Отверждение термореактивных материалов

Процесс переработки полимерного материала всегда сопровождается его пластической деформацией, которой могут сопутствовать химические реакции и в ряде случаев необратимое изменение физических свойств, приводящее к возникновению принципиального отличия между характеристиками исходного материала и характеристиками готового изделия (отверждение термореактивных материалов, вулканизация резин, ориентация волокна и т. д.). [c.6]

Часто реакция отверждения сопровождается выделением тепла, материал саморазогревается, и связующее может затвердеть полностью. На этом принципе основано холодное отверждение термореактивных связующих. Однако для ответственных изделий в большинстве случаев применяют горячее отверждение. [c.83]

Наиболее точно текучесть термореактивного материала и продолжительность его отверждения определяется на пластомере Канавца. [c.201]

При нагревании реактопластов до температуры, превышающей 100—110 С, выделяется тепло реакции отверждения. Количество тепла, выделяющегося в единицу времени в единице объема, зависит от типа термореактивного материала и скорости его отверждения. [c.80]

Для того чтобы термореактивный материал перешел в неплавкое состояние, необходимо отформованное изделие выдержать в горячей пресс-форме (выдержка под давлением). Продолжительность выдержки зависит от скорости отверждения перерабатываемого материала, которую измеряют в секундах на 1 мм толшины изделия. Во время выдержки к пресс-форме должно быть приложено усилие, необходимое для противодействия давлению паров и летучих веществ в пресс-форме и достаточное для удержания формы в замкнутом состоянии (давление отверждения). Давление отверждения в 5—10 раз меньше давления формования. [c.314]

Формование пластмасс производится в вязко-текучем состоянии, в которое материал переходит при повышенной температуре. При этом основное значение имеет выбор температур переработки и времени пребывания при повышенной температуре до разложения или отверждения полимера. При превышении температуры переработки выше определенного предела, характерного для ка/кдого полимера, может произойти его термодеструкция (разложение) или преждевременное отверждение — структурирование (для термореактивного материала). При недостаточной температуре переработки материал обладает большой вязкостью, что затрудняет его течение. [c.307]

Температура термореактивного материала но мере прохождения по форме увеличивается (сплошная линия 4—5). В форме во время отверждения изделия температура повышается еще больше (сплошные линии 4—5, 4—6, 4—7 показывают изменение температуры в различные моменты времени). [c.332]

Кроме деструкции-, под действием этих же факторов, материал может подвергаться структурированию. При структурировании образуются поперечные связи между цепями молекул. В результате деструкции и структурирования необратимо изменяются первоначальные свойства материала. Изменение свойств материала во времени под воздействием эксплуатационных факторов называется старением. Для предупреждения старения в полимер вводят специальные химические соединения, называемые ингибиторами. В технике применяют направленное структурирование для модификации полимеров и придания им ценных технических свойств (нерастворимости, стойкости к действию тепла и др.), например при отверждении термореактивных синтетических смол. [c.17]

В процессе изготовления изделия из термореактивной пластической массы отверждение полимера, входящего в ее состав, происходит непосредственно после придания материалу требуемой формы. При этом материал утрачивает способность вновь переходить в пластическое состояние при повышении температуры, т. е, становится термостабильным. [c.527]

Применение нержавеющей стали в качестве материала для прокладочных листов обусловлено тем, что при прессовании слоистых пластиков происходят химические процессы отверждения термореактивных смол, которые сопровождаются выделением корродирующих продуктов, таких, как пары воды, формальдегид и некоторые другие. Применение прокладочных листов из цветных металлов нецелесообразно, так как, вследствие их пониженной твердости по сравнению со стальными листами, срок службы таких листов будет значительно меньшим и расход металла возрастет. [c.57]

Литьевая машина имеет цилиндр с отношением длины к диаметру 12 I, оборудована рядом эффективных приспособлений (постоянная скорость вращения шнека, предотвращение обратного вращения шнека и преждевременного отверждения материала в сопле, автоматическое отделение литников от изделий и т. д.). Специальная конструкция шнека позволяет перерабатывать на этой машине все известные термореактивные композиции [205]. [c.178]

