ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 1 (57), 2020


Анализ эффективности применения золы теплоэлектростанций и зольных алюмосиликатных микросфер в качестве наполнителя поливинилхлоридных композиций


Барахтенко В. В., Бурдонов А. Е., Зелинская Е. В.


Барахтенко В. В., канд. техн. наук, доц. кафедры обогащения полезных ископаемых им. С. Б. Леонова, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск, e-mail: barakhtenkov@gmail.com

Бурдонов А. Е., канд. техн. наук, доц. кафедры обогащения полезных ископаемых им. С. Б. Леонова, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск, e-mail: slimbul@inbox.ru

Зелинская Е. В., д-р техн. наук, проф. кафедры обогащения полезных ископаемых им. С. Б. Леонова, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Россия, г. Иркутск, e-mail: zelinskaelena@mail.ru

 
 
Постановка задачи. При современном развитии строительной индустрии необходимо находить пути для создания новых конкурентоспособных материалов. Такими материалами являются полимерные композиты, поскольку спектр их применения может быть широк благодаря возможности регулирования их технических свойств. 
Результаты. В работе представлены исследования по разработке и получению полимерных композитов и изделий из них с улучшенными механическими свойствами за счет добавления тонкодисперсного минерального техногенного сырья в качестве функционального наполнителя. Для прогнозирования характеристик получаемых материалов исследованы критерии применимости техногенного сырья в поливинилхлоридной композиции. 
Выводы. Исследования механических и эксплуатационных свойств полученных композитов подтвердили возможность применения техногенного сырья в качестве функциональных наполнителей, влияющих на механику, долговечность, а также существенно снижающих стоимость готовых изделий.
 
Ключевые слова: отходы, поливинилхлорид, механика полимерных композитов, зола уноса, микросферы, наполнитель.


DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.003

 

