Старение пенопластов

Ткани, покрытые с изнанки полиуретановым пенопластом, обладают рядом ценных свойств легкостью, высокими теплоизоляционными свойствами, мягкостью, способностью сшиваться, устойчивостью к старению, к стирке и химической чистке. О способах изготовления таких текстильных изделий сообщается в ряде работ и патентов Эластичные пенополиуретаны [c.439]

Сшитые полиуретаны (полиэфируретаны) используют главным образом в качестве пенопластов. При воздействии тепла, света и кислорода полиуретаны легко желтеют, однако их стабильность при старении удовлетворительна. Например, разрушающее напряжение при растяжении й относительное удлинение при разрыве пенополиуретана на основе сложных эфиров (объемный вес 0,035 г/сж ), подвергнутого тепловому старению при 100° С в течение трех месяцев, уменьшились соответственно на 12 и 7% по сравнению с исходными. [c.25]

Количество компонентов рассчитывается на 100 частей полиэфира количество последних трех компонентов зависит от требуемой плотности и ячеистой структуры. Для получения эластичных пенопластов с более низкой плотностью необходимо уменьшить содержание диизоцианата в рецептуре по сравнению с теоретически рассчитанным. Однако получаемый в этом случае пенопласт менее стоек к гидролизу (старение). При снижении содержания диизоцианата в рецептуре до 60—70% от теоретического получается быстро размягчающийся пенопласт, разрушающийся уже при нормальной температуре. Ухудшение свойств при уменьшении содержания изоцианата в интервале от 100 до 60—70% можно обнаружить, применяя ускоренные методы испыт.ания. Для получения высококачественных пенопластов необходимо, чтобы содержание диизоцианата в рецептуре или равнялось теоретическому, или превышало его на 5—10%. Дальнейшее увеличение избытка диизоцианата приводит к возрастанию жесткости и хрупкости пенопласта. [c.71]

Одним из крупных преимуществ эластичных полиуретановых пенопластов перед другими ячеистыми резинами является их инертность к окислению. Однако можно предположить, что эластичные пенопласты менее стойки к действию гидролизующих агентов. Полиуретановые пенопласты на основе сложных полиэфиров (полученные с избытком диизоцианата) можно успешно применять в тех случаях, когда изделие подвергается действию гидролизующих агентов, например при изготовлении губок, щеток и т. п. В настоящее время пока еще не имеется данных относительно срока службы этих изделий. Можно дать только представление об относительной эффективности применения различных эластичных пенопластов. Следует также отметить, что ускоренные методы испытания на старение не являются еще достаточно надежными, однако работа в этом направлении продолжается. [c.85]

Из рис. 56 видно, что пенопласт на основе сложного полиэфира, полученный при избытке воды, имеет худшую способность противостоять старению. Это подтверждает положение о том, что непрореагировавшие ОН-группы действуют как гидрофильные центры. [c.86]

Рис. 57. Изменение модуля упругости пенопластов на основе сложных полиэфиров в процессе старения при 100%-ной относительной влажности

Пенофенопласты отличаются высокой термостойкостью. Они устойчивы к длительному воздействию температур до 130 °С, выдерживают в течение нескольких часов температуры до 180 °С и кратковременно — выше 200 °С. При длительном старении при температурах выше 130 °С наблюдается усадка, материал становится хрупким, а выше 160 °С — происходит обугливание. При воздействии температур цвет пенопластов изменяется от светло-до темно-коричневого (пенопласты па термопластичной основе устойчивы к температурам до 70—80 °С.) [c.239]

Появление простых олигоэфиров на основе окисей этилена и пропилена, имеющих пониженную стоимость и меньшую вязкость по сравнению со сложными олигоэфирами и позволяющих получать пенопласты с гораздо большей упругостью и значительным снижением потерь энергии (гистерезиса), обеспечило эластичным ППУ на основе простых олигоэфиров господствующее положение. Большая стойкость этих пенопластов к старению во влажной атмосфере также способствовала росту их производства и потребления. Кроме того, эластичные ППУ на основе простых олигоэфиров более морозостойки —40 °С по сравнению с —25 °С для ППУ на основе сложных олигоэфиров. [c.52]

Эластичные ППУ на основе сложных олигоэфиров обладают высокой прочностью при растяжении и раздире, стойкостью к окислительному старению, к действию масел и растворителей. Однако они характеризуются сравнительно низкой обратимой деформацией и недостаточно стабильны в атмосфере с повышенной влажностью. Модификация композиций на основе сложных олигоэфиров (например, использование специальных ПАВ) и усовершенствование методов смешения способствовало получению ППУ с более высокой упругостью и более благоприятной зависимостью деформации от нагрузки при меньшей кажущейся плотности материала (22—28 кг/м ).. Поэтому пенопласты на основе сложных олигоэфиров используются в настоящее время в тех областях, где преобладающее значение имеет высокая механическая прочность, стойкость к маслам и растворителям, способность к сварке, а именно — в мебельной и швейной промышленности, для изготовления фильтров или для обшивки внутренних трубопроводов. [c.56]

Следует подчеркнуть, что в литературе практически нет данных по изучению морфологии пенопластов в процессе теплового старения. Однако для объяснения поведения пенопластов при действии тепловых нагрузок такая информация крайне необходима. В частности, неоднократно отмечалось увеличение теплопроводности пенопластов в процессе термоокисления. Механизм этого явления при высоких температурах (200—250 °С) очевиден — выгорание части стенок ячеек полимерной основы, приводящее к увеличению конвективной доли теплообмена [196]. Однако коэффициент теплопроводности увеличивается и при более низких температурах старения (140—160°С) [197—199]. Это явление объясняется, как и в предыдущем случае, изменением исходной макроструктуры пенопласта, но по другому механизму [200] при комнатной температуре прочность стенок ячеек превыщает давление газа в них. При более высоких температурах (но ниже температуры термического разложения) внутреннее давление газа пре вышает прочность стенок, в результате чего происходит разрыв материала стенки, и образуются микротрещины по всему объему образца. [c.178]

Рис. 4.24. Зависимость твердости по Бринеллю и эффективного модуля упругости пенопласта ФЛ-1 от кажущейся плотности и температуры термоокислительного старения (длительность экспозиции при каждой температуре — 50 ч цифры у кривых — кажущаяся плотность в кг/м ).

Более того, помимо количественных показателей изменения теплостойкости фенольных пенопластов при изменении их кажущейся плотности меняются и качественные характеристики процесса термоокисления. Действительно, как видно из данных рис. 4.25, при росте кажущейся плотности снижение прочностных свойств происходит не в один, а в два этапа. Первый этап (до 200 С) характеризуется заметно меньшей по сравнению со вторым этапом (выше 200 °С) скоростью снижения прочностных показателей. На втором этапе происходит резкое увеличение интенсивности термоокисления, выражаемое в изменении наклона соответствующих прямых, и именно в этом случае величина удельной поверхности оказывает решающее влияние на стойкость пенопластов к термоокислительному старению. [c.187]

Полученные данные позволяют сделать еще одно важное заключение соединения, применяемые в качестве ингибиторов цепных реакций термоокисления материалов на основе ФФО, должны обладать ярко выраженной способностью акцептировать свободные радикалы. В качестве таких соединений особенно перспективными должны быть олигомеры и полимеры с системой сопряженных связей, которые служат не только сильными акцепторами свободных радикалов, но и сами являются весьма термостабильными соединениями. Действительно, оказалось, что введение таких соединений в полимерную матрицу заметно повышает стойкость фенольных пенопластов к термоокислительному старению [223—227]. [c.190]

Рис. 4,27. Графическое построение для оценки долговечности пенопласта ФЛ-1 в условиях термоокислительного старения на воздухе сходные данные взяты из рис. 4.26).

На рис. 4.26 представлены результаты длительных механических испытаний образцов пенопласта ФЛ-1 (р = 200 кг/м ) при различных температурах. Результаты испытаний стойкости пенопластов к длительному старению позволяют, с одной стороны, измерить непосредственным образом теплостойкость и длительность службы пенопластов при определенных температурах эксплуатации и, во-вторых, косвенным (расчетным) путем оценить длительность службы материалов при других температурах. Для подобного расчета воспользуемся обычным кинетическим методом оценки долговечности материалов и, в частности, пенопластов, основанным на том, что температурно-временная зависимость измеряемой характеристики материала (в данном случае Ос ) подчиняется уравнению Аррениуса [221]. В качестве критериев долговечности примем три показателя время, требуемое для снижения прочности при сжатии на 10, 30 и 50% по сравнению с 0сж отвержденных образцов, не подвергнутых старению. [c.191]

Таблица 4.8 Изменение 0сж пенопласта ФЛ-1 (р=200 кг/м ) в процессе длительного термоокислительного старения

Таким образом, данный метод позволяет рассчитывать с достаточной степенью точности длительность службы пенопластов при низких температурах на основании результатов измерений физико-механических показателей при более высоких температурах старения [222—227]. [c.193]

Во всех случаях при старении образцов без поверхностной пленки на открытых стендах интенсивно уменьшалась высота брусков в результате эрозии пенопластов. Наиболее интенсивно эрозия протекала на лицевой стороне брусков, на обратной же стороне, подвергавшейся в основном воздействию рассеянного солнечного света, было замечено лишь разрыхление поверхности и потемнение образцов. Повышенная влажность увеличивает скорость эрозии. [c.193]

Коэффициент X увеличивается с повышением температуры, причем тем больше, чем выше кажущаяся плотность пенопласта. Заметим, в процессе старения фенольных пенопластов X возраста- [c.197]

Рис. 4.31. Зависимость б (при 10 кГц) пенопласта ФЛ-1 (р=200 кг/м ) от продолжительности и температуры термоокислительного старения.

Исследования кажущейся удельной теплопроводности жестких пеноуретанов на основе простого олигоэфира, вспененных трихлор-фторметаном, в процессе их старения, показали, что коэффициент Л, не зависит от состава композиции [182]. Наибольшие изменения % наблюдались при старении пенопласта без внешней мономерной оболочки. Вследствие анизометрии ячеек и ориентации стенок (пленок) формованного пенопласта теплопередача в направлении перпендикулярном подъему пены приблизительно на 20% меньше, чем в направлении подъема. Меньшее влияние, чем наличие внешней оболочки, на изменение % при старении oiKasHBaeT кажущаяся плотность пены. Значения X возрастали очень медленно по мере увеличения кажущейся плотности от 29 до 37 кг/м при условии, что ячеистая структура оставалась без изменений. [c.96]

Быстро расширяюш,ееся применение пенополимеров в различных областях народного хозяйства стимулировало широкий фронт работ по исследованию их свойств и изучению взаимосвязи технических характеристик данных материалов с составами композиций, технологией изготовления и действием внешних эксплуатационных факторов. Тем не менее в развитии материало-ведческого направления следует отметить недостаточное внимание к изучению явлений старения пенопластов в результате термической, термоокислительной, фотохимической и радиационной деструкции. [c.465]

Для заливки схем с печатным монтажом и модулей широко применяют пенополиуретаны с объемной массой 0,032—0,32 zj M . Основные недостатки этих материалов — ухудшение электроизоляционных свойств при длительном увлажнении, относительно невысокая стойкость к тепловому старению. Помимо пенополиуретанов, в РЭА применяют пенофенопласты, пенозпокси-ды, пенополиорганосилоксапы, пенополистирол. Для всех пенопластов характерна низкая теплопроводность. [c.472]