По дисперсионному методу водный раствор термореактивных полимеров (мочевиноформальдегидных, фенолоформальдегидных и др.), смешанный с пенообразователем и катализатором, вспенивается быстроходными мешалками или продуванием через раствор какого-либо малорастворимого в воде газообразного вещества с последующим отверждением полимера в стенках ячеек пены. Качество получаемого вспененного материала во многом зависит от поверхностной активности пенообразователя, вязкости и прочности поверхностных слоев вспененных растворов. Особо важную роль играет стойкость пены, так как для перехода стенок пены из жидкой фазы в твердую требуются определенное, иногда длительное время и часто — повышенная температура. [c.9]

К достоинствам термореактивных связующих следует отнести хорошие технологические свойства (хорошая смачиваемость и пропиты-ваемость армирующего материала, сравнительно низкие температуры отверждения) хорошая адгезия к большинству волокон повышенная теплостойкость стойкость в различных средах (химическая, водо- и атмосферостойкость, низкая проницаемость д.ля жидкостей и газов). [c.136]

Быстрая потеря текучести термореактивными композициями при повышенных температурах затрудняет формование их методом литья под давлением, поэтому такие композиции формуют в изделия или заготовки методом прессования, применяя различные способы передачи давления на материал. Применение метода прессования термореактивных материалов связано не только с необходимостью перевести их сначала в пластическое состояние, придать им требуемую форму и уплотнить, но и с необходимостью последующего отверждения материала. Следовательно, в процессе прессования термореактивных материалов происходит не только формование изделий, как в случае термопластов, но и протекают сложные химические реакции. Условия и режимы прессования должны соответствовать условиям отверждения выбранной композиции (температура, количество выделяющихся побочных продуктов, их свойства, скорость отверждения и т. д.). [c.551]

При формовании термопластических материалов последние должны выдерживаться под давлением при температуре пластикации в течение промежутка времени, достаточного для того, чтобы они успели совершенно заполнить все детали формы. Если нри этой температуре формования пластичность еще настолько велика, что способна вызвать деформацию после извлечения предмета из формы, то предмет приходится охлаждать под давлением. При формовании термореактивных материалов температура должна быть достаточно высока для достижения такой степени пластичности, которая необходима для формования однако слишком высокая температура может привести к увеличению скорости полимеризации и, в связи с этим, к чрезмерному отверждению материала раньше, чем он заполнит детали формы. Иначе говоря, в этом случае необходимо иметь достаточное время для отверждения. Операция поэтому должна проводиться в условиях равновесия между температурными коэфициентами пластичности и скоростью полимеризации данного материала. Этот фактор определяет допустимую степень предварительной полимеризации, предшествующую окончательному формованию и вулканизации. Если вообще имеет место отверждение, то чем короче время окончательной обработки (вулканизации), тем лучше. [c.468]

Изложенные выше соображения касались расчета основных параметров литьевого цикла при литье термопластичных материалов. В случае литья термореактивных пластмасс или резиновых смесей схема расчета остается принципиально той же. Разница состоит лишь в том, что впрыск материала осуществляют в форму, нагретую до температуры отверждения (или вулканизации), а продолжительность выдержки изделия в форме определяется продолжительностью процесса отверждения. [c.444]

Для получения формованных изделий без пузырьков воздуха жидкую термореактивную полиэфирную смолу рекомендуется помещать в мешок из тонкого эластичного материала,, способного растягиваться на 100—400%, например из пленки поливинилового спирта. Мешок со смолой вкладывают в форму,, вакуумируют его содержимое и размещают в форме, выжимая избыток смолы и подвергая отверждению . [c.217]

