Ви є тут

Формові піноматеріали на основікарбамідоформальдегідної смоли

Автор: 
Римар Тетяна Ернстівна
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2005
Артикул:
3405U001547
129 грн
Додати в кошик

Вміст

Раздел 2
Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования и их характеристики
На основе проведенного анализа научно-технической литературы можно сделать
вывод, что пеноматериалы на основе карбамидоформальдегидных смол находят
широкое применение в различных отраслях промышленности, как звуко- и
теплоизолирующие материалы, материалы использующиеся в шахтах для изоляции
водо- и газопритоков, для защиты грунтов от промерзания, для структурирования
почв и т.д.
Для получения пеноматериалов была выбрана мочевино-формальдегидная смола,
марки КФ-МТ15 (малотоксичная) с пониженным содержанием свободного
формальдегида, которое составляет не более 0,15% (массовых).
В качестве катализаторов отверждения карбамидоформальдегидных смол были
использованы оксониевые и аммониевые соединения фосфорной кислоты, которые
расширяют временной интервал жизнеспособности смолы, но в отличии от
разбавленых кислот, не ухудшают физико-механические свойства пеноматериалов.
Для модификации была выбрана именно фосфорная кислота, так как необходимо,
чтобы теплоизоляционные материалы не вызывали коррозию металлических
трубопроводов, а остаточная фосфорная кислота, содержащаяся в пенопласте
фосфатирует поверхность черных металлов, то есть при реакции фосфорной кислоты
с металлом на его поверхности образуется фосфатная пленка, препятствующая
коррозии металла.
В качестве вспенивающего агента использовался карбонат кальция и нитрит
натрия. Причем при использовании в качестве вспенивающего агента нитрита натрия
в композицию вводятся соединения препятствующие выделению оксодив азота, такие
как карбамид и полиэтиленполиамин (ПЭПА) или триэтилентетраамин (ТЭТА). В
результате реакции вспенивающего агента с фосфорной кислотой, содержащейся в
катализаторе, происходит выделение газа за счет которого идет вспенивание
композиции. В первом случае выделяется углекислый газ, а во втором случае -
азот, так как присутствие в системе мочевины и ПЭПА или ТЭТА препятствует
выделению оксидов азота, причем эти соединения необходимо брать с небольшим
мольным избытком. Преимуществом таких газообразователей является то, что не
выделяется токсичных продуктов при их разложении, а также доступность и
дешевизна. Смесь нитрита натрия и хлорида аммония используется при производстве
пенорезин, а карбонаты кальция, аммония и гидрокарбонат натрия - при
производстве пенопластмасс. Но в этих случаях выделение газа происходило за
счет разложения этих газообразователей при нагревании.
Для стабилизации пены и придания пеноматериалам мелкопористой структуры
использовались такие поверхностно-активные вещества как ПО-1 (пенообразователь
на основе керосинового контакта) и ОП-10 (оксиэтилированный алкилфенол), а
также полимерные соединения - поливинилацетатная дисперсия (ПВАД) и
поливиниловый спирт (ПВС), отличающиеся доступностью, и даже при малых
количествах в значительной мере повышающие вязкость композиции. Для
регулирования усадки, прочностных свойств и стабилизации пен были использованы
следующие мелкодисперстные наполнители : алебастр, асбест, диабазовая мука,
железный сурик, перлит, цемент.
Т.о. объектом исследования в данной работе является создание полимерных
композиций для получения формовых пеноматериалов на основе
карбамидоформальдегидной смолы КФ-МТ15.
Нормативно-техническая документация на исходные вещества приведена в таблице
2.1.
Таблица 2.1.
Нормативно-техническая документация на используемые вещества.
2.2. Методы исследования
В работе использована комплексная методика исследования, которая условно
складывается из четырех методов: первый - исследование процессов отверждения
карбамидоформальдегидной смолы и полимерных композиций в присутствии новых
каталитических систем (на полимеризационной плитке); второй - исследование
строения новых каталитических систем (ИК-спектроскопия); третий - исследование
стабилизирующей способности ПАВ и полимеров при получении пеноматериалов
(микроскопия); четвертый - исследование структуры (микроскопия) и свойств
пеноматериалов на основе карбамидоформальдегидной смолы (стандартные методики
для определения физико-механических свойств).
2.2.1. Определение средних размеров ячеек в пенопласте. Метод предназначен для
быстрой оценки размеров и степени вытянутости ячеек в пенопластах, а также для
оценки однородности ячеистой структуры в блоке. Определение осуществлялось
микроскопическим путем .
Данным методом определялись:
- Поперечный диаметр ячеек - расчетная величина, характеризующая поперечный
размер таких усредненных ячеек эллипсоидальной или шаровой формы, из которых
состоял бы идеально однородный по структуре ячеистый материал, наиболее близко
соответствующий реальному пенопласту по своей структуре и плотности.
- Коэффициент формы ячеек - параметр, отражающий степень вытянуутости ячеек и
определяемый как отношение продольного размера усредненной ячейки к ее
поперечному размеру.
- Степень неоднородности ячеек - относительное изменение поперечного диаметра
ячеек в различных местах блока.
Сущность метода заключается в подсчете количества ячеек на определенной
геометрической площади среза пенопласта. Путем последующего расчета средней
площади, занимаемой одной ячейкой, определяются ее линейные размеры.
Для проведения испытания используюстя масштабная сетка и микроскоп с общим
увеличением до 10-60?. Наиболее удобным для этой цели является стереомикроскоп
МБС-2. Испытания могут поводиться на образце любой формы и размеров, имеющем
срезанную плоскую поверхность. Для определения поперечного диаметра ячеек срез
делается в нап