Аса гидрофобты күйені синтездеу және оның қолданылу аспектілері

Қ азіргі уақ ытта ө зіндік қ ұ ны арзан гидроизоляциялық материалдардың ө ндірісінің жаң а технологияларына қ ажеттілік артуда. Кеуеті, бетон жә не металконструкциялы материалдардан жасалғ ан қ ұ рылыс ғ имараттарының бұ зылуының негізгі себебі ылғ ал болғ андық тан, қ ұ рылыс саласында бұ л ө те ө зекті мә селе болып табылады.Жану проблемаларының институтында М. Нажипқ ызы, М. Ә уелханқ ызы, Б. Т. Лесбаев, З. А. Мансуров зерттеулерімен алынғ ан белгілі жағ дайларда кө мірсутекті отындарды жандыру барысында тү зілетін кү йе аса гидрофобты қ асиетке ие, оны ары қ арай гидроизоляциялық материалдарғ а толтырғ ыш ретінде қ олдануғ а болады. Гидрофобты кү йені жалында синтездеумен байланысты кө птеген жұ мыстар соң ғ ы уақ ытта ашық жарияланымдарда шығ арыла бастады[17-20].

Пиролиз ә дісі арқ ылы жә не жалында аса гидрофобты кү йені алу қ ұ рылғ ысының жалпы кө рінісі, 5, (а) жә не (б) суреттерінде келтірілген.

Сурет 5- Пиролиз ә дісі арқ ылы (а) жә не жалында (б) аса гидрофобты кү йені алу қ ұ рылғ ысының жалры кө рінісі

Кө мірсутектің жә не оның қ оспаларының пиролизі ү шін зертхана қ ондырғ ысының жалпы кө рінісі 5- суретте кө рсетілген. Кө мірсутектің жә не оның қ оспаларының термиялық ыдырауы динамикалық шарттарда ағ ыншалы қ ұ рылғ ыда жү зеге асады. Кө мірсутектердің пиролизі ішкі диаметірі 26 мм болып келетін электр пешінде қ ыздырылатын, кварц тү тікшесі болып табылатын ағ ынды квацты реакторда жү зеге асады. Соң ғ ы жағ ы тұ рақ ты температураның бастпақ ы зонасында орналасқ ан, ұ зындығ ы 180 мм болып келетін бір каналды кварцты тү тікше арқ ылы газы қ оспа беріледі. Ә р газдың шығ ыны 115 см³ / мин-тан 600 см³ /мин-ты қ ұ райды. Тә жірибелерде аргон жә не атцителен арнайы тазартусыз қ олданылды. Берілген кварц реакторындағ ы кө мірсутектер жә не олардың қ оспаларының пиролизі шарттарында ерекшелік изотерімдік болып табылды.

Кү йе тү зілу шартының изотермиялылығ ы тұ рақ ты температура аймағ ында капилляр арқ ылы кө мірсутек газдарының қ оспасын беру арқ ылы қ амтамасыз етіледі. Кү йе бө лшектерінің тү зілуіне изотерімдік пиролиздің шарттарының ә сері анық тау ү шін изотерімдік емес шарттарда бақ ылау тә жірибелерінің бірнеше тү рлері жү ргізілді. Осы тә жірибелер С₂Н₂ (40 кө л %) / Ar (60 кө л %) қ оспасымен 1100 º С ректор аймағ ындағ ы температурада жү ргізілді. Мұ ндай жағ дайда ө лшемдері бойынша кө п таралатын кү йе бө лшектерінің тү зілетіндігі орнық тырылғ ан. 800 º С температурада изотермдік шарттарда кү йетү зілуді зерттеу бұ л жағ дайда ө лшемдері бойынша тар ү лестірілетін кү йе бө лшектерінің тү зілетіндігін кө рсетті. Осылайша жү ргізілген зерттеулер пиролиздің изотерімдік шарттары монодисперсті материалдарды алуғ а мү мкіндік беретіндігін кө рсетті. Реакциялық кө лемде тү зілетін кү йенің негізгі бө лігі, рекатордан газ ағ ынымен шығ арылады жә не кө міртек матасынан жасалғ ан фильтрде ұ сталынады. Изотермиялық жағ дайда алынғ ан кү йе гидрофобтылық қ а зертелінген.