При переработке реактопластов в изделия формовочная масса (т. е. специально приготовленная композиция) из твердого состояния переводится путем нагревания в пластично-вязкое, затем к ней прикладывается определенное давление, необходимое для полного заполнения полости формующего. инструмента и оформления изделия, после чего масса отверждается. Процесс отверждения необратим, т. е. при повторном нагревании материал уже не способен к формованию и остается твердым вплоть до температуры его разложения. Это объясняется тем, что уже при первом нагревании происходит сшивка молекул полимера с образованием сетчатой пространственной структуры. Из-за таких изменений структуры материалы, собственно, и называются термореактивными, или реакто-пластами. По методу переработки их разделяют на прессовочные (в частности, пресс-порошки) и литьевые формовочные массы. [c.5]

Листы термопластич. материалов формуют в интервале темп-р высокоэластического состояния время нагревания определяют опытнтлм путем. Наиболее характерными режимами подогрева считают винипласт — 10—120 мин при 120 — 140° органич. стекло — 10—80 мин при 125—150° це.ллу-лоид — 0,5—1,5 мин при 95—110° текстолит — 1— 2 мин при 150—180°. Термореактивные материалы нагревают до 150—170° в течение небольшого промежутка времени. Повышение темп-ры и Продление нагрева могут привести к преждевременному отверждению термореактивного материала. Формование производят в штампах при времени формования для термопластов 1—2 мин, а для термореактивпых материалов [c.30]

Для литья термореактивных материалов применяют специальные литьевые машины [49]. В таких машинах предусмотрены различные устройства, исключающие опасность преждевременного отверждения термореактивного материала в литниковой буксе и литниковых каналах до заполнения формы. В нагревательных цилиндрах этих автоматических машин нет торпед, а мундштук может охлаждаться и нагреваться. Прессформа нагревается, плунжер и бункер охлаждаются. При литье на таких машинах применяют повышенные удельные давления (2000—6000 кгс1см ). Литьевые (инжекционные) формы конструктивно отличаются от прессформ для компрессионного прессования. Они обычно состоят из двух смыкающихся половин, одна из которых крепится на подвижной опоре — запирающем узле, а другая — на опоре, прилегающей к нагревательному цилиндру. Пресс-форма для литья под давлением изображена на рис. 16. [c.108]

Стеклоуглерод - твердый продукт карбонизации отвержденных термореактивных смол (напр., феноло-фор-мальд.), целлюлозы, ароматич. углеводородов и др. в-в, к-рые, минуя жидкую фазу, превращаются в карбонизованные продукты. Процесс осуществляют медленным нафевом в-в в восстановит, или инертной среде, иногда с введением наполнителей (напр., сажи). При т-ре выше т-ры фафитации стеклоуглерод сохраняет мелкокристаллич. изотропную структуру, устойчив к диффузии неуглеродных примесей (напр., металлов). Изделия из него получают прессованием или литьем. Как особо чистый материал стеклоуглерод используют гл. обр. при изготовлении электродов для электрохим. произ-в, термостойкой хим. посуды для вакуумного испарения металлов, тиглей для выращивания монокристаллов полупроводников. [c.24]

Способ термореактивных маточных смесей эффективно используется для усиления различных синтетических каучуков общего назначения бутадиен-нитрильных а также натурального каучука Впоследствии принцип отверждения термореактивной смолы в среде каучука до вулканизации использован для модификации смесей каучука и смолы, полученных на стадии латекса, когда после коагуляции смесь обрабатывается на горячих вальцах при температуре отверждения смолы Аналогично в НК или синтетический каучук вводятся монометилолрезорцин или производные мочевины или анилина. Конденсацию также осуществляют на горячих вальцах или в термостате в присутствии катализатора или без него " 2. Материал с различной степенью жесткости [c.107]

Литье под давлением — один из основных методов переработки полимеров, широко применяющийся при производстве самых различных изделий из термопластичных и термореактивных материалов. При формовании методом литья под давлением полимер вначале расплавляется, а затем под высоким давлением впрыскивается в полость закрытой формы. При литье термопластичного материала заполнивший форму расплав охлаждается и затвердевает, а затем форма открывается, и изделие удаляется из формы. Если перерабатывают термореактивный материал, то впрыснутый в форму полимер нагревают до температуры отверждения и выдержияают в течение времени, необходимого для полного отверждения изделия. [c.422]

Измерения М. выполняют 1) для оценки темп-рпых и частотных границ различных областей физических (релаксационных) состояний иолимеров и темисратур-но-временных областей работоспособности материала, в частности для прогнозирования долговременного поведения материала при эксплуатации 2) для изучения мехапич. свойств и релаксационны> переходов полимеров, что позволяет судить о химическом и физич. строении матерпала ( механическая спектроскопия ) 3) для наблюдения за физико-хими . процессами, происходящими в материале при его гехнологич. обработке (при вулканизации каучуков, отверждении термореактивных смол, кристаллизации и др.), с целью контроля производства, качества готовой продукции и т. п., а также стабильности ео эксплуатационных характеристик. А Я. Малкин. [c.142]

Скорость отверждения термореактивных материалов может быть определена при помощи пла-стомера И. Ф. Канавца. Этот метод основан на измерении изменяющейся во времени силы внутреннего трения (сопротивления сдвигу) слоев пластика. Для этого испытуемый материал загружается в гнездо 5 прибора (рис. У1-56), образуемое конценгрически расположенными цилиндрическими поверхностями матрицы 2 и штыря 4. Прессование производится при помощи пуансона 3 с полусферической [c.542]

В зависимости от строения макромолекул исходного высокополи-мера пластические массы по их поведению при нагревании разделяются на термопластичные (линейного строения) и термореактивные (сетчатого и пространственного строения). Термопластичные тлатери лы размягчаются при нагревании и вновь затвердевают при охлаждении. Это растворимые высокополимеры, не теряющие растворимости после нагревания. Термореактивные пластмассы с повышением температуры, а иногда и на холоду под влиянием катализатора, постепенно теряют способность размягчаться, плавиться и растворяться. Такой процесс отверждения термореактивных материалов происходит постепенно — через три стадии резол (стадия А) — материал плавится и растворяется в обычных растворителях резитол (стадия В) — материал при нагревании размягчается, при обработке растворителем набухает резит (стадия С) — совершенно неплавкое и нерастворимое состояние материала. [c.383]

Скорость и степень отверждения термореактивных связующих зависят от температуры, а так как температура по объему материала не одинакова, образование сетчатого полимера сопровождается возникновением временных усадочных напряжений, под действием которых в отверждающихся слоях материала возникают необратимые деформации. Появлению необратимых деформаций в отверждающемся связующем способствует также оформляющая поверхность технологической оснастки, линейные размеры которой не изменяются. [c.47]

Проблема формования изделий из хаотически армированных композиционных материалов, строго говоря, формулируется как задача о течении упруговяэкопластичной среды [11—17] в условиях нестационарного и неоднородного температурного поля в формующей полости пресс-формы при заданном давлении (литьевое прессование и литье под давлением) или заданной скорости опускания пуансона (компрессионное формование). При такой постановке задачи технологические характеристики материала должны быть заменены физическими уравнениями среды, устанавливающими связь между компонентами тензоров скоростей деформации и напряжений. Необходимо учитывать также, что в процессе течения вязкость среды возрастает за счет отверждения термореактивного связующего в результате нагрева и диссипации механической энергии или за счет охлаждения термопластичного связующего. [c.80]

Практически способ литья под давлением осложняется опасностью преждевременного отверждения термореактивных материалов в сопле и литниковых каналах до заполнения прессформы. Поэтому ш конструкции литьевых машин для термореактивных материалов, в отличие от литьевых машин для термопластов, предусмотрены такие устройства и видоизменения, которые исключали бы перегрев материала в цилиндре, предотвращали бы возможное отверждение материала до заполнения прессформы и давали бы возможность удалять после каждой запрессовки отвердевший материал из сопла и литников. [c.277]