Исследованы различные свойства пенополиуретанов изучалась структура полиуретановых пен методом ИК-спектров 77 и по микрофотографиям тонких срезов . Определены физико-механические свойства эластичных и жестких пенопла- тов 3679-3686 а также физические свойства теплопроводность 3687-3693 теплостойкость 3694 JJ др 3691, 3692, 3695, 3696 Изучб-ны адгезия и старение пенополиуретанов и влияние соотношения изомеров в толуилендиизоцианате на свойства полиуретановых пенопластов [c.438]

Устойчивость синтактных пенопластов к тепловым воздействиям определяется, в первую очередь, типом связующего [187, 224]. Материалы на основе эпоксидных олигомеров обладают большей теплостойкостью по сравнению с материалами на основе отвержденных олигоэфирмалеинатстирольных связующих первые можно эксплуатировать при температурах до 200 °С, вторые — не выше 100 °С. Материалы на основе модифицированных эпоксидных олигомеров обладают сравнительно невысокой теплостойкостью. Значительно выше теплостойкость эпоксикаучуковых [52 ] и эпоксиноволачных связующих (теплостойкость по Мартенсу выше 170 °С) [131 ]. Материалы типа ЭМС сохраняют до 50% своей исходной прочности при сжатии при повышении температуры от 20 до 100 °С, а их прочность при изгибе уменьшается от 65—70 до 30—35 МПа [171 ]. Ускоренными испытаниями установлено, что пеноматериалы со стеклянными (ЭДС) и с полимерными (ЭДМ) микросферами отличаются высокой стойкостью к длительному тепловому старению — они выдерживают до 10 ООО ч при температурах 75—150 °С и длительное воздействие отрицательных температур [239]. [c.195]

Полиэфируретаны на основе простых эфиров устойчивы к гидролизу. Атмосферное старение в тропическом климате пенополиуретанов на основе сложных эфиров показало сравнительно хорошую устойчивость этих продуктов к воздействию влаги [174]. Однако при более высоких температурах большая влажность воздуха существенно ускоряет старение полиэфируретанов. Кроме производства пенопластов, полиэфируретаны используют также как конструкционный материал в машиностроении. Здесь полиэфируретаны можно длительное время эксплуатирокать при температуре до 80° С, однако уже при 160° С начинается быстрое разложение материала 174]. В литературе предложены многочисленные ингибиторы процессов термоокисления и гидролиза полиэфируретанов, особенно пенопластов на их основе. [c.25]

Галогенированные алкилфосфаты действуют как термостабилиза-торы для полиэфируретановых пенопластов [936], три(полипропи-ленгликоль)фосфаты и тиофосфаты — для полиуретанов и полиэтилена [838, 925] кислые фосфаты [249, 2065] и пирокатехипфосфаты [3308] применяют для защиты каучуков от старения. [c.270]

Меркаптобензимидазол применяют не только как неокрашивающий стабилизатор для каучуков, но и во многих других полимерах для термо- и светостабилизации полиэтилена [389] и других полио-лефинов [1799, 2647] (где он действует как антиоксидант, обрывающий радикально-цепной процесс [254]) в полиакрилонитриле против окрашивания при термоокислении, так же как и другие меркаптозамещенные гетероциклы, например 2-меркаптопиримидин [1360] в полиоксиметилене как термостабилизатор наряду с другими меркаптосоединениями [1457] в полиуретановых пенопластах для стабилизации против старения [2221] в полисульфоновых смолах в качестве термостабилизатора можно использовать также 5-хлорпроизводное и другие замещенные производные [417]. [c.281]

