vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2025-61-4-294-303vestich-981Research ArticleКОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯCOLLOIDAL CHEMISTRYПолучение и исследование свойств эмульсий Пикеринга эпоксидного олигомера, стабилизированных частицами кизельгураObtaining and studying the properties of Pickering emulsions of epoxy oligomers stabilized by diatomaceous earth particlesКошеварВ. Д.KoshevarV. D.

Кошевар Василий Дмитриевич – доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Koshevar Vasily D. – Dr. Sc. (Cemistry), Professor, Head of the Laboratory

9/1, Surganov Str., Minsk, 220072

koshevar@igic.bas-net.byШкадрецоваВ. Г.ShkadretsovaV. G.

Шкадрецова Валентина Георгиевна – старший научный сотрудник 

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Shkadretsova Valentina G. – Senior Researcher

9/1, Surganov Str., Minsk, 220072

shgv@igic.bas-net.byМаевскаяО. И.MaevskayaO. I.

Маевская Ольга Ивановна – научный сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Maevskaya Olga I. – Research

9/1, Surganov Str., Minsk, 220072

СувороваГ. С.SuvorovaG. S.

Суворова Галина Сергеевна – младший научный сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Suvorova Galina S.– Junior Research

9/1, Surganov Str., Minsk, 220072

suvorovags@mail.ruИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Science of Belarus202503122025614294303Copyright © Кошевар В.Д., Шкадрецова В.Г., Маевская О.И., Суворова Г.С., 20252025Кошевар В.Д., Шкадрецова В.Г., Маевская О.И., Суворова Г.С.Koshevar V.D., Shkadretsova V.G., Maevskaya O.I., Suvorova G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/981

В присутствии микрочастиц кизельгура получены эмульсии Пикеринга первого рода эпоксидно- го олигомера СНS-EPOXX 530. Установлены закономерности изменения их реологических свойств в зависимости от концентраций олигомера, объемного соотношения фаз, содержания твердого порошка-стабилизатора (кизель- гура). В частности, показано, что с ростом концентрации олигомера и стабилизатора (кизельгура) наблюдается усиление межчастичного взаимодействия, возрастание эффективной вязкости эмульсий и формирование коагуляционно-тиксотропной структуры, разрушающейся при небольшой сдвиговой деформации с установлением квазиньютоновского течения. Определен характер влияния этих факторов на физико-механические свойства получаемых покрытий и пленок с использованием указанных эмульсий. Полученные данные свидетельствуют о хороших пленкообразующих свойствах таких эмульсий и перспективах использования в различных практических приложениях: в качестве пленкообразователей лакокрасочных материалов, содержащих ограниченное количество органических растворителей, незасыхающих клеевых покрытий, двухупаковочных клеевых составов. Например, разработанный клей холодного отверждения может быть рекомендован для ремонта бетонных конструкций, в том числе и мостовых, с целью сохранения функциональной пригодности и увеличения несущей способности.

In the presence of diatomaceous earth microparticles, Pickering emulsions of the first kind of epoxy oligomer CHS-EPOXX 530 were obtained. The patterns of change in their rheological properties depending on the oligomer concentration, volume ratio of phases, and content of solid powder stabilizer (diatomaceous earth) were established. In particular, it was found that with an increase in the concentration of the oligomer and stabilizer (diatomaceous earth), there is an increase in interparticle interaction, an increase in the effective viscosity of emulsions, and the formation of a coagulation-thixotropic structure that breaks down under slight shear deformation with the establishment of quasi-Newtonian flow. The nature of the influence of these factors on the physical and mechanical properties of the coatings and films obtained using these emulsions has been established. The data obtained indicate the good film-forming properties of such emulsions and the prospects for their use in various practical applications: as film formers for paint and varnish materials containing a limited amount of organic solvents, non-drying adhesive coatings, and two-component adhesive compositions. In particular, the developed cold-curing adhesive can be recommended for the repair of concrete structures, including bridges, in order to preserve their functional suitability and increase their load-bearing capacity.

эмульгированиеэмульсии Пикерингаэпоксидный олигомеркизельгурстабилизаторфазыкоалесценцияреологические свойствапокрытияпленкиemulsificationPickering emulsionsepoxy oligomerdiatomaceous earthstabilizerphasescoalescencerheological propertiescoatingsfilmsReferencesBinks, B. P. Colloidal particles at liquid interfaces / B. P. Binks, T. S. Hosorov // Colloidal Particles at Liquid Interfaces / eds. B. P. Binks, T. S. Hosorov. – Cambridge University Press, 2006. – P. 1–74. https://doi.org/10.1017/cbo9780511536670.002Binks B. P., Hosorov T. S. Colloidal particles at liquid interfaces. Binks B. P., Hosorov T. S. (eds.). Colloidal Particles at Liquid Interfaces. Cambridge University Press, 2006, pp. 1–74. https://doi.org/10.1017/cbo9780511536670.002Королева, М. Ю. Стабилизация прямых эмульсий Пикеринга наночастицами SiО2, модифицированными ПАВ / М. Ю. Королева, Д. А. Быданов, Е. В. Юртов // Коллоидный журнал. – 2019. – Т. 81, № 1. – С. 61–69. https://doi.org/10.1134/s0023291219010087Koroleva M. Yu., Bydanov D. A, Yurtov E. V. Stabilization of Oil-in-Water Pickering Emulsions with Surfactant- Modified SiO2 Nanoparticles. Colloid Journal, 2018, vol. 80, pp. 783–791.https://doi.org/10.1134/s1061933x19010083Полиэлектролитные микрокапсулы, модифицированные наноразмерным диоксидом титана, для адресной доставки лекарственных средств / П. А. Демина, Д. О. Григорьев, Т. В. Кузьмичева, Т. В. Букреева // Тонкие химические технологии. – 2014. – Т. 9, № 4. – С. 73–79.Demina P. A., Grigor’ev D. O., Kuz’micheva T. V., Bukreeva T. V. Polyelectrolyte microcapsules modified with nanoscale titanium dioxide for targeted drug delivery. Fine Chemical Technologies, 2014, vol. 9, no. 4, pp. 73–79 (in Russian).Нуштаева, А. В. Свойства эмульсий и свободных эмульсионных (водных) пленок, стабилизированных кремнеземом, модифицированным гексиламином / А. В. Нуштаева, А. А. Шумкина // Коллоидный журнал. – 2013. – Т. 75, № 3. – С. 359–365. https://doi.org/10.7868/s0023291213020134Nushtaeva A. V., Shumkina A. A Properties of emulsions and free emulsion (Aqueous) films stabilized with hexylamine-modified silica. Colloid Journal, 2013, vol. 75, pp. 326–332. https://doi.org/10.1134/s1061933x13020129Saien, J. Understanding the effect of different size silica nanoparticles and SDS surfactant mixtures on interfacial tension of n-hexane-water / J. Saien, M. Bahrami // Journal of Molecular Liquids. – 2016. – Vol. 224, part A. – P. 158–164. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.09.112Saien J., Bahrami M. Understanding the effect of different size silica nanoparticles and SDS surfactant mixtures on interfacial tension of n-hexane-water. Journal of Molecular Liquids, 2016, vol. 224, part A, pp. 158–164. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.09.112.Katepalli, H. Microstructure and rheology of particle stabilized emulsions: еffects of particle shape and inter-particle interactions / H. Katepalli // Journal of Colloid and Interface Science. – 2017. – Vol. 485. – P. 11–17. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2016.09.015Katepalli H. Microstructure and rheology of particle stabilized emulsions: еffects of particle shape and inter-particle interactions. Journal of Colloid and Interface Science, 2017, vol. 485, pp. 11–17. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2016.09.015Кошевар, В. Д. Влияние адсорбции неионных ПАВ на стабилизирующую способность латексов при получении эпоксидных эмульсий / В. Д. Кошевар, Е. В. Шинкарева, О. А. Пликус // Журнал прикладной химии. – 2012. – Т. 85, № 8. – С. 1348–1355.Koshevar V. D., Shinkareva E. V., Plikus O. A. Effect of adsorption of nonionic surfactants on the stabilizing ability of latexes in preparation of epoxy emulsions. Russian Journal of Applied Chemistry, 2012, vol. 85, pp. 1282–1288. https://doi.org/10.1134/s1070427212080241Aqueous dispersions of epoxy oligomers: stability and reological properties / D. A. Busel, V. D. Koshevar, F. Zarkov [et al.] // Chemija. – 2021. – Vol. 32, № 3–4. – P. 73–78. https://doi.org/10.6001/chemija.v32i3-4.4551Busel D. A., Koshevar V. D., Zarkov F., Shkadrecova V. G. Aqueous dispersions of epoxy oligo-mers: stability and reological properties. Chemija, 2021, vol. 32, no. 3–4, pp. 73–78. https://doi.org/10.6001/chemija.v32i3-4.4551Koshevar, V. D. Preparation and Properties of Epoxy Oligomer Emulsions Stabilized by Talc Microparticles / V. D. Ko- shevar, V. G. Shkadretsova, O. I. Maevskaya // Russian Journal of Applied Cheistry. – 2022. – Vol. 95, № 6. – P. 849–855. https://doi.org/10.1134/s107042722206009xKoshevar V. D., Shkadretsova V. G., Maevskaya O. N. Preparation and Properties of Epoxy Oli-gomer Emulsions Stabilized by Talc Microparticles. Russian Journal of Applied Chemistry, 2022, vol. 95, no. 6, pp. 849–855. https://doi.org/10.1134/s107042722206009xКошевар, В. Д. Обратные эмульсии эпоксидного олигомера с инкапсулированным фото-, термохромным составом на основе гептамолибдата аммония / В. Д. Кошевар, В. Г. Шкадрецова, А. С. Письменская // Химическая промышленность. – 2023. – Т. 100, № 1. – С. 15–24.Koshevar V. D., Shkadrecova V. G., Pis’menskaya A. S. Reverse emulsions of epoxy oligomer with encapsulated photo- and thermochromic composition based on ammonium heptamolybdate. Khimicheskaya promyshlennost’ = Industry & Chemistry, 2023, vol. 100, no. 1, pp. 15–24 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.