БИОСТОЙКИЙ РАСТИТЕЛЬНЫЙ КОМПОЗИТ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ

На основе измельченных пористых стеблей борщевика Сосновского, модифицированных с целью обеспечения биостойкости боразотным соединением, с использованием органополимерных связующих получены композиты различного состава и структуры. Размер частиц растительного сырья варьировался от 1 до 10 мм. В качестве связующих использовались поливинилацетат, полиуретан и казеин. Соотношение компонентов (растительное сырьё: полимер) в композитах составляло 3:1 по массе. Путем применения соответствующих ГОСТовских методик исследованы биостойкость и теплофизические свойства полученных композитов. Установлено, что предварительное модифицирование частиц растительного сырья моноэтаноламин(NB)-тригидроксиборатом позволяет обеспечить 100%-ную биостойкость композитных материалов на основе используемого сырья и органополимерных связующих. Причем применение указанного модификатора равно эффективно для всех композитов, полученных с использованием различных видов связующих: полиуретановое, поливиниацетатное и казеиновое. Полученные композиты на основе модифицированного растительного сырья и органополимерных связующих являются теплоизоляционными материалами, характеризующимися соответствующими коэффициентами теплопроводности и плотности. Композиты на основе полиуретанового связующего обладают пониженной теплопроводностью по сравнению с композитами на основе поливинилацетатного и казеинового связующих и относятся к классу А. Полиуретановое связующее обеспечивает полученным композитам с размером частиц 5 мм повышенную прочность на сжатие по сравнению с прочностью композитов на основе поливинилацетатного и казеинового связующих. Таким образом, оптимальным составом биостойкого теплоизоляционного материала является состав на основе модифицированного растительного сырья с размером частиц 5 мм и полиуретанового связующего.

композит, теплопроводность, плотность, прочность, биостойкость

1. Лунева Н.Н. Борщевик Сосновского в Российской Федерации // Защита и карантин растений. 2014. № 3. С. 12-18

2. Мысник Е.Н. Потенциальный ареал борщевика Сосновского на территории России // Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем: Материалы 3-го Всероссийского съезда по защите растений в 3-х томах, Санкт-Петербург, 16-20 декабря 2013 года / Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений (ВИЗР), главный редактор В.А. Павлюшин. - Санкт-Петербург: Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений РАСХН, 2013. С. 301-302

3. Смирнова О.Е., Селихова В.С. Возможности изготовления теплоизоляционных материалов на основе органических отходов // Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). 2017. Т. 20. № 2(65). С. 120-130

4. Колосова А.С., Пикалова Е.С. Современные эффективные теплоизоляционные материалы на органической основе // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021. № 4. С. 74-85

5. Белопухов С.Л., Кочаров С.А., Сторчевой В.Ф. Теплоизоляционные материалы из отходов льняного производства // Научное обозрение. 2016. № 4. С. 15-20

6. Давыденко Н.В., Бакатович А.А. Эксплуатационные показатели и технологические особенности производства костросоломенных плит // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. 2015. № 16. С. 61-65

7. Давыденко Н.В. Эксплуатационно-технологические характеристики костросоломенных плит // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. 2011. № 8. С. 85-90

8. Солдатов Д.А., Хозин В.Г. Теплоизоляционные материалы на основе соломы // Известия КазГАСУ. 2013. № 1 (23). С. 197-201

9. Карпова Д.А. Использование отходов растениеводства в производстве строительных материалов // IV Международный студенческий строительный форум - 2019: Сборник докладов (К 65-летию БГТУ им. В.Г. Шухова), Белгород, 26 ноября 2019 года. - Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2019. С. 284-289

10. Степанов Н.Д. Энергоэффективность строительства каркасно-соломенных домов // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2019. Т. 1. С. 207-211

11. Дубатовка А.И., Твердохлебов Р.В. Обзор технических свойств целлюлозной изоляции // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. 2018. № 8. С. 67-81

12. Ильвицкая С.В., Ильвицкий Д.Ю., Лобков В.А. [и др.] Природные материалы в "зеленой" архитектуре жилища // Строительные материалы. 2018. № 10. С. 69

13. Pasztory Z., Borcsok Z., Bazhelka I. K. [et al.] Thermal insulation panels from tree bark // Proceeedings of BSTU. Issue 1, Forestry, Nature Management, Processing of Renewable Resources. 2021. No 1(240). P. 141-149

14. Wenig C., Hehemeyer-Cürten J., Reppe F.J. [et al.] Advanced materials design based on waste wood and bark // Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (Series A). 2021. Vol. 379. No. 2206. P. 20200345

15. Ibragimov A.M., Fedotov A.A. Research physic-mechanical properties of composite materials on the base of crushed wood // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 3, Moscow, 18 мая 2018 года. Moscow, 2018. P. 012028

16. Han Y., Qin T., Chu F. Preparation and properties of polyurethane heat insulating building materials based on lignin // Applied Mechanics and Materials. 2012. Vol. 193-194. Pp. 505-508

17. Zhang X., Hao X., Hao J., Wang Q. Thermal and mechanical properties of wood-plastic composites filled with multiwalled carbon nanotubes // Journal of Applied Polymer Science. 2018. Vol. 135. No. 22. P. 46308

18. Степина И.В., Содомон М., Семенов В.С. [и др.] Повышение биостойкости стеблей борщевика Сосновского в качестве сырья для производства строительных материалов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2021. № 2(746). С. 79-91

19. Zhou X., Zheng F., Li H., Lu C. An environment-friendly thermal insulation material from cotton stalk fibers // Energy and Buildings. 2010. Vol. 42. No. 7. Pp. 1070-1074

20. Халиков Д.А. Классификация теплоизоляционных материалов по функциональному назначению // Фундаментальные исследования. 2014. № 11-6. С. 1287-1291. [Электронный ресурс]. URL:https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35716 (дата обращения: 12.08.2022)