Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1141562), страница 19

Файл №1141562 Диссертация (Модифицированные эпоксидные композиционные материалы пониженной пожарной опасности) 19 страницаДиссертация (1141562) страница 192019-05-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

производных ферроцена,а в таблице 3.9 – термические свойства исследованных композиционныхматериалов. Анализ данных таблицы 3.9 показывает, что производные ферроценапрактически не влияют на пиролиз эпоксидных композитов в низкотемпературнойобсласти при температуре 273-3060С: температура 10%-ной потери массы и Тнрсоставляют соответственно 273…285 и 289…298 0С, Тmax и максимальная скорость118разложения на первой стадии пиролиза равны соответственно 300…306 0С и18,4…21,4 %/мин, а потеря масса при 600 0С – 59,1…67,7% [117].Рисунок 3.20 – Термогравиметрические кривые эпоксидных композиционныхматериалов, содержащих производные ферроцена: 1, 2, 3 – ТГ-кривые; 1’, 2’, 3’ –ДