Файл: Свойства и применение вспененных пластических масс [сборник статей]..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 43
Скачиваний: 0
нии композиции по рец. 1, с использованием в качестве вспени вающего агента достаточно высококипящего фреона ] 1 (+/»иП—23,7°) трудно получить воспроизводимые по об. в. и
структуре ППУ.
Очевидно, что использование машинной технологии для по лучения ППУ методом физического вспенивания, дало бы воз можность получать образцы сравнительно низкого об. в., воспроизводимые по своим показателям. С этой целью была сконструирована и изготовлена микроимпульсная заливочная машина МИЗ-5 производительностью 275—1500 см3/мин, пред назначенная для заливки изделий ППУ. Принципиальная схе ма установки изображена на рис. 1.
Процесс машинной заливки формованных изделий из ПГ1У состоял в дозировании из соответствующих емкостей отвердителя и композиции на основе предполимера, куда замешивался фреон, катализатор и ПАВ.
При работе по методу физического вспенивания композиция вспенивается за счет быстрого испарения фреона в момент вы хода из смесительной головки заливочной машины. Дозирова ние компонентов при получении ППУ методом машинной за ливки осуществлялось в два потока.
I поток — композиция на основе предполимера, в которую
замешиваются ПАВ, стабилизатор |
и фреон-12 (или смесь его с |
фреоном-11). |
ароматических диаминов. |
II поток — эвтектическая смесь |
|
Компоненты дозировались с помощью шестеренчатых насо |
сов переменной производительности, перемешивание осущест влялось в смесительной головке при помощи шнековой мешалки
1400 об/мин.
Соотношение дозируемых компонентов и изменение произ водительности машины устанавливалось при помощи сменных шестерен.
При отработке технологии машинной заливки ППУ исполь зовались две основные рецептуры (вес. ч.).
Рецептура II. (машинная заливка с использованием фреона— 12)
Предполимер |
|
— 100 |
(% NCO = 5,3-^5,6) |
—0.3 |
|
Октоат олова |
|
|
Si |
|
— 1 |
Фреон-12 |
смесь |
—2,1—6 (мл.). |
Эвтектическая |
— 10 : 11 |
ЭС-1 (по расчету)
Рецептура 111. (машинная заливка на основе смеси (1 : 2) фреонов-11 и -12)
Предполимер |
— 100 |
(%NCO=5,3-4-5,6) |
—1.0 |
Si |
|
Октоат олова |
—0,4 |
Смесь фреонов |
—4.6 |
Эвтектическая смесь ЭС-1 |
|
(по расчету) |
— 10-Н1 |
43
Вспенивание композиции осуществлялось при температуре 18—25°, отверждение формованных изделий при 60° в течение
4—8 час.
При получении формованных изделий на основе ПДИ-1 ме тодом физического вспенивания давление, развиваемое в фор ме, составляло 1,2ч-1,3 атм.
В процессе отработки рецептуры была изучена зависимость об. в. ППУ от количества фреона. Полученная зависимость по казана на рис. 2 и 3.
0.50 -
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
Фр. в ме ЮО 8.ч. Пр
КоличетВо Фреона 12, мл
Рис. 2. Зависимость оО. в. ППУ от |
Рис. 3. Зависимость об. в. ППУ от |
количества фреона-12. |
количества смеси фреонсв-П и -12 |
Естественно, что об. в. ППУ возрастает с уменьшением ко личества фреона в композиции, однако при использовании сме
си фреонов это |
происходит менее |
резко. |
Было |
найдено, что |
||
введение в |
композицию |
фреона-И |
способствует |
улучшению |
||
структуры |
пенопласта. Были выбраны оптимальные соотноше |
|||||
ния фреона |
в |
рецептуре |
для получения |
пенопласта с об. в. |
||
а, 134-0,16 г/см3. |
|
характеристики |
ППУ |
на основе |
||
Физико-механические |
ПДИ-1 приведены в табл. 3.
Поскольку, как уже отмечалось, основным назначением раз работанного нами нового типа ППУ является применение в различных радиотехнических устройствах, было необходимо изучить влияние различных факторов на диэлектрические свой ства ППУ.
