Сравнение состава, свойств и модифицирующего действия природного и синтетического диопсидсодержащих наполнителей в эпоксидных композициях

Диопсид является одним из ключевых компонентов в составе строительных материалов различного назначения и может использоваться в качестве наполнителя для эпоксидных композиций. Поскольку разработка месторождений данного кальциймагниевого силиката связана с большими трудозатратами, наиболее рациональным представляется использовать синтезированный диопсид на основе золы рисовой шелухи и доломита. Проведено сравнение фазового состава и свойств синтезированного диопсида с диопсидовым концентратом, добываемым в природе. Установлено, что синтезированный кальциймагниевый силикат содержит на порядок большее количество диопсида, имеет в 3 раза меньший объем пор и почти в 5 раз меньший средний размер частиц по сравнению с природным минералом. Они существенно отличаются и по фазовому и гранулометрическому составам, и по пористости. Как природный, так и синтетический диопсидсодержащие наполнители повышают твердость, износостойкость и жизнеспособность эпоксидных композиций. Более эффективным для эпоксидных материалов с точки зрения эксплуатационных характеристик является наполнитель, синтезированный на основе золы рисовой шелухи.

1. Сафонова Т. В., Верещагин В. И., Баяндина Е. В. Строительная керамика на основе композиций низко- и cреднепластичного глинистого и диопсидового сырья // Вестник ТГАСУ. – 2012. − № 2. − С. 154–162.

2. Керамические материалы на основе диопсида / В. И. Верещагин, В. К. Меньшикова и др. // Стекло и керамика. – 2010. – № 11. – С. 13–16.

3. Верещагин В. И. Бурученко А. Е., Меньшикова В. К. Безусадочный облицовочный керамический материал на основе диопсидового сырья // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1–1. – C. 13.

4. Твердов И. Д., Готлиб Е. М., Нцуму Р. Ш., Ямалеева Е. С. Диопсид как наполнитель эпоксидных полимеров // Южно-Сибирский научный вестник. – 2023. – № 4. – С. 11–15.

5. Козик В. В., Бородина И. А., Борило Л. П., Слижов Ю. Г. Исследование материалов на основе полиэфирной смолы и диопсида // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2004. – Т. 47, № 1. – С. 112–115.

6. Characterization and Evaluation of Mechanical Properties of Dolomite as Filler in Polymers / A.O. Аdesakin, O.O. Ajayi, et al. // Chem. Mater. Res. – 2013. – N 3. − P. 36–40.

7. A novel cost-effective approach to fabricate diopside bioceramics / P. A. Srinath, P. V. Azeem, et al. // Advanced powder technology. – 2021. – V. 32, N 3. – P. 875–884.

8. Colombo Р., Mera G., Riedel R., Sorarù G.D. Polymer-Derived Ceramics: 40 Years of Research and Innovation in Advanced Ceramics // J. Am. Ceram. Soc. − 2010. – N 93 (7). − Р. 1805–1837.

9. Изучение влияния высокодисперсных и наноразмерных неорганических добавок на структурно-физические характеристики эпоксидных матриц и свойства трибопластиков / В. К. Крыжановский и др. // Вопросы материаловедения. − 2009. − T. 57, № 1. − C. 66–76.

10. Минакова Т. С. Адсорбционные процессы на поверхности твердых тел: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томского ун-та, 2007. − 283 с.

11. Filled epoxy composites based on polyfraction microcalcite / T. A. Nizina, J. A. Sokolova et al. // Magazine of Civil Engineering. − 2018. – N 83(7). − P. 83–91.

12. Кислотно-основные свойства аморфного диоксида кремния из соломы и шелухи риса / О. Д. Арефьева, П. Д. Пироговская и др. // Химия растительного сырья. − 2021. − № 1. − С. 327–335.

13. Liou T.-H., Liou Y. H. Utilization of Rice Husk Ash in the Preparation of Graphene-Oxide-Based Mesoporous Nanocomposites with Excellent Adsorption Performance // Materials. − Basel. − 2021. – N 14(5). − P. 1214.

14. Старцев О. В., Ефимов В. А. Климатическая стойкость и повреждаемость полимерных композиционных материалов, проблемы и пути решения // Авиационные материалы и технологии. − 2012. − № 5. − С. 412–423.

15. Study of the chemical, climatic and thermal resistance of epoxy coatings filled with natural and synthetic wollastonite / E.M. Gotlib, H.T. Nha Phuong et al. // Key Engineering Materials. − 2021. – V. 899. − P. 317–325.