Пенопласты на основе фенолоформальдегидных полимеров - Андрианов Р.А.
Скачать (прямая ссылка):
С отверждением полимера полоса 1000 см 1 уменьшается, увеличивается полоса 1060 см-1; с увеличением степени отверждения полимера интенсивность этой полосы падает, а у отвержденных полимеров полоса 1060 см-1 исчезает [111].
Изменение числа и положения полос в области 700—900 смГ , характерной для различных замещенных бензола, объясняется процессами конденсации полимера, при которых происходит изменение числа заместителей в кольце.
Проявление полос 1600 см"1' связано с присутствием ароматических колец. Эта полоса чрезвычайно чувствительна к числу заместителей и их размерам.
59
Снижение интенсивности этой полосы может свидетельствовать об отверждении полимера [116].
Температурный режим процесса и скорость прохождения ФНК композицией
Температурная кривая по длине ФНК лабораторной установки непрерывного формования строилась с учетом свойств исходных компонентов.
Известно из технологии периодического производства [61, 64], что расплавление и вспенивание композиции идет при 90—110°С, после чего температуру поднимают до 160—180°С и выдерживают ее до достижения необходимой степени отверждения пенопласта.
Исходя из полученных оптимальных данных по скорости и глубине отверждения вспененных полимеров был принят температурный режим по длине канала 2 м. Плавное нарастание температуры объясняется, в первую очередь, конструктивными особенностями лабораторной установки. Резкий подъем температуры на небольшой длине канала осуществить трудно и нецелесообразно, так как потребовалось бы разделение его на термостатированные зоны. _
После установления температурного режима по длине канала лабораторной установки путем изменения мощности ТЭН вели исследования по отработке оптимальной скорости прохождения ФНК композицией.
По данным отверждения фенолоформальдегидного полимера гек-саметилентетрамином установили, что скорости 4 м/ч при получении пенопласта толщиной 20 мм и 2 м/ч для 50 мм являются оптимальными.
Как следует из рис. 18, отверждение при получении на лабораторной установке непрерывного формования пенопластовых плит (20 мм) уже на 1/4 длины ФНК достаточно высоко и составляет
1 2 3 4 ? _\_\ \ \
\\\\
1/5 1-/Я
Рис. 18. Схема отверждения пенопласта внутри ФНК: / — не растворяется в ацетоне (резит); 2—набухает в ацетоне, но полностью не растворяется (резитол); 3 — растворяется в ацетоне (новолак); 4 — композиция (порошок); 5— бункер
60
90—92%. На 1/2 длины канала практически уже заканчивается процесс отверждения.
Такие 'же исследования выполняли и при получении пенопластовых плит толщиной 50 мм при скорости прохождения ФНК 2 м/ч.
Степень отверждения полученных пенопластов составляет 94— 97% при указанных скоростях прохождения композицией ФНК для отработанного нами температурного режима по длине ФНК. Это позволило сделать вывод, что пенопласты, полученные методом непрерывного формования и имеющие высокую степень отверждения полимера, могут быть применены в строительстве промышленных и сельскохозяйственных зданий в качестве теплоизоляционного материала.
Физико-механические свойства пенопластов, полученных методом непрерывного формования
Используя результаты технологических исследований, в первую очередь найденную зависимость высоты насыпного слоя композиции, поступающей на бумажной ленте в ФНК, от высоты свободного вспенивания композиции, стало возможным из любых вспенивающихся композиций получать разработанным методом пенопластовые плиты правильной формы с объемной массой от 40 до 320 кг/м3.
С увеличением содержания в композиции вспученного перлито-
Рис. 19. Зависимость объемной массы пенопласта от содержания в композиции вспученного перлитового песка различных фракций, мм: /—^1, но > 0,5; 2—^0,25
вого песка происходит увеличение объемной массы пенопласта, полученного методом непрерывного формования.
На рис. 19 показано, что при введении в композицию на основе полимера СФ-010 вспученного перлитового песка фракции но >0,5 мм в количестве 10— 30 мае. ч. резче, чем при введении вспученного перлитового песка фракции <Д25 мм в количестве 10—40 мае. ч., увеличивается объемная масса пенопласта.
На рис. 20 приведена полученная нами зависимость между объ-
61
Рис. 20. Зависимость объемной массы пенопласта от высоты свободного вспенивания композиции, содержащей вспученный перлитовый песок различных фракций, мм: /— но>0,5; 2 — <0,25
ем ной массой пенопласта и высотой свободного вспенивания навесок композиций (36 г). Указанные зависимости описываются уравнениями
Т = Кехр(4,46+0,01бд,); (3)
7 = Кехр(4,4б+0,03163д2); (4)
7 = К|ехр(5,9—0.0248Н), (5)
где у— объемная масса пенопласта, кг/м3; К, К1— коэффициенты перевода в единицы объема; О^— количество наполнителя фракции ^0,25 мм, мае. ч.; С$2—количество наполнителя фракции ?11, но >0,5 мм, м. ч.; Н—высота свободного вспенивания, мм.
На рис. 21 показано возможное изменение прочности пенопластовых образцов при испытании их на пределы прочности при изгибе Рчи и при растяжении Рчр в зависимости от объемной массы пенопласта.