На рис. 4 и 5 показана зависимость е и tgfi, измеренных в нормальных условиях (при частоте f= 106 гц) от об. в. ППУ
45
Рис. 4. Зависимость диэлектрических показа телей от об. в. ППУ при 20°.
Рис. 5. Зависимость диэлектрических показателей от об. в. ППУ при 40°.
Рис. в. Температурная зависимость диэлектрических по казателей ППУ (об. в. =0,15 г/см3) на основе ПДЙ-1.
46
Из данных рис. 4 и 5 |
видно, |
что если tg 6 незначительно |
возрастает с увеличением |
об. в. |
в пределах 0,1—0,4 г/см3, то |
диэлектрическая проницаемость е резко возрастает с изменени ем об. в.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3 |
|||
|
Физико-механические свойства ППУ на основе ПДИ-1 |
|
|
||||||||
|
Наименование показателя |
|
|
Величина |
|
|
|||||
|
|
|
показателя |
|
|
||||||
Об. вес, г/см3 |
|
|
|
|
|
0.13 : |
0,20 |
|
|
||
Диэлектрическая проницаемость (f = 106 гц) |
1.1-И .4 |
|
|
||||||||
Тангенс угла диэлектрических |
потерь |
(f = |
1-2 (Х 1 Н ) |
|
|||||||
= 10е гц) |
|
|
|
|
|
2—3 |
|
|
|
||
Предел прочности при растяжении, кгс/см2 |
|
|
|
||||||||
Относительное удлинение, % |
|
|
|
40—80 |
|
|
|||||
Жесткость при сжатии на 20%, кгс/см2 |
0,1—0.3 |
|
|
||||||||
Эластичность по отскоку. % |
сжатии |
на |
55—70 |
|
|
||||||
Остаточная деформация |
при |
5—7 |
|
|
|
||||||
50%, кгс/см2 |
|
|
|
|
|
60—62 |
|
|
|||
Морозостойкость, °С |
|
|
|
|
|
|
|||||
С другой стороны, как следует из данных рис. 6, диэлектри |
|||||||||||
ческие показатели |
(е н tg 6) ППУ об. в. 0,12—0,22 |
г/см3, |
незна |
||||||||
чительно |
изменяются с изменением |
температуры |
в |
диапазоне |
|||||||
от —60° до -р60°. |
проверена |
устойчивость |
диэлектрических |
||||||||
Была |
также |
||||||||||
свойств ППУ в условиях |
98%-ной |
относительной |
влажности |
||||||||
(ф) в течение 30 сут, при 20 и 40°. Результаты этих |
испытаний |
||||||||||
приведены в табл. 4 и 5. |
этих |
испытаний, |
можно |
заметить, |
|||||||
Анализируя результаты |
|||||||||||
что диэлектрические параметры ППУ ухудшаются |
во |
времени |
|||||||||
после пребывания его во влажной камере (табл. 4). |
Повышение |
||||||||||
температуры в камере (табл. |
5) |
в еще большей степени снижа |
ет эти показатели. Однако, следует заметить, что и после пре бывания материала во влажной камере при 40° в течение 30 сут.
диэлектрические |
показатели |
остаются |
достаточно высоки |
|||||||
ми: е = 1,4; tg б= |
9.10-3. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
||
|
Изменение диэлектрических показателей ППУ во времени |
|
||||||||
|
|
при пребывании материала во влажной камере |
|
|
||||||
|
|
Нормальные |
ф°= 95 ± 3%, |
ф = 95 + 3, |
ф = |
95 -Г 3, |
||||
|
|
условия, 20е |
t-°--20°' • |
|||||||
ЛГвЛ* |
Об. в. |
t°—20° 43 час. |
t°—20° 10 сут. |
|||||||
f=10« |
30 сут. |
|||||||||
обр. |
г/см1 |
е |
|
е |
|
е |
tg б |
£ |
|
|
|
|
tg б |
tg б |
tg б |
||||||
104 |
0.15 |
1,21 |
0,00194 |
1,24 |
0,00375 |
1,36 |
0,0043 |
1,42 |
0,0055 |
|
105 |
0,159 |
1,21 |
0,00246 |
1,29 |
0,00415 |
1,35 |
0.0045 |
1.39 |
0,0063 |
|
106 |
0,169 |
1,24 |
0,00306 |
1.39 |
0,0037 |
1,44 |
0,0048 |
1,49 |
0.0065 |
47
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
Изменение диэлектрических параметров |
ППУ при 98%-ной относительной |
||||
|
|
влажности и 40° |
|
|
|
|
Об. в. г/см1 |
Нормальн. условия, t —20е |
ф = 95 ± |
3: t = 40 ± 2° |
|
№ обр. |
|
|
Выдержка 30 сут. |
||
|
|
£ |
tg б |
е |
tg б |
114 |
0.124 |
1.21 |
0,00175 |
1.37 |
0,0087 |
113 |
0,140 |
1,23 |
0,00236 |
1,37 |
0,009 |
115 |
0.143 |
1.26 |
0,00183 |
1,39 |
0,0089 |
107 |
0.153 |
1.31 |
0.00193 |
1,46 |
0,010 |
108 |
0.224 |
1.41 |
0,00375 |
1,5 |
0,0093 |
Следует отметить, что предложенный способ получения ППУ па основе ПДИ-1 имеет и свои недостатки: нетехнологичность — применение двустадийного процесса и невозможность использования ручной заливки.
Однако, используя в качестве полимерной основы развет вленные олигодиены марки ОРД и ОРИ, полученные методом радикальной полимеризации, и некоторые технологические приемы, можно осуществить процесс одностадийного вспенива ния. Некоторые физико-механические свойства получаемых таким образом ППУ приведены в табл. 6.
Т а б л и ц а 6
Некоторые свойства ППУ на основе ОРД
|
|
Нормальные |
ф98%, 21 час. |
||
Полимер |
Об. в . , |
условия |
|
|
|
ная |
г/см 1 |
е |
|
|
|
основа |
|
t g б |
Е |
t g б |
|
|
|
U*= 10 * |
г ц ) |
||
|
|
|
|
Эластичность по откосу, %
Жесткость при сжатии,
кгс/см1 Морозо-
стойкость,
°с
2 0 % |
40% |
ОРД |
0,035 |
1,06 |
0,8. Ю-3 |
1,08 |
1,2,10—3 |
33 |
0,13 |
0,20 |
=60 |
0,05 |
1,07 |
1,1. ю — 3 |
1.08 |
2,1.10—3 |
44 |
0,18 |
0,25 |
||
Лапрол |
0,08 |
1,13 |
1,8.10—3 |
1,13 |
3.1.10—3 54 |
0.33 |
0,49 |
(=35°-4- |
|
0,090 |
1.19 |
8.5.10—3 |
1.42 |
1,5.10—2 |
45 |
0,34 |
0,49 |
||
5003 |
|
|
|
|
|
|
|
|
О О -4 |
Сравнение |
диэлектрических |
характеристик |
полученных |
||||||
ППУ с аналогичными свойствами ППУ |
на основе |
Лапрола |
5003 показывает, что ППУ, полученный на основе ОРД, облада ет повышенными диэлектрическими свойствами, морозо- и водо стойкостью.
Выводы
1.Показана возможность использования ОН-содержащих
олигодиенов в качестве полимерной основы для получения
48
ППУ, обладающего повышенными диэлектрическими свойст
вами. |
|
(об. в. 0,13—0,20 г/см3) |
|
2. Разработан способ получения ППУ |
|||
на основе карбоцепных |
полимердиолов |
методом |
физического |
вспенивания и оценены |
его физико-механические |
свойства. |
3.Разработан одностадийный способ получения формован ного эластичного ППУ (об. в. 0,08—0,1 г/см3) на основе развет вленных олигодйенов и оценены его физико-механические свой ства.
4.При изучении диэлектрических свойств ППУ было уста новлено, что ППУ на основе карбоцепных ОН-содержащнх олигодиенов обладает повышенными диэлектрическими свойст вами (в нормальных условиях и в условиях повышенной влаж ности) по сравнению с полужесткими ППУ на основе простых ПЭФ, а также повышеннбй морозо- и водостойкостью.
4—244