Келесі тә жірибе жуылғ ан таза мата бетіне су тамшысының сің у уақ ыты бойынша жү ргізілді. 6 – суретте уақ ыт бойынша су тамшысының сің у ү дерісі кө рсетілген. Су тамшысының сің уі 1 минут 15 секунда жү зеге асқ ан. 6-суретте Обручев ә дісімен ө ң делген матаның суды сің іру динамикасы кө рсетілген. Су тамшысы мата бетіне 10 минут ө ткен соң ғ ана сің етіндігі анық талғ ан.

Сурет 6- Жуылғ ан мата бетіндегі су тамшысының сің у динамикасы

Сурет 7 – Обручев ә дісімен ө ң делген жуылғ ан мата бетіндегі судың тамшысы

Матаның гидрфобты қ асиетін арттыру ү шін гидрофобты кү йені қ осу арқ ылы Обручев ә дісі қ олданылғ ан. Ол ү шін матаны гидрофобты кү йеден дайындалғ ан спир ерітіндісіне салғ ан жә не бө лме температурасында кептірілген. 8-суретте аса гидрофобты кү йесі бар 70 % спирт ерітіндісімен ө ң делген мата бетіндегі су тамшысының тү рі кө рсетілген. Матағ а судың сің уі 5 минут ө ткенен кейін басталады. Қ ұ рамында аса гидрофобты кү йе бар 70% спирт ерітіндісінде алдын ала ө ң делген матаны сабынды ерітіндімен ө ң деп, кейінен алюмокалиилі ашу тастың қ анық ан ерітіндісіне 5 минутқ а салдынғ ан. Мата кепкен соң оны гидрофобтылық қ а тексерілген, нә тижелер ұ зақ уақ ыт ө тсе де матаның су сің ірмейтіндігін кө рсеткен.

Сурет 8 – Қ ұ рамында аса гидрофобты кү йе бар 70% спирт ерітіндісінде ө ң делген мата бетіндегі су тамшысы

Изотермдік жағ дайда алынғ ан субмикронды кү йені гидрофобты толтырғ ыш ретінде Т-37 типтегі полимерлі шпаклевкағ а бастапқ ы зат массасынан 1, 2, 3, 4% концентрацияларын қ осылғ ан. Алынғ ан қ оспаны араластырып, гипсокартонғ а жағ ып, оны бес кү ндей бө лме температурасында кептірген. Одан кейін ү лгілердің гидрофобтылығ ын тамшыны отырғ ызу ә дісі арқ ылы зерттеген, 9-сурет. Зерттеу нә тижесі кү йенің концентрациясы жоғ ары болғ ан сайын бастапқ ы материалдың гидрофобтылығ ы артатындығ ын, ал жұ ғ у бұ рышы 150 º С-тан жоғ ары болатындығ ын кө рсеткен. Гидрофобты қ оспа жағ ылғ ан қ абаттың бетін ғ ана гидрофобизирлеп қ оймайды, сонымен қ атар, оның кө лемінің, ылғ алдың ө туінен сақ тайтын қ асиетін жоғ арлатады. Сонымен қ атар, гидрофобты шпаклевкалар толтырғ ыш пен полимердің бө лшектері наноө лшемді болатындығ ының салдарынан ә ртү рлі беттерде жоғ арғ ы адгезияғ а жә не жоғ ары ө ту қ абілетіне ие.

Сурет 9 – Гипсокартонғ а отырғ ызылғ ан шпаклевка бетіндегі су тамшысы

Аса гидрофобты кү йені механикалық жә не Обручев ә дісімен матағ а енгізу нә тижесінде, матаның гидрофобтылық қ асиетке ие боатындығ ы байқ алды. Обручев ә дісімен енгізілген матаның гидрофобтылық қ асиеті, механикалық жолмен енгізілген матаның қ асиетінен жоғ ары болды. Жұ ғ у бұ рышының 170 º С-ке тең болуы синтезделген кү йенің аса гидрофобты қ асиетке ие екендігіне кө з жеткізді. Полимерлі шпаклевкағ а бастапқ ы заттың ү лесінен 4% мө лшердегі аса гидрофобты кү йені қ осқ анда жабылғ ан бетке гидрофобты қ асиет беретіндігі анық талды[21].