпоксидных композитов на основе отходов
после химической полировки оптического стекла через 28 суток твердения
составила 0,18 %, на основе оксида кальция – 0,08 %, на основе фторида
магния – 0,11 % [38, 48].
При введении в полимерные
композиты в качестве наполнителя
кварцевого песка, известняка при соотношении связующее / наполнитель
1 / 5 по массе линейная усадка через 28 суток твердения составляет соот-
ветственно 0,752 и 1,152 мм/м [48].
Величина деформации усадки эпоксидных композитов, наполненных
кислотоупорным порошком, выраженная в единицах дискретности показа-
ний через трое суток составила 55, через 233 суток – 74.
Результаты исследований объемной усадки эпоксидных композитов,
наполненных кварцевым песком, андезитом, подтверждают влияние вида
наполнителя на усадочные процессы [48]. Наблюдается снижение усадки
композитов на основе эпоксидных смол при использовании для наполне-
ния кварцсодержащих пород вместо основных.
Установлены общие закономерности усадочных явлений, не завися-
щие от вида наполнителя. Так, увеличение степени наполнения активным
минеральным наполнителем (андезит, маршалит, кварцевый песок, стекло
)
приводит к значительному снижению усадки с 2,0-3,5 % у эпоксидной
смолы, до 0,1-0,5 % – у композита.