CC BY
46ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
Композиционные материалы на основе полиэфирной смолы
12 3
Кучеренко Е. В. , Щербаков А. С. , Арзамасцев С. В.
1Кучеренко Евгений Владимирович /Kucherenko Evgeniy Vladimirovich - аспирант;
2Щербаков Андрей Сергеевич /Shcherbakov Andrey Sergeevich - магистрант;
3Арзамасцев Сергей Владимирович /Arzamastcev Sergey Vladimirovich - доцент, доктор технических наук, кафедра химических технологий, технологический факультет, Энгельсский технологический институт (филиал) Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., г. Энгельс
Аннотация: в статье анализируется применение ненасыщенной полиэфирной смолы для производства автомобильной шпатлевки с повышенными физико-механическими характеристиками.
Abstract: the article analyzes the use of unsaturated polyester resin for automotive putty with improved physical and mechanical characteristics.
Ключевые слова: полиэфирная смола, наполнители, базальтовая вата, автомобильная шпатлевка.
Keywords: polyester resin, fillers, stone wool, car putty.
Российский автомобильный рынок эксперты оценивают как один из самых перспективных и быстроразвивающихся во всем мире. Темпы его роста за последние 5 лет составляют от 12 до 45% в год. Увеличивающееся количество автомобилей привело к резкому росту числа дорожно-транспортных происшествий, после которых значительная часть автомобилей требует проведения кузовного ремонта. Залогом проведения качественного кузовного ремонта является использование качественного шпаклевочного материала, технологичного при проведении работ, имеющего высокие физико-механические характеристики, обладающего хорошей адгезией к ремонтируемым кузовным элементам, устойчивого к перепаду температур и т.д. Специалистами сформулированы три главных требования, которым должен отвечать шпаклевочный материал: они должны обладать хорошей адгезией к поверхности, на которую наносятся; равномерно по ней распределяться; обеспечивать минимальную усадку после отверждения.
Основной объем применяемых сегодня шпатлевок, исходя из химической основы связующего вещества, составляют полиэфирные (ПЭ) шпатлевки различного назначения. Эти материалы обладают наименьшей усадкой (при относительно большой толщине наносимого слоя) и наибольшей скоростью полимеризации, по сравнению со шпатлевками на акриловой или нитро- основах.
На рынке автомобильных шпатлевок российские производители представлены всего двумя продуктами - шпатлевками «Тинейсик-авто» и «Texon». В них используются традиционные минеральные наполнители - тальк, мел, гипс, каолинит и пр. Однако по ряду характеристик они уступают зарубежным аналогам. Попытка использования фенольных микрошариков и кварцевых микросфер приводит к существенному удорожанию продукта и не нашла широкого применения. Для продвижения на рынке требуется использование в шпатлевках дешевых и эффективных наполнителей, обеспечивающих высокий комплекс свойств готовой продукции. Поэтому поиск эффективных наполнителей для создания высококачественных полиэфирных шпатлевочных материалов, не уступающих по характеристикам зарубежным аналогам, является актуальной задачей. . [1, с. 46].
В данном проекте предлагается использование для производства автомобильной шпатлевки ненасыщенной полиэфирной смолы марки КАМФЭСТ 0102 производства ОАО «Пермские полиэфиры», а в качестве наполнителя - измельченные природный базальт и (или) отработавший срок теплоизоляционный материал - базальтовую вату. Выбор данных наполнителей обусловлен тем, что на территории России известно более 200 месторождений базальтовых пород, из них более 50 месторождений эксплуатируются. [3, с. 153] Например, запасы только двух разведанных и изученных месторождений базальтов на территории Плесецкого и Онежского районов Архангельской области составляют более 600 млн. м3 (около 2 млрд. т.). Стоимость базальтовой шихты фракции 0-5 мм составляет около 300 рублей за тонну. [2, с. 126].
Базальтовый наполнитель оказывает значительное влияние на скорость отверждения полиэфирной смолы. Измельченная отработавшая срок базальтовая вата (ОБВ) уменьшает время начала отверждения с 22 до 5 мин, а продолжительность отверждения - с 8-9 до 1-2 мин (рис. 1).
0
■ 5 Я
5 10
й
^ 15
| 20
I 25
I 30 Ё?
0 5 10 15 20 25 30 35
Время, мин.
Рис. 1. Кривые отверждения композиций состава: 1 - смола КАМФЭСТ-0102 +10% измельченной ОБВ; 2 - не наполненная смола КАМФЭСТ-0102
Установлено, что введение в состав полиэфирной смолы КАМФЭСТ-0102 измельченной ОБВ с размером частиц до 125 мкм в количестве до 66% масс. приводит к повышению разрушающего напряжения при изгибе на 70-80%, в то же время разрушающее напряжение при растяжении остается на исходном уровне (рис.2).
Установлена также зависимость разрушающего напряжения при изгибе и растяжении от размера частиц базальтового наполнителя. Уменьшение размера частиц измельченной ОБВ с 125 до 40 мкм не оказывает влияния на разрушающее напряжение при изгибе, приводя к двукратному увеличению разрушающего напряжения при растяжении (рис. 3).
. 80 „ « 70 || 60
I
^ £40
й ч 30 < сь & §20
К10
0
--гг-
-А-
10
20
30
О
40 50 60 70
Содержание наполнителя, %
Рис. 2. Влияние содержания измельченной ОБВ на разрушающее напряжение при изгибе (1) и
растяжении (2)
35
40
0
Рис. 3. Влияние размера частиц измельченной ОБВ на разрушающее напряжение при изгибе (1)
и растяжении (2)
Оценка конкурентоспособности разработанных шпатлевочных композиций проводилась путем сравнения их характеристик с аналогом, используемым для ремонта кузовов автомобилей. Разработанные составы базальтонаполненного материала по разрушающему напряжению при изгибе превышают выпускаемую промышленностью шпатлевку в 3,4 раза, по ударной вязкости - в 1,4 раза, модулю упругости - в 5,8 раза.
Литература
1. Чернышев Е. МФундаментальные и природные прикладные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли РФ в 2002 г.: сб. науч. тр. РААСН: в 2 т. Белгород, 2008. Т. 2. С. 154-179; Максаковский В. П. Географическая картина мира. В 2 кн. Кн. 2: Общая характеристика мира. М., 2007.
2. Чирков А. С. Добыча и переработка строительных горных пород. М., 2009.
3. Шевцов К. К. Охрана окружающей природной среды в строительстве: учеб. пособие для строит. спец. вузов. М., 1994.
Приведение уравнения второго порядка параболического типа
к каноническому виду Мадалиева Э. И.
Мадалиева Эркиной Ибрагимовна /Madalieva Erkinoy Ibragimovna - старший преподаватель,
кафедра точных наук, Ферганский медицинский колледж, г. Фергана, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассмотрено приведение уравнения второго порядка параболического типа к каноническому виду.
Abstract: the article considers the reduction of second-order equations ofparabolic type in the canonical form.
Ключевые слова: производные, функция, дифференцируемые функции, уравнение, уравнение параболического типа, независимые переменные.
Keywords: derivatives, function, differentiable function, equation, parabolic type, the independent variables.
Рассмотрим уравнение 2-го порядка с двумя независимыми переменными, линейное относительно производных второго порядка:
