Пенопласты на основе фенолоформальдегидных полимеров - Андрианов Р.А.
Скачать (прямая ссылка):
54
что в кинетике отверждения новолачных полимеров существенную роль играют диффузионные процессы, определяющие скорость отверждения полимера макровязкостью системы. Наличие в полимере низкомолекулярных более подвижных фракций способствует возрастанию скорости химической реакции отверждения.
Применение дериватографии и термографии [113] позволило сделать выводы о закономерности отверждения пенопластов типа ФЛ и определить температурные интервалы трех типов физико-химических превращений: плавления, отверждения и термодеструкции, происходящих в фенольном пенопласте типа ФЛ при нагревании. В связи с полученными данными был сделан вывод о том, что при помощи метода ДТА можно производить качественную оценку степени отверждения образцов исследованного пенопласта.
Метод дериватографического анализа является одним из наиболее распространенных и надежных для изучения явлений, протекающих в полимерах при термообработке. Для анализа результатов исследований и расчета кинетических параметров процессов, протекающих на разных стадиях термообработки, советскими и зарубежными учеными [114, 115] в настоящее время разработано большое количество методик.
Применение дериватографического метода анализа в настоящей работе позволило изучить процессы, происходящие при вспенивании полимерных композиций различными порофорами, изучить влияние вспученного перлитового песка на процесс отверждения феноло-формальдегидного полимера гексаметилентетрамином; изучить влияние"экзотермической добавки, состоящей из СаО и A^SCUhX XI8H2O, на процесс отверждения полимера; выяснить, происходят ли какие-либо процессы, сопровождающиеся тепловыми эффектами, если полимер с гексаметилентетрамином был подвергнут термообработке разной продолжительности; изучить влияние фенолоформальдегидных полимеров на температуру разложения примененных га-зообразователей.
Благодаря дериватографическим исследованиям были найдены оптимальные соотношения компонентов в композиции, откорректированы технологические параметры, выработано более четкое представление о процессах, происходящих при получении пенопластов.
Были получены дериватограммы для образцов, взятых из пенопластовой плиты, отформованной на лабораторной установке непрерывного формования. Подвергались испытаниям и образцы, полученные из композиций с экзотермической добавкой и без нее при выдержке в сушильном шкафу, нагретом до 140°С в течение 10, 20, 30 мин. Из пенопластовой плиты также брались образцы из участков, находящихся в ФНК соответственно 10, 20 и 30 мин.
На ДТА экзотермические эффекты доотверждения, как и в работе [113], фиксируются в виде пологих, но хорошо заметных пиков при
55
120—160°С и- 170—200°С (рис. 14). При этом более высокие температуры реакции поликоиденсации (доотверждения) характерны для менее отвержденных образцов пенопласта.
285
Рис. 14. Кривые ДТА образцов пенопласта, полученных при разном времени термообработки композиций: 1, 2, 3 — СФ-121: ГМТА:ЧХЗ-57:ВПП= 100:10:2:7;. 4,5,6— СФ-121:ГМТА!ЧХЗ-57:СаО:А/2(504)зХ Х18Н20= 100:10:2:7:7; 7,8,9— СФ-121:ГМТА:ЧХЗ-57= 100:10Г2; 1,2,3—образцы получены при непрерывном формовании в течение 30, 20, 10 мни соответственно; 4,5,6 — термообработка произведена в сушильном шкафу при 140°С в течение 10, 20, 30 мин соответственно; 7, 8, 9 — термообработка произведена в сушильном шкафу при 140°С. Цифры на рисунке —°С
При температуре 290—310°С на^ДТА-кривых выражены четкие и интенсивные экзотермические пики, фиксирующие начало процесса разложения полимера в результате термоокислительной деструкции.
Методом дериватографии исследовали влияние вспученного перлитового песка фракций, проходящих через сито: 121, 484, 1600 и 4900 отв/см . Наполнитель брали в количестве 10, 20 и 30 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера марки СФ-121. Полимер отверждали гек-саметилентетрамином, взятым в количестве 10 мае. ч. на 100 мае. ч. СФ-121 (рис. 15).
По современным представлениям, взаимодействие полимера и наполнителя должно отражаться на температурах фазовых превращений, а также окислительной и термической деструкции [115].
Снижение температуры деструкции композиций указывает на то, что в них использованы инертные наполнители, которые практически разрыхляют структуру исходного полимера, что приводит к большой подвижности макромолекул системы, а также смещению температур фазовых превращений и термической деструкции в сторону понижения.
Введение в полимер активных наполнителей вызывает образование новых связей, благодаря которым температуры фазовых превращений и деструкции сдвигаются в сторону повышения.
Наполнение полимерных композиций разным количеством вспученного перлитового песка разных фракций показало, что на ДТА-кривых не замечено существенных отличий. Пики термограмм для исследованных составов композиций имеют близкие значения поряд-
56
^45 330 Рис. 15. Кривые ДТА отверждения смеси СФ-121:
:ГМТА=100:10 вспученным перлитовым песком разных фракций и количества': 1,2, 3 — рассев через сито 4900 отв/см2 10, 20, 30 мае. ч. песка соответственно; 4, 5, 6—рассев через сито 1600 отв/см2 10, 20, 30 мае. ч. песка; 7, 8, 9 — рассев через сито 484 отв/см2 10, 20, 30 кас. ч. песка. Цифры на рисунке —°С