Библиографический список

1. Абдуллин, И. А. Механические свойства наполненных поливинилхлоридных композиций / И. А. Абдуллин, Э. Р. Галимов, А. М. Мухин, В. Г. Шибаков // Вестник Казанского технологического университета. — 2012. — Т. 15, № 17. — С. 107—109.
2. Берлин, А. А. Некоторые перспективы развития полимерных конструкционных материалов / А. А. Берлин // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. — 2010. — Т. 52, № 9. — С. 1541—1550.
3. Веттегрень, В. И. Влияние формы частиц наполнителя на прочность полимерного композита / В. И. Веттегрень, А. Я. Башкарев, М. А. Суслов // Журнал технической физики. — 2007. — Т. 77, № 6. — С. 135—138.
4. Жарков, А. С. Исследование напряженно-деформированного состояния дисперсно наполненного полимерного композита с использованием объемных моделей / А. С. Жарков, И. И. Анисимов, А. В. Щемелинин, С. А. Бочкарева, Б. А. Люкшин, Р. А. Загородников // Механика композиционных материалов и конструкций. — 2012. — Т. 18, № 1. — С. 16—34.
5. Коробко Е. А. Использование отходов угледобычи для наполнения ПВХ-пластиков / Е. А. Коробко, А. А. Алексеев, В. С. Осипчик // Успехи в химии и химической технологии — 2004. — Т. 18. — № 3 (43). — С. 15—17.
6. Истомина, А. С. Влияние степени дисперсности и морфологии порошка цинка на термодинамику его взаимодействия с полистиролом в растворе и композитной пленке / А. С. Истомина, А. П. Сафронов, О. Р. Тимошенкова, А. В. Пастухов // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. — 2010. — Т. 52, № 9. — С. 1602—1611.
7. Клёсов, А. А. Древесно-полимерные композиты / А. А. Клёсов. — — М.: Научные основы и технологии, 2010. — 736 с.
8. Колосова, А. С. Наполнители для модификации современных полимерных композиционных материалов / А. С. Колосова, М. К. Сокольская, И. А. Виткалова, А. С. Торлова, Е. С. Пикалов // Фундаментальные исследования. — 2017. — № 10 (3). — С. 459—465.
9. Кочнева, А. В. Утилизация отходов добычи мрамора в производстве строительных материалов / А. В. Кочнева, Н. А. Толмачева, Е. В. Зелинская, А. Е. Бурдонов, В. В. Барахтенко // Экология и промышленность России. — 2017. — Т. 21, № 11. — С. 10—14.
10. Марков, А. В. Исследование технологических свойств жестких ПВХ-композиций с различными наполнителями / А. В. Марков, И. Д. Симонов-Емельянов, Н. И. Прокопов, Э. Ш. Ганиев, В. С. Аншин, В. А. Марков // Вестник МИТХТ им. М. В. Ломоносова. — 2012. — Т. 7, № 4. — С. 100—105.
11. Низамов, Р. К. Обоснование эффективности наполнения ПВХ-композиций тонкодисперсными отходами металлургических производств / Р. К. Низамов, Р. Р. Галеев, Л. А. Абдрахманова, В. Г. Хозин, Н. И. Наумкина, Т. З. Лыгина // Строительные материалы. — 2005. — № 7. — С. 18—20.
12. Серенко, О. А. Влияние размера частиц на форму образующихся дефектов в дисперсно наполненном композите / О. А. Серенко, С. Л. Баженов, И. Н. Насруллаев, А. А. Берлин // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. — 2005. — Т. 47, № 1. — С. 64—72.
13. Сидякин, П. А. К вопросу о гигиеничности строительных материалов Ставропольского края по радиационному признаку / П. А. Сидякин, Д. В. Щитов, Н. А. Фоменко, И. С. Алёхина, М. А. Мурзабеков // Современные наукоемкие технологии. — 2016. — № 3 (2). — С. 280—283.
14. Симонов-Емельянов, И. Д. Обобщенные параметры структуры, составы и свойства дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов со стеклянными шариками / И. Д. Симонов-Емельянов, Н. В. Апексимов, А. Ю. Зарубина, С. Б. Зубков // Пластические массы. — 2012. — № 5. — С. 52—57.
15. Симонов-Емельянов, И. Д. О влиянии наполнителя на формирование цены и стоимости полимерных композиционных материалов и изделий / И. Д. Симонов-Емельянов, Н. В. Апексимов // Пластические массы. — 2011. — № 10. — С. 60—64.
16. Цховребов, Э. С. Вопросы охраны окружающей среды и здоровья человека в процессе обращения строительных материалов / Э. С. Цховребов, Е. Г. Величко // Строительные материалы. — 2014. — № 5. — 99 с.
17. Duretek, I. Arheological properties of wood polymer composites and their role in extrusion / I. Duretek, S. Schuschnigg, A. Gooneie, G. R. Langecker, C. Holzer // Journal of Physics: Conference Series. — 2015. — Vol. 602, № 1. — Р. 12—14.
18. Hesser, F. Environmental advantage by choice: Ex-ante LCA for a new Kraft pulp fibre reinforced polypropylene composite in comparison to reference materials / F. Hesser // Composites Part B: Engineering. — № 79. — 2015. — P. 197—203.
19. Katz, H. S. Handbook of fillers for plastics / H. S. Katz, J. V. Milewski. — New York: Van Nostrand Reinhold, 1987. — 467 p.
20. Krehula, L. K. Influence of calcium carbonate filler and mixing type process on structure and properties of styrene-acrylonitrile/ethylene-propylene-diene polymer blends / L. K. Krehula, A. P. Siročić, Z. Katančić, J. Jelenčić, V. Kovačević, Z. Hrnjak-Murgić // Journal of Applied Polymer Science. — 2012. — Vol. 126, № 4. — Р. 1257—1266.
21. Kulkarni, M. B. Effect of particle size of fly ash cenospheres on the properties of acrylonitrile butadiene styrene-filled composites / M. B. Kulkarni, V. A. Bambole, P. A. Mahanwar // Journal of Thermoplastic Composite Materials. — 2014. — Vol. 27, № 2. — Р. 251—267.
22. Osman, M. A. Influence of excessive filler coating on the tensile properties of ldpe-calcium carbonate composites / M. A. Osman, A. Atallah, U. W. Suter // Department of Materials, Institute of Polymers, ETH Zürich, CH-8092 Zürich, Switzerland. — Vol. 45, № 4 — 2004. — Р. 1177—1183.
23. Rybiński, P. Influence of cenospheric fillers on the thermal properties, ceramisation and flammability of nitrile rubber composites / P. Rybiński, B. Syrek, D. Bradło, W. Żukowski, R. Anyszka, M. Imiela // Journal of Composite Materials. — 2018. — Vol. 52, № 20. — Р. 2815—2827.

 
 

Ссылка для цитирования

Барахтенко, В. В. Анализ эффективности применения золы теплоэлектростанций и зольных алюмосиликатных микросфер в качестве наполнителя поливинилхлоридных композиций / В. В. Барахтенко, А. Е. Бурдонов, Е. В. Зелинская // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2020. - № 1 (57). - С. 30-41. - DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.003.

 
 
 
 

English version 

 

Analysis of the Efficiency of the Application of Fly Ash of Thermal Power Stations of the Irkutsk Region and Ash Alumosilicate Microspheres as a Filler in PVC Compositions

Barakhtenko V. V., Burdonov A. E., Zelinskaya E. V.
 
