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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 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 ±

№ 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