Стабильность эластомерных пенопластов и невспененных продуктов реакции изоцианатов с простыми или сложными полиэфирами, содержащими гидроксильные группы, уже обусловлена их строением. Пенопласты на основе сложноэфирных полиуретанов очень неустойчивы к действию влаги и тепла по сравнению с устойчивыми к гидролизу пенополиуретанами на основе простых эфиров. Этот факт служит хорошим примером улучшения стойкости к старению полимеров с помощью структурной модификации. С другой стороны, полиуретаны на основе простых эфиров менее стойки к термоокислению, чем сложноэфирные, особенно в присутствии соединений металлов (оловоорганические соединения), которые применяются как катализаторы при образовании пены и остаются в пенопласте [372]. Сложноэфирные полиуретаны устойчивы к окислению. Установлено, что полиуретаны на основе бис(4-изоцианатофенил)ме-тана и полиэфиров триметилолпропана и адининовой кислоты не окисляются даже при температуре выше 200° С [166]. [c.402]

Фирма Du Pont для получения эластичных пенопластов с повышенной стойкостью к старению н большой упругостью предложила вместо сложных полиэфиров применять другие оксисоединения, например простой полиэфир на основе бутиленгликоля, так называемый теракол. Однако его широкое промышленное применение лимитируется слишком высокой стоимостью. Более поздние исследования показали возможность применения других более дешевых простых полиэфиров, что позволит снизить стоимость конечного продукта в том случае, если это не повлечет за собой усложнения технологического процесса получения форполимеров и их вспенивания. [c.68]

Было показано также, что 1) на основе полиэфира со сравнительно высоким кислотным числом (около 10) получены более медленно стареюш,ие пенопласты, так как амидная связь является более прочной 2) при постоянном содержании толуилендиизоцианата в рецептуре и повышенном содержании воды скорость процесса старения увеличивается. Следует отметить, что эти опыты проводились при 100%-ной относительной влажности, в большинстве случаев при 90,5°. [c.86]

Водостойкость полихлоропреновых клеев (88Н, КС-1, 78БЦС и т. п.) вполне удовлетворительна. Как было показано [21, 50], во да, по существу, не действует на клеевые соединения материалов не сорбирующих воду, например алюминия или алюминия с поли стирольными пенопластами (рис. 6.6). Изучение характера разру шения клеевых соединений алюминия с древесными материалами длительно находившихся в воде (до двух лет) или подверженных ускоренному старению, показало, что недостаточная водостойкость обусловливается высоким водопоглощением и, следовательно, разбуханием древесных материалов [21, 25]. [c.176]

Некоторые свойства полиуретана, считающиеся важными с точки зрения практического использования, зависят от многих факторов. При получении, например, пленок, клеящих веществ и пенопластов требуется определенная рецептура и особое значение имеет природа применимого полиола [72]. На свойства полиуретана большое влияние оказывают катализаторы. Алцнер и Фриш [66] в 1957 г. показали, что можно улучшить свойства пенопластов путем соответствующего подбора типа катализатора и его количества. Скорости отверждения были измерены при 70 и 120°. Свойства пенопластов определяли, измеряя прочность на разрыв, модуль упругости, удлинение, усадку при сжатии, изгибающую нагрузку, плотность, количество открытых пор и устойчивость к старению при высокой влажности. Были установлены оптимальные концентрации катализатора для шести аминов, испытанных в стандартных условиях при. использовании полиэфирного предполимера. Было найдено, что активность этих катализаторов пропорциональна их константе основности Кь). На основании данных о кинетике реакций выделения СОз и развития цепи был предложен метод кинетических измерений для установления оптимальной концентрации катализатора для данной системы. [c.337]

Гмиттер и др. [67] значительно улучшили упругие свойства полимера путем надлежащего выбора и использования катализатора. Применялся полиэфир адипиновой кислоты. Особое внимание уделялось упругости, гибкости и устойчивости полимера к старению. Некоторые из 40 испытанных аминов обнаружили весьма различную способность сообщать пенопластам желаемые свойства, в связи с чем эти катализаторы можно подразделить на группы. В результате изгибания и старения упругость пенопластов, полученных при использовании одной группы катализаторов, заметно снижалась, но этого не наблюдалось при [c.337]

Стойкость ППУ к старению зависит от их состава и степени сшивания. Наиболее подвержены термическому старению во влажной атмосфере слабосшитые эластичные ППУ, полученные на основе сложных олигоэфиров. Данные, приведенные на рис. 2.13, позволяют сравнить изменение разрушающего напряжения при растяжении различных эластичных пенопластов в процессе ускоренных испытаний в условиях повышенных влажности и температуры. Видно, что стойкость к влажному старению ППУ на основе сложного олигоэфира димеризованной непредельной жирной кислоты выше, чем ППУ на основе сложных олигоэфиров адипиновой кислоты. Вероятно, это обусловлено большей гидро-фобностью димеризованной кислоты. Что касается пенопластов на основе простых олигоэфиров (олигооксипропиленгликоля и олиго-оксипропиленгликоле, модифицированном окисью этилена), то их стойкость к влажному старению намного выше, чем стойкость ППУ на сложных олигоэфирах ([202]. [c.97]

Одним из важных показателей, необходимых для определения условий эксплуатации пенопластов, является стабильность размеров. При температурах до 150 °С стабильность размеров ППЦ вполне удовлетворительна [72, 93]. Влияние старения при 200, 250 и 300 °С на объем образцов ППЦ изучено на кубиках размером 30X30X30 мм, а на линейную усадку — на брусках размером 10X15X120 мм (в направлении, перпендикулярном вспениванию). Изменение объема образцов при всех температурах имеет экстремальный характер (рис. 3.9). В начальный момент старения наблюдается некоторое увеличение объема образцов. Аналогичные данные были получены при изучении изменения линейных размеров брусков. При этом отмечено существенное влияние геометрического фактора на линейное расширение. У образцов, имеющих большее отношение площади поверхности к объему (10х15х [c.124]

Наблюдаемое увеличение объема образцов в начальный период старения изоциануратного пенопласта при повышенных температурах объясняется увеличением давления вспенивающего агента (фреона) внутри закрытых ячеек, которых в жестком изоциан-уратном пенопласте 80—95%. При этом часть стенок ячеек разрушается, газ частично диффундирует в окружающую среду. Поэтому первая стадия высокотемпературного старения при 200 и 250 °С сопровождается значительным газовыделением (по данным хроматографического анализа, при этом выделяется преимущественно фреон). Этим в основном и объясняется заметная потеря массы в первые часы старения изоциануратного пенопласта. [c.125]

На рис. 4.24 представлены результаты испытаний физико-механических свойств пенопласта ФЛ-1 различной кажущейся плотности после термоокислительного старения. Анализ приведенных зависимостей позволяет сделать ряд важных выводов о закономерностях старения этих материалов. Оказалось, что характер изменения прочностных и упругих свойств с ростом температуры зависит от удельной поверхности этих материалов (5пов), измеренной по адсорбции криптона при температуре жидкого азота по методу Брунауэра — Эммета — Теллера (метод БЭТ) [211]. Величина 5пов для образцов кажущейся плотности 60, 120 и 240 кг/м оказалась равной соответственно 4,5 2,8 и 0,7 г/м . Как показывает элементарный расчет, эти неожиданно высокие значения можно объяснить лишь существованием в пенопласте морфологических структур размером в несколько микрон. (Выше уже говорилось [c.186]

Рис. 4.26. Изменение разрушающего напряжения при сжатии пенопласта ФЛ-1 (р = 200 кг/м ) в завясимости от продолжительности и интенсивности термоокислительного старения на воздухе.

В реальных условиях эксплуатации и хранения пенопласты на основе ФФО предохраняют, как правило, от непосредственного воздействия окружающей среды (дождя, ветра, солнечных лучей и т. д.) и поэтому процесс старения этих материалов определяется в основном температурой и влая<ностью среды. По этой причине при оценке долговечности пенопластов при обычных и повышенных температурах учитывают влияние лишь этих факторов. Однако, как известно, фенольные пенопласты используют и как наружный материал (например, навесные и ограждающие панели) и потому вопрос об атмосферостойкости данных материалов достаточно актуален [206, 220]. [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология