ПОЛІМЕРНІ КОМПОЗИТИ З ВИКОРИСТАННЯМ ВІДСІВІВ АНДЕЗИТУ: СТРУКТУРНІ ТА МЕХАНІЧНІ АСПЕКТИ

Анотація

У даній роботі досліджували полімерні композиційні матеріали на основі відсівів андезиту – мінерального наповнювача, що утворюється як побічний продукт видобутку вулканічних порід та водних дисперсій полімерів, таких як акрилова Policril 590 і бутадієн-стирольна Latex 2012, що використовуються як матриця. Метою роботи було вивчення впливу андезиту на фізико-механічні властивості композитів за умов високого вмісту мінерального наповнювача. Основну увагу приділено аналізу взаємодії між полімерною матрицею і наповнювачем, що дозволило детально дослідити процеси формування порової структури матеріалів. Дослідження показало, що використання різних типів полімерних зв’язуючих дає можливість ефективно керувати властивостями матеріалів, змінюючи їх водопоглинання, пористість та механічні характеристики. Встановлено, що водопоглинання варіюється в межах від 2,2 до 6,4 % залежно від типу полімерного зв’язуючого та концентрації наповнювача. Відкрита пористість матеріалів коливалася від 3,14 до 12,34 %, що дозволяє контролювати внутрішню структуру композитів під різні сфери використання. Модуль Юнга також зазнавав значних змін і варіювався від 2,5 до 56,6 МПа, що свідчить про можливість регульованої зміни жорсткості композитів залежно від складу. Так використання Policril 590 забезпечувало меншу жорсткість та більшу пластичність, тоді як Latex 2012 демонстрував вищу жорсткість та менше водопоглинання. При максимальній концентрації наповнювача (90 мас.%) з використанням Latex 2012 композит досягав модуля Юнга 56,6 МПа, що значно перевищувало показники аналогічного композиту при заміні звязуючого на Policril 590, де цей показник становив 14,1 МПа. Отримані результати дозволяють ефективно керувати структурою композитів і їхніми фізико-механічними властивостями через варіювання концентрації наповнювача та типу полімерної матриці.