Construction MaterialsConstruction MaterialsСтроительные материалы0585-430X2658-6991Stroymaterialy69021010.31659/0585-430X-2025-838-8-47-54СтатьиResearch ArticleTechnological and Operational Properties of Filling Epoxy Foam Plastics for Construction PurposesТехнологические и эксплуатационные свойства заливочных эпоксидных пенопластов строительного назначенияUshkovM. V.УшковМ. В.
Russian Federation

Leading Engineer

ведущий инженер

satory99@mail.ruSamchenkoS. V.СамченкоС. В.
Russian Federation

Doctor of Sciences (Engineering), Professor

д-р техн. наук, профессор

samchenko@list.ruKopytinA. V.КопытинА. В.
Russian Federation

Candidate of Sciences (Engineering), Director

канд. техн. наук, директор

satory99@mail.ruAgafonovaN. Z.АгафоноваН. З.
Russian Federation

Engineer, Lecturer

инженер, преподаватель

natalya-markiv@mail.ruUshkovV. A.УшковВ. А.
Russian Federation

Doctor of Sciences (Engineering), Professor

д-р техн. наук, профессор

va.ushkov@yandex.ruNational Research Moscow State University of Civil EngineeringНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетFederal Standardization CenterФедеральный центр стандартизации09092025847540809202508092025Copyright ©; 2025,Copyright ©; 2025, ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"2025ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"https://journals.eco-vector.com/0585-430X/article/view/690210

The influence of the chemical nature and content of aliphatic polyamines and reactive modifiers on the technological and physical-mechanical properties, heat resistance and flammability of casting epoxy foam plastics for construction purposes is considered. It is shown that polyepoxide foams obtained using a mixture of polyaminoalkylimidazoline grade UP-0641D and polyethylenepolyamine in a ratio of 4:1 as an amine hardener have high technological and operational characteristics. The influence of the content of a chemical blowing agent (water-repellent liquid grade 136-41) on the apparent density and strength characteristics of casting epoxy foam plastics is revealed. The influence of the chemical nature of epoxy modifiers on the properties of casting polyepoxide foams is considered. It is proposed to use a condensation product of shale resin with hexamethylenetetramine and formaldehyde as an effective modifier for epoxy foam plastics.

Рассмотрена зависимость технологических и физико-механических характеристик, а также горючести и термостойкости заливочных эпоксидных пенопластов строительного назначения от химического состава и количественного содержания алифатических полиаминов и реакционноспособных модификаторов. Показано, что высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками обладают пенополиэпоксиды, полученные при использовании в качестве аминного отвердителя смеси полиаминоалкилимидазолина марки УП-0641D и полиэтиленполиамина при их соотношении 4:1. Выявлено влияние содержания химического газообразователя (гидрофобизирующей жидкости марки 136-41) на кажущуюся плотность и прочностные характеристики заливочных эпоксидных пенопластов. Рассмотрено влияние химической природы эпоксидных модификаторов на свойства заливочных пенополиэпоксидов. Предложено использовать в качестве эффективного модификатора эпоксидных пенопластов продукт конденсации сланцевой смолы с гексаметилентетамином и формальдегидом.

polyaminoalkylimidazolinesepoxy foamsmodifiersreactive modifiersполиаминоалкилимидазолиныэпоксидные пенопластымодификаторыреакционноспособные модификаторыRakhmanov V.A. Thermally efficient building envelopes using polystyrene concrete developed by the VNIIZhelezobeton Institute. Promyshlennoye i Grazhdanskoye Stroitel’stvo. 2017. No. 2, pp. 9–18. (In Russian). EDN: YFPWLHРахманов В.А. Теплоэффективные ограждающие конструкции зданий с использованием полистиролбетонов, разработанных институтом «ВНИИЖелезобетон» // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 2. С. 9–18. EDN: YFPWLHZaitseva A.A., Zaitseva E.I., Korovyakov V.F. Improving energy efficiency through thermal insulation of pipelines. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 6, pp. 42–44. (In Russian). EDN: UDEIEPЗайцева А.А., Зайцева Е.И., Коровяков В.Ф. Повышение энергоэффективности за счет тепловой изоляции трубопроводов // Строительные материалы. 2015. № 6. С. 42–44. EDN: UDEIEPRakhmanov V.A., Melikhov V.I., Yunkevich A.V., Kekina S.N. Non-combustible polystyrene concrete – a new generation of thermal insulation and structural materials. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2023. No. 9, pp. 77–82. (In Russian). EDN: XJUCQW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-77-82Рахманов В.А., Мелихов В.И., Юнкевич А.В., Кекина С.Н. Негорючий полистиролбетон – новое поколение теплоизоляционно-конструкционных материалов // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 77–82. EDN: XJUCQW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-77-82Zhukov A.D., Bobrova E.Yu., Bessonov I.V. Construction systems and features of the use of thermal insulation materials. Zhilishchnoe Stroitel’stvo [Housing Construction]. 2015. No. 7, pp. 49–51. (In Russian). EDN: VCMAAJЖуков А.Д., Боброва Е.Ю., Бессонов И.В. Строительные системы и особенности применения теплоизоляционных материалов // Жилищное строительство. 2015. № 7. С. 49–51. EDN: VCMAAJSokolova Yu.A., Shafigullin L.N., Romanova N.V., Shayakhmetova G.R., Shafigullina A.N. Study of the physical and mechanical properties of facade polyurethane thermal panels used in civil engineering. Academia. Arkhitektura i Stroitel’stvo. 2017. No. 2, pp. 111–116. (In Russian). EDN: YRGKTNСоколова Ю.А., Шафигуллин Л.Н., Романова Н.В., Шаяхметова Г.Р., Шафигуллина А.Н. Исследование физико-механических свойств фасадных полиуретановых термопанелей, применяемых в гражданском строительстве // Academia. Архитектура и строительство. 2017. № 2. С. 111–116. EDN: YRGKTNGuryev V.V., Zhukov A.D., Eremeev V.E., Zheludov V.S., Semenov V.S., Bobrova E.Yu. Teplovaya izolyatsiya v promyshlennosti. Teoriya, materialy i sistemy izolyatsii [Thermal insulation in industry. Theory, materials and insulation systems]. Moscow: National Research University Moscow State University of Civil Engineering. 2021. 184 p.Гурьев В.В., Жуков А.Д., Еремеев В.Е., Желудов В.С., Семенов В.С., Боброва Е.Ю. Тепловая изоляция в промышленности. Теория, материалы и системы изоляции. М.: НИУ МГСУ, 2021. 184 с.Nemova D.V., Gareeva A.F., Osetrova E.S. Comparative assessment of enclosing structures throughout the life cycle of a building. Stroitel’stvo Unikal’nykh Zdanii i Sooruzhenii. 2019. No. 9 (84), pp. 34–50. (In Russian). EDN: XOQSRH. https://doi.org/10.18720/CUBS.84.3Немова Д.В., Гареева А.Ф., Осетрова Е.С. Сравнительная оценка ограждающих конструкций на протяжении жизненного цикла здания // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2019. № 9 (84). С. 34–50. EDN: XOQSRH. https://doi.org/10.18720/CUBS.84.3Mamontov A.A., Yartsev V.P. Improving the operational reliability of polystyrene foam thermal insulation boards by reinforcing them with glass fabric materials. Academia. Arkhitektura i Stroitel’stvo. 2016. No. 2, pp. 124–129. (In Russian). EDN: WFFVGFМамонтов А.А., Ярцев В.П. Повышение эксплуатационной надежности пенополистирольных теплоизоляционных плит посредством их армирования стеклотканевыми материалами // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 2. С. 124–129. EDN: WFFVGFPetryuk I.P. Modeling the strength characteristics of foam plastics. Plasticheskie Massy. 