Пенопласты на основе фенолоформальдегидных полимеров - Андрианов Р.А.
Скачать (прямая ссылка):
ка 150°С; пики термодеструкции характеризуются температурой 330—350°С.
В связи с этим можно сделать вывод, что примененный в работе вспученный перлитовый песок является малоактивным наполнителем по отношению к новолач-ному фенолоформальдегидному полимеру СФ-121, не вызывающим изменения температуры деструкции. Учитывая работу [112] и полученные нами данные ДТА, можно заключить, что для исследований применялся фенолоформальдегидный полимер с молекулярной массой 700—1600, так как большинство пиков термограмм отверждения полимеров гексаметилентетрамином наблюдалось при температуре 150°С и выше.
Наличие пиков экзотермических эффектов на термограммах для образцов пенопластов при 195—205°С свидетельствует о неполном отверждении полимера. Сопоставление данных ДТА и экстрагирования дало возможность установить, что указанные пики на термограмме для исследованных пенопластов соответствуют степени отверждения порядка 55%, пики при 140—160°С—88-90%.
Данные ДТА и экстрагирования сопоставляли с ИК-спектроско-пическими исследованиями о влиянии вспученного перлитового песка на процесс отверждения новолачного фенолоформальдегидного полимера гексаметилентетрамином.
На рис. 16 представлены ИК-спектры исходных полимеров СФ-010 и СФ-121, пульвербакелита, полимеров с гексаметилентетрамином и ИК-спектры, соответствующие разной степени отверждения пенопласта на основе полимера СФ-121 (по данным 2-метрового ФНК лабораторной установки) и отвержденного пенопласта, полученного на лабораторной установке из полимера СФ-010, содержащего вспученный перлитовый песок фракций ^0,0315 мм и <Ю,25 мм, взятых в количестве 10—40 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера СФ-010.
Из данных ИКС следует, что вспученный перлитовый песок оказывает влияние на отверждение полимера СФ-010. Наиболее заметные изменения наблюдаются в спектре при введении вспученного перлито-
57
Рис. 16. Инфракрасные спектры фенолофор-мальдегидного полимера в области 700— 1800 см ': / —СФ-010:ФА-15= 70:30; 2 — отвержденный СФ-010 (СФ-010:ГМТА= = 100:10); 3 — СФ-010; 4, 5, 6, 7 —СФ-010, отвержденный ГМТА и содержащий 10, 20, 30, 40 мае. ч. вспученного перлитового песка фракции <0,0315 мм; 8, 9, 10 — содержащий 30, 20, 10 мае. ч. вспученного перлитового песка фракции ^0,25 мм
вого песка фракции ^0,0315 мм в количестве 10 мае. ч. на 100 мае. ч. полимера.
В табл. 11 приведены характеристические частоты [116—117] и соответствующие им интенсивности пропускания для образцов пенопласта, содержащих различное количество вспученного перлитового песка на 100 мае. ч.'полимера СФ-121, 10 мае. ч. гексаметилентетрамина и 2 мае. ч. порофора ЧХЗ-57. При увеличении количественного содержания вспученного перлитового песка фракции <0,0315 мм наблюдается снижение интенсивности поглощения всех исследованных характеристических частот, и лишь при введении 40 мае. ч. вспученного перлитового песка интенсивность вновь возрастает и приближается к интенсивности, //. Данные И К-спектроскопии композиций и отвержденных пенопластов
-1800 -1600 -1400 -ЙО0 -1000 \>,С1й"
Вспученный перлитовый песок
Фракция, мм
Количество, мае. ч.
Характеристическая частота V, см
1598
1625
1507
1220
1170
1103
823
758
Интенсивность пропускания, отн. ед.
Вид
образца
— — 52 105 73 62 42 45 62 Полимер не отвер-
10 жден
— 12 15 5 6 15 Полимер отвержден
<0,0315 40 10 - 15 20 24 6 20 Пенопласт по
30 19 — 24 30 30 8 30 длине ФНК
20 11 — 20 17 12 5 17
<0,25 10 10 — 8 12 8 4 12
30 31 — 42 48 53 23 48
20 15 — 15 23 26 7 23
10 8 — 12 17 14 4 17
58'
соответствующей отвержденному новолачному фенолоформальде-гидному полимеру без наполнителя.
Для композиций, содержащих более крупную фракцию вспученного перлитового песка <!0,25 мм, также прослеживается подобная закономерность, но выражена она слабее, чем для композиций со вспученным перлитовым песком фракции ^0,0315 мм.
Представленные на рис. 17 ИК-спектры композиции (кривая 2) образцов пенопласта (кривые 3—10), взятых из разных участков ФНК, свидетельствуют о происходящих химических превращениях в процессе продвижения композиции внутри нагревательного канала лабораторной установки.
Рис. 17. Инфракрасные спектры фенолофор-мальдегидного полимера в области 700— 1800 см~ : / — неотвержденный пульверба-келит ПК-104; 2—неотвержденная композиция на основе СФ-121. Образец пенопласта толщиной 50 мм внутри ФНК лабораторной установки на разном расстоянии от входа, мм: 3 — 800; 4— 1000; 5— 1200; 6— 1400; 7 — 1600; 8 — 1700; 9 — 1900; 10 — образец, вышедший из ФНК лабораторной установки
1800 1600 1400 1200 1000 ^,СМ
Изучение процесса отверждения новолачных фенолоформальдегид-ных полимеров гексаметилентетрами-ном химическими методами затруднено вследствие нерастворимости полученных продуктов. Применение ИКС дает возможность проследить за протеканием этой реакции. Отверждение новолаков [118] обычно изучают по полосе 1000 см-1 в спектре гексаметилентетрамина, интенсивность кото-
сле-
рои отражает степень разложения гексаметилентетрамина и довательно, глубину отверждения.