А. изготовляют смешением порошка асбеста со связующим и формованием изделий литьем под давлением или экструзией. Волокнистые мягкие частицы порошка повышают мех. св-ва материала и не вызывают эрозии оборудования. Асбоволокииты изготавливают пропиткой наполнителя р-ром или эмульсией термореактивного связующего, сушкой пропитанного материала и его прессованием при I 40-200 °С н давлениях до 45 МПа. Из асбоволокнита прессуют изделия сложных форм, из асботекстолита-листы или плиты, к-рые затем подвергают мех. обработке. Одии из видов феноло-формальд. асбоволокнита-т. наз. фао-лит, представляющий собой плотный листовой материал, к-рый изготавливают уплотнением на вальцах листов асбо-наполнителя, пропитанного смолой, и отверждением их при низком давлении (см. также Фенопласты). Нек-рые крупногабаритные изделия изготовляют из листов пропитанного наполнителя послойной укладкой их в форму или выкладкой по оправке с послед, отверждением связующего. [c.206]

В. пористых материалов зависит как от их природы, так и от величины пор и их распределения в объеме материала. В неорг. пористых материалах, химически инертных к воде, последняя прочно удерживается капиллярными силами в Порах размером от 0,1 до 200 мкм, поэтому наличие таких пор в наиб, степени влияет на В. При насыщении водой у таких материалов практически не меняются линейные размеры, но прочность снижается. В. полимерных материалов связана с наличием гидрофильных функц. групп в макромолекуле (напр., группа ОН в поливиниловом спирте, ONH-B белках и полиамидах), а также гидрофильных низкомол. компонентов-наполнителей (древесная мука, асбест и т.п.). Так, при контакте с водой поли-е-капроамид поглощает до 10-12% воды, полигексаметиленсебацииа-мид-до 3,0-3,5%, полидодеканамид-до 1.5-1,75%, поли-д<-фениленизофталамид-до 10%, причем скорость поглощения воды у первых трех выше. Поглощение воды алиф. полиамидами сопровождается увеличением линейных размеров и относит, удлинения, уменьшением прочности. Снижение прочностных св-в у неорг. материалов обусловлено хим. взаимод. с водой отдельных компонентов, входящих в их состав (напр., СаО н MgO в керамике), или действием воды как адсорбционно-активНой среды (увеличивает возможные трещины в материале). У термопластичных полимеров снижение прочности обусловлено изменением межмол. взаимод. или надмолекулярной структуры, а также гидролизом связей в макромолекулах. В. материалов на основе термореактивных смол зависит гл. обр. от типа наполнителя и его кол-ва, характера отвердителя и степени отверждения, В. резин-в осн. от способа и степени вулканизации, кол-ва и природы наполнителя. [c.406]

Переработка и применение. Поли-2,6-диметил-и-фенилен-оксид перерабатывают литьем под давлением при 320-340 °С и экструзией при 240-300 °С пленки можно получать калаидрованием или поливом. Его применяют как конструкц. и электроизоляц. материал в автомобилестроении, электронике, электро-, радио- и сантехнике, хирургии, хим машиностроении (из него изготовляют детали автомобилей, корпуса хим. насосов и электромоторов, детали стиральных машин и высокочастотной изоляции радарных установок, типографские матрицы, печатные схемы, рукоятки мед инструментов, детали протезов, трансплантанты и др.). Кроме того, его используют как пленкообразующее защитных лакокрасочных материалов. Модифицированные П применяют как термореактивные смолы низкотемпературного отверждения, термостойкие пенопласты, ио ообмен-ные смолы. [c.34]

Количество материала (в миллиграммах), вытекшее за 1 с, принимают за величину текучести, которую выражают в мг/с. Для оценки текучести термореактивных материалов по методу Рашига определяют дашну стержня в сантиметрах, который вытекает в полость пресс-формы до момента отверждения при 160° С. [c.233]