 

Barakhtenko V. V., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Mineral Processing named after S. B. Leonov, Irkutsk National Research Technical University, Russia, Irkutsk, e-mail: barakhtenkov@gmail.com

Burdonov A. E., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Mineral Processing named after S. B. Leonov, Irkutsk National Research Technical University, Russia, Irkutsk, e-mail: barakhtenkov@gmail.com

Zelinskaya E. V., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Mineral Processing named after S. B. Leonov, Irkutsk National Research Technical University, Russia, Irkutsk, e-mail: barakhtenkov@gmail.com


 
Statement of the problem. As modern construction industry is evolving, it becomes imperative to design new competitive materials. These can be composites as their application can be broad due to possible regulation of their technical properties. 
Results. The paper presents research on the development and production of polymer composites and products based on them with improved mechanical characteristics due to the addition of finely dispersed mineral technogenic raw materials as functional fillers. In order to predict the characteristics of the obtained materials, the applicability of technogenic raw materials in the polyvinyl chloride composition is investigated. 
Conclusions. Studies of mechanical and performance properties confirmed the possibility of using technogenic raw materials as functional fillers that affect the mechanics, durability, as well as reduce the cost of final products.
 
Keywords: waste, polyvinyl chloride, polymer composite mechanics, fly ash, microspheres, filler. 


DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.003

References

1. Abdullin, I. A. Mekhanicheskie svoistva napolnennykh polivinilkhloridnykh kompozitsii / I. A. Abdullin, E. R. Galimov, A. M. Mukhin, V. G. Shibakov // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. — 2012. — T. 15, № 17. — S. 107—109. 
2. Berlin, A. A. Nekotorye perspektivy razvitiya polimernykh konstruktsionnykh materialov / A. A. Berlin // Vysokomolekulyarnye soedineniya. Ser. A. — 2010. — T. 52, № 9. — S. 1541—1550. 
3. Vettegren', V. I. Vliyanie formy chastits napolnitelya na prochnost' polimernogo kompozita / V. I. Vettegren', A. Ya. Bashkarev, M. A. Suslov // Zhurnal tekhnicheskoi fiziki. — 2007. — T. 77, № 6. — S. 135—138. 
4. Zharkov, A. S. Issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya dispersno napolnennogo polimernogo kompozita s ispol'zovaniem ob"emnykh modelei / A. S. Zharkov, I. I. Anisimov, A. V. Shchemelinin, S. A. Bochkareva, B. A. Lyukshin, R. A. Zagorodnikov // Mekhanika kompozitsionnykh materialov i konstruktsii. — 2012. — T. 18, № 1. — S. 16—34. 
5. Korobko E. A. Ispol'zovanie otkhodov ugledobychi dlya napolneniya PVKh-plastikov / E. A. Korobko, A. A. Alekseev, V. S. Osipchik // Uspekhi v khimii i khimicheskoi tekhnologii — 2004. — T. 18. — № 3 (43). — S. 15—17. 
6. Istomina, A. S. Vliyanie stepeni dispersnosti i morfologii poroshka tsinka na termodinamiku ego vzaimodeistviya s polistirolom v rastvore i kompozitnoi plenke / A. S. Istomina, A. P. Safronov, O. R. Timoshenkova, A. V. Pastukhov // Vysokomolekulyarnye soedineniya. Ser. A. — 2010. — T. 52, № 9. — S. 1602—1611. 
7. Klesov, A. A. Drevesno-polimernye kompozity / A. A. Klesov. — — M.: Nauchnye osnovy i tekhnologii, 2010. — 736 s. 
8. Kolosova, A. S. Napolniteli dlya modifikatsii sovremennykh polimernykh kompozitsionnykh materialov / A. S. Kolosova, M. K. Sokol'skaya, I. A. Vitkalova, A. S. Torlova, E. S. Pikalov // Fundamental'nye issledovaniya. — 2017. — № 10 (3). — S. 459—465. 
9. Kochneva, A. V. Utilizatsiya otkhodov dobychi mramora v proizvodstve stroitel'nykh materialov / A. V. Kochneva, N. A. Tolmacheva, E. V. Zelinskaya, A. E. Burdonov, V. V. Barakhtenko // Ekologiya i promyshlennost' Rossii. — 2017. — T. 21, № 11. — S. 10—14. 
10. Markov, A. V. Issledovanie tekhnologicheskikh svoistv zhestkikh PVKh-kompozitsii s razlichnymi napolnitelyami / A. V. Markov, I. D. Simonov-Emel'yanov, N. I. Prokopov, E. Sh. Ganiev, V. S. Anshin, V. A. Markov // Vestnik MITKhT im. M. V. Lomonosova. — 2012. — T. 7, № 4. — S. 100—105. 
11. Nizamov, R. K. Obosnovanie effektivnosti napolneniya PVKh-kompozitsii tonkodispersnymi otkhodami metallurgicheskikh proizvodstv / R. K. Nizamov, R. R. Galeev, L. A. Abdrakhmanova, V. G. Khozin, N. I. Naumkina, T. Z. Lygina // Stroitel'nye materialy. — 2005. — № 7. — S. 18—20. 
12. Serenko, O. A. Vliyanie razmera chastits na formu obrazuyushchikhsya defektov v dispersno napolnennom kompozite / O. A. Serenko, S. L. Bazhenov, I. N. Nasrullaev, A. A. Berlin // Vysokomolekulyarnye soedineniya. Ser. A. — 2005. — T. 47, № 1. — S. 64—72. 
13. Sidyakin, P. A. K voprosu o gigienichnosti stroitel'nykh materialov Stavropol'skogo kraya po radiatsionnomu priznaku / P. A. Sidyakin, D. V. Shchitov, N. A. Fomenko, I. S. Alekhina, M. A. Murzabekov // Sovremennye naukoemkie tekhnologii. — 2016. — № 3 (2). — S. 280—283. 
14. Simonov-Emel'yanov, I. D. Obobshchennye parametry struktury, sostavy i svoistva dispersno-napolnennykh polimernykh kompozitsionnykh materialov so steklyannymi sharikami / I. D. Simonov-Emel'yanov, N. V. Apeksimov, A. Yu. Zarubina, S. B. Zubkov // Plasticheskie massy. — 2012. — № 5. — S. 52—57. 
15. Simonov-Emel'yanov, I. D. O vliyanii napolnitelya na formirovanie tseny i stoimosti polimernykh kompozitsionnykh materialov i izdelii / I. D. Simonov-Emel'yanov, N. V. Apeksimov // Plasticheskie massy. — 2011. — № 10. — S. 60—64. 
16. Tskhovrebov, E. S. Voprosy okhrany okruzhayushchei sredy i zdorov'ya cheloveka v protsesse obrashcheniya stroitel'nykh materialov / E. S. Tskhovrebov, E. G. Velichko // Stroitel'nye materialy. — 2014. — № 5. — 99 s. 
17. Duretek, I. Arheological properties of wood polymer composites and their role in extrusion / I. Duretek, S. Schuschnigg, A. Gooneie, G. R. Langecker, C. Holzer // Journal of Physics: Conference Series. — 2015. — Vol. 602, № 1. — P. 12—14. 
18. Hesser, F. Environmental advantage by choice: Ex-ante LCA for a new Kraft pulp fibre reinforced polypropylene composite in comparison to reference materials / F. Hesser // Composites Part B: Engineering. — № 79. — 2015. — P. 197—203. 
19. Katz, H. S. Handbook of fillers for plastics / H. S. Katz, J. V. Milewski. — New York: Van Nostrand Reinhold, 1987. — 467 p. 
20. Krehula, L. K. Influence of calcium carbonate filler and mixing type process on structure and properties of styrene-acrylonitrile/ethylene-propylene-diene polymer blends / L. K. Krehula, A. P. Siročić, Z. Katančić, J. Jelenčić, V. Kovačević, Z. Hrnjak-Murgić // Journal of Applied Polymer Science. — 2012. — Vol. 126, № 4. — R. 1257—1266. 
21. Kulkarni, M. B. Effect of particle size of fly ash cenospheres on the properties of acrylonitrile butadiene styrene-filled composites / M. B. Kulkarni, V. A. Bambole, P. A. Mahanwar // Journal of Thermoplastic Composite Materials. — 2014. — Vol. 27, № 2. — P. 251—267. 
22. Osman, M. A. Influence of excessive filler coating on the tensile properties of ldpe-calcium carbonate composites / M. A. Osman, A. Atallah, U. W. Suter // Department of Materials, Institute of Polymers, ETH Zürich, CH-8092 Zürich, Switzerland. — Vol. 45, № 4 — 2004. — P. 1177—1183. 
23. Rybiński, P. Influence of cenospheric fillers on the thermal properties, ceramisation and flammability of nitrile rubber composites / P. Rybiński, B. Syrek, D. Bradło, W. Żukowski, R. Anyszka, M. Imiela // Journal of Composite Materials. — 2018. — Vol. 52, № 20. — P. 2815—2827. 



 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS