ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Закономерности процесса вспенивания и макроструктура пенополиэпоксидов из "Пенополимеры на основе реакционноспособных олигомеров" Основное условие получения пенополиэпоксидов требуемой макроструктуры— обязательное применение ПАВ. В отсутствие ПАВ вспенивание происходит только при определенной глубине превращения олигомера и в определенных условиях. Так, вспенивание композиции, состоящей из стехиометрических количеств ЭД-20, л -фенилендиамина и газообразователя (азобисизобутиронитрила— 5% от массы смолы), можно проводить только тогда, когда степень превращения эпоксидных групп составит 35,5—54%, что достигается при выдержке композиции при 60 °С в течение 1—2,5 ч и при последующем ее нагревании до температуры разложения газообразователя (110°С). Композиции, в которых к моменту вспенивания (110°С) прореагировало только 25% эпоксигрупп, вообще не вспениваются, а образующиеся при разложении порофора газы свободно уходят из композиции. По мере дальнейшего увеличения глубины превращения полимера композиция приобретает способность к вспениванию, и структура пенопласта изменяется от крупноячеистой (диаметр ячеек от 5—7 мм) до мелкоячеистой (диаметр ячеек до 0,7 мм). [c.227] Таким образом, по мере нарастания вязкости системы и увеличения механической прочности и упругости стенок ячеек уменьшается возможность коалесценции пены, и размер ячеек готового пенопласта становится соизмеримым с размерами пузырьков газа во вспениваемой композиции. При достижении максимума глубины превращения, что соответствует (для рассматриваемой композиции) превращению 54% эпоксигрупп, т. е. образованию трехмерного полимера, композиция утрачивает возможность вспениваться [14]. При двойном избытке олигомера (против стехиометрического количества) вне зависимости от продолжительности нагревания композиции при 60 °С образуются или невспениваемые материалы, или же пены с крупными пузырями, переходящими в сплошные разрывы. Напротив, при двойном избытке амина образующийся пенопласт имеют мелкоячеистую структуру, но образцы обладают значительной усадкой, поскольку полимерная матрица представляет собой, по сути дела, термопластичный полимер [14]. [c.227] Влияние полисилоксановых ПАВ на процесс пенообразования и структуру пеноэпоксидов исследовано с помощью разнообразных оптических методов [104, 105]. Результаты исследований подтверждают приведенные выше данные диаметр ячеек и качество макроструктуры пенопласта при различных концентрациях ПАВ подчиняются экстремальной зависимости. Так, по мере увеличения концентрации ПАВ увеличиваются диаметр и доля сообщающихся ячеек. При дальнейшем повышении концентрации ПАВ диаметр ячеек и кратность вспенивания уменьшаются. Однако, если содержание ПАВ в композиции продолжает расти, то степень вспенивания вновь начинает увеличиваться, и практически все образующиеся ячейки становятся сообщающимися. [c.228] Данный метод подтвердил, что в структуре пенопластов имеется несколько типов дефектов стенок ячеек. Размеры и характер этих дефектов могут быть весьма точно определены, исходя из числа и цвета интерференционных полос. Для пенопласта обычной рецептуры толщина стенок ячеек в общем одинакова и составляет около 500 ммк. Изменяя тип ПАВ, можно толщину стенок увеличивать почти в 3 раза (1400 ммк) за счет появления неровностей и включений на их поверхности. [c.229] Вязкость композиции — один из важнейших параметров эпоксидных пеносистем. Материалы с оптимальными свойствами могут быть получены только в том случае, когда вязкость композиции находится в пределах 0,05—0,11 Па-с. При более низкой вязкости образуются хрупкие материалы, содержащие большое число крупных ячеек. Напротив, повышение вязкости более 0,11 Па-с приводит к появлению трещин в крупных изделиях [12]. [c.230] О влиянии отвердителей на процесс вспенивания и макроструктуру эпоксидных пенопластов известно очень мало. Так, согласно данным [22, 109], более важным фактором, влияющим на макроструктуру пеноэпоксидов, является не вязкость системы, а скорость вспенивания, которая резко зависит от типа отвердителя. Уменьшение скорости вспенивания, которое сопровождается уменьшением размеров ячеек (при одинаковой кажущейся плотности пенопласта), происходит в ряду этилендиамин (диэтилентриамин, триэтилентетрамин, гексаметилендиамин) л-фенилендиамин (анилин, метилендианилин) 4,4 -диаминодифенилсульфон. Нетрудно заметить, что этот порядок связан с уменьшением основности аминов, и ахроматические амины предпочтительнее алифатических. [c.230] Эпоксидные пенопласты — это материалы с ярко выраженной анизотропией макроструктуры. Исключение составляет пенопласт ПЭ-2Т, имеющий изотропную структуру [4, 39, 67]. [c.230] Большинство эпоксидных пенопластов имеет закрытопористую структуру [5, ПО]. Так, пенопласт ПЭ-1 с кажущейся плотностью 79 кг/м содержит 82,2% закрытых ячеек, 10,7%—открытых и 7,1% приходится на стенки ячеек [П1]. Предложено несколько рецептур, позволяющих получать открытопористые материалы [31]. [c.230] Вернуться к основной статье