Полимерные матрицы демтся на два основных класса термореактивные и термопластичные. Первые представляют собой сравнительно низковязкие жидкости (при температуре термообработки), которые после пропитки армирутощего материала (волокон, нитей, лент, тканей) за счет химических реакций превращаются в неплавкую твер-дуло полимерную матрицу. Этот химический процесс называют отверждением. Вторые представляют собой линейные полимеры, которые могут при повышении температуры многократно переходить в жидкое расплавленное состояние. [c.136]

Наполнители в большинстве случаев применяют в сочетании с полимерами, отверждающимися в процессе формования изделий. Назначение наполнителей весьма разнообразно. Процесс отверждения любого термореактивного полимера сопровождается его значительной уовдкой, затрудняющей изготовление неперенапря-женных изделий с заданными размерами. Добавление какого-либо инертного порошкообразного вещества к термореактивному полимеру позволяет в значительной мере уменьшить усадки при формовании изделий, повысить их качество и точность изготовления. Количество порошкообразного наполнителя достигает 40—50%, поэтому его присутствие в определенной степени влияет на физико-механические свойства изделия. Однако такой наполнитель не ухудшает текучести материала и смесь вполне пригодна для формования из нее изделий сложной конфигурации. [c.527]

У. термореактивных материалов (реактоиластов, резин) зависит от тина полимера, химич. состава и консистенции наполнителя, соотнотпония ингредиентов в композиции, а также от условий предварительной подготовки материала (таблетирование, подогрев) и режимов формования. Так, при прессовании У. обусловлена процессами, происходящими в замкнутой прессформе одновременным плавлением и сближением частиц рыхлой композиции и уменьшением ее пористости сжатием (уплотнением) расплава, превращением его в монолитную массу и выделением при этом летучих продуктов отверждением связующего, сопровождающимся уменьшением его объема и дополнительным выделением паров воды и газов (т. н. х и м и ч е с к а я, или pea к-ц ионная, усадка). Сведений о расплавах термореактивных материалов иона недостаточно для получения оценочного ур-ния, аналогичного приведенному выше для термопластов. Теоретич. иредпосьи[ки для вывода такого ур-ния м.б. связаны с использованием концепции свободного объема (см. об этой концепции в ст. Стеклование). [c.345]

Отвержденные поликонденсационные термореактивные пластмассы, содержащие наполнитель (реактопла-сты), отличаются высокой прочностью и используются в качестве конструкционного материала. Из них в самостоятельную группу следует выделить стеклонаполненные реактопласты — стеклопластики, по прочностным свойствам почти не уступающие металлам. [c.175]

Э.п.м. при переработке подвергаются нагреву, оказывающему особенно сильное влияние на электрич. свойства термореактивных пластмасс. При отверждении реактоплаетов происходят дополнительное диспергирование наполнителя, уменьшение толщины прослоек полимера между его частицами и увеличение числа контактирующих друг с другом частиц. Все это способствует уменьшению pj,. При повторном нагревании материала на темп-рной зависимости р , появляется гис-терезисная петля, к-рая вырождается от цикла к циклу (нагревание — охлаждение). [c.477]

Продукт поликонденсации бисфеиола-А и эпихлоргидрина пред- ставляет собой термопластичный материал, который затем при взаимодействии с различными отвердителями превращается в жесткую, твердую, неплавкую смолу термореактивного типа. Отверждение смолы можно проводить также полимеризацией за счет эпоксигрупп в присутствии катализаторов. Обычно эпоксидные смолы отверждают ангидридами поликарбоновых кислот или полифункциональными алифатическими аминами. Для отверждения при комнатной температуре используется в основном диэтилентриамин, а при нагревании — и-фенилендиамин, диаминодифенилметан, диаминодиметилсульфон, ангидриды кислот и трехфтористый бор. Из ангидридов наиболее употребительны фталевый, гексагидрофталевый и малеиновый ангидриды. Для этой цели начали применять также диангидриды циклопентан-тетракарбонавой, бензофенонтетракарбоновой и пиромеллитовой кислот, которые придают эпоксидным смолам повыщенную прочность и стабильность размеров. [c.242]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология