Россия
с 01.01.2017 по 01.01.2020
Казань, Республика Татарстан, Россия
Россия
Россия
ВАК 05.02.2000 Машиностроение и машиноведение
ВАК 05.17.00 Химическая технология
ВАК 05.23.00 Строительство и архитектура
УДК 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
ГРНТИ 31.21 Органическая химия
ОКСО 18.06.01
ББК 222 Механика
ТБК 5543 Технология полимерных материалов
BISAC REF000000 General
Добыча природного волластонита в мире ограничена, поэтому актуальным является синтез его на основе доступного кальций и кремнийсодержащего сырья, причем в качестве источника диоксида кремния перспективно применять рисовую шелуху, как отход рисопереработки. За счет игольчатой формы частиц природный волластонит повышает износостойкость эпоксидных покрытий, что делает интересным исследование влияния на этот показатель фазового состава и свойств синтетического волластонита. Синтезированный нами силикат кальция, содержит преимущественно β-волластонит, который является целевым компонентом. Максимальное содержание его, примерно на уровне природного Миволла 10–97, достигается при температуре синтеза не выше 950 °С. В качестве примеси в составе синтетического волластонита обнаружен ларнит, является островным силикатом, который имеет цепочную структуру, и поэтому он не может обеспечивать такого модифицирующего эффекта, как наполнители с анизодиаметричной формой частиц. Характер кривых распределения частиц по размерам как природного, так и синтетического воластонита, имеет два максимума, независимо от температуры синтеза наполнителя, за исключением силиката кальция, полученного при 900·°С, который характеризуется унимодальным распределением частиц У природного Миволла 10–97 более узкое, чем у синтезированных наполнителей, распределение частиц и они меньше по размерам. Износостойкость эпоксидных композиций, при наполнении их как природным, так и синтетическим волластонитом, увеличивается. Наибольший рост этого показателя достигается при применении синтетического волластонита, полученного при соотношении оксида кальция и диоксида кремния 1:1 и температурах 900–1000 °С. Таким образом, эпоксидные материалы, наполненные, как природным, так и синтетическим волластониом, полученным при оптимальных соотношениях исходных компонентов и температурах синтеза, эффективно и экономично использовать в качестве износостойких покрытий.
износостойкость, эпоксидные полимеры, синтетический волластонит, фазовый состав, распределение частиц по размерам
1. Ciullo P.A., Robinson S. Wollastonite - versatile functional filler // Paint and Coatings Industry. 2009. № 11. Pp. 50.
2. Готлиб Е.М., Ильичева Е.С., Соколова А.Г. Волластонит как эффективный наполнитель композиционных материалов: учеб. Пособие. М.: 2013. 87 с.
3. Балкевич В.Л., Перес Ф.С., Когос А.Ю. и др. Синтез волластонита из природной карбонатно-кремнеземистой композиции // Стекло и керамика. 2005. № 1. С. 20-21.
4. Гладун В.Д., Акатьева Л.В., Андреева Н.Н., Холькин А.И. Получение и применение синтетического волластонита из природного и техногенного сырья // Химическая технология. 2004. № 9. C. 4-11.
5. Sarangi M.S., Bhattacharyya, Beher R.C. (2009). Effect of temperature on morphology and phase transformations of nanocrystalline silica obtained from rice husk. Phase Transitions: A Multinational Journal, Vol. 82. № 5. 2011. Pp. 377-386.
6. Kumar S., Sangwan P., Dhankhar R. Mor V., Bidra S Utilization of Rice Husk and Their Ash // A Review Res. J. Chem. Env. Sci., Vol. 1. № 5. 2013. Рp.126-129.
7. Ghosh, R., Bhattacherjee S. A review study on precipitated silica and activated carbon from rice husk // Journal of Chemical Engineering and Process Technology. 2013. Vol. 4. Iss. 4. Pp. 156-162.
8. Коробщикова Т.С., Орлова Н.А. Исследование гранулометрического состава волластонита Синюхинского месторождения и его влияния на свойства наполненных полимерных композиций // Лакокрасочные материалы и их применение. 2010. № 5. С. 26-29.
9. Hamisah Ismail, Roslinda Shamsudin, Muhammad Azmi, Abdul Hamid and Azman Jalar Synthesis and Characterization of Nano-Wollastonite from Rice Husk Ash and Limestone // Мaterials Science Forum Vol. 756. 2013. Pp 43-47.
10. Yazdani H., Rezaie R., Ghassai H. Investigation of hydrothermal synthesis of wollastonite using silica and nano silica at different pressures // J. Ceram. Process. Res. Vol. 11. 2010. Pр. 348-353.
11. Grellmann W., Seidler S. Deformation and Fracture Behaviour of Polymers // Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2001. Pp. 405-418.
12. Терентьев В. Ф. Триботехническое материаловедение // Красноярск: Материаловедение, 2003. 103 с.
13. Готлиб Е.М., Ха Т.Н.Ф., Хасанова А.Р., Галимов Э.Р. Сравнение модифицирующего действия в эпоксидных полимерах природного и синтетического волластонита // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2019. № 13. С. 13-19.
14. Mohan T.P., Ramesh Kumar M., Velnrirugan R. Mechanical and vibration characteristics of epoxy-clay nanocomposites // Journal of materials science. 2006. Vol. 41. Pp. 5951 - 5925.
15. Tverdov I., Gotlib E., Ha T.N.P., Sokolova A. and Islamova G. The impact of crystallite size of naturally occurring and synthetic wollastonite on its modifying effect in epoxy coatings // Proceedings of the XXIII International Scientific Conference FORM 2020, the journal IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. Pр. 869.