2020. No. 5–6, pp. 36–37. EDN: XBOBDJ. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-5-6-36-37Петрюк И.П. Моделирование прочностных характеристик пенопластов // Пластические массы. 2020. № 5–6. С. 36–37. EDN: XBOBDJ. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-5-6-36-37Klempner D. Polimernye peny i tekhnologii vspenivaniya [Polymer foams and foaming technologies]. St. Petersburg: Profession. 2009. 600 p. EDN: QNETLBКлемпнер Д. Полимерные пены и технологии вспенивания. СПб: Профессия, 2009. 600 с. EDN: QNETLBFedosov S.V., Malbiev S.A., Kusenpova A.A., et al. Status and prospects of application of polymer thermal insulation materials in construction. Vestnik of the Volga Region State Technological University. Series: Materials. Designs. Technologies. 2018. No. 3, pp. 26–43. (In Russian). EDN: VWPCAEФедосов С.В., Малбиев С. А., Кусенпова А.А. и др. Состояние и перспективы применения полимерных теплоизоляционных материалов в строительстве // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Материалы. Конструкции. Технологии. 2018. № 3. С. 26–43. EDN: VWPCAEZolotarev M.E., Naganovsky Yu.K., Ushkov V.A. Thermal stability of casting polyisocyanurate foams. Tekhnika i Tekhnologiya Silikatov. 2024. Vol. 31. No. 2, pp. 128–139. (In Russian). EDN: KUFVDI. https://doi.org/10.62980/2076-0655-2024-128-139Золотарев М.Е., Нагановский Ю.К., Ушков В.А. Термостойкость заливочных пенополиизоциануратов // Техника и технология силикатов. 2024. Т. 31. № 2. С. 128–139. EDN: KUFVDI. https://doi.org/10.62980/2076-0655-2024-128-139Alikin M.B., Polyakova Yu.V., Panfilov D.A., Dvorko I.M. Dependence of the properties of epoxy foams on the composition of the composition. Plasticheskie Massy. 2021. No. 7–8, pp. 8–10. (In Russian). EDN: MFIRHY. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2021-7-8-8-10Аликин М.Б., Полякова Ю.В., Панфилов Д.А., Дворко И.М. Зависимость свойств пеноэпоксидов от состава композиции // Пластические массы. 2021. № 7–8. C. 8–10. EDN: MFIRHY. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2021-7-8-8-10Shirshin K.V., Kornienko P.V., Shalaginova I.A., Fattakhova E.Kh., Zharinov I.V. Features of obtaining filled foam composites based on poly(meth)acrylimides Plasticheskie Massy. 2020. No. 3–4, pp. 15–18. (In Russian). EDN: DFEBAZ. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-3-4-15-18Ширшин К.В., Корниенко П.В., Шалагинова И.А., Фаттахова Э.Х., Жаринов И.В.Особенности получения наполненных вспененных композитов на основе поли(мет)акрилимидов // Пластические массы. 2020. № 3–4. С. 15–18. EDN: DFEBAZ. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-3-4-15-18Klebanov M.S. Epoxy resins for polymeric materials with increased heat resistance. Plasticheskie massy. 2020. No. 3–4, pp. 60–63. EDN: YJVDGN. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-3-4-60-63Клебанов М.С. Эпоксидные смолы для полимерных материалов с повышенной теплостойкостью // Пластические массы. 2020. № 3–4. С. 60–63. EDN: YJVDGN. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-3-4-60-63Chen K., Tian C., Lu A. Effect of SiO2 on rheology, morphology, thermal and mechanical properties of high thermal stable epoxy foam. Journal of Applied Polymer Science. 2014. Vol. 131. 40068. https://doi.org/10.1002/app.40068Mondy A.A., Rao A.A., Moffat H. Structural epoxy foams. In book: Epoxy Polymers: New Materials and Innovations. 2010, pp. 303–324. EDN: YCRYCH. https://doi.org/10.1002/9783527628704.ch16Alikin M.B., Panfilov D.A., Lavrov N.A., Dvorko I.M., Polyakova Yu.V., Litosov G.E. The effect of the dynamic viscosity of an epoxide compound on the properties of foam materials obtained on its basis. Polymer Science, Series D. 2021. Vol. 14.No. 1, pp. 4–7. EDN: BBKTCL. https://doi.org/10.1134/S1995421221010032Alikin M.B., Panfilov D.A., Lavrov N.A., Dvorko I.M., Polyakova Yu.V., Litosov G.E. The effect of the dynamic viscosity of an epoxide compound on the properties of foam materials obtained on its basis // Polymer Science, Series D. 2021. Vol. 14. No. 1, pp. 4–7. EDN: BBKTCL. https://doi.org/10.1134/S1995421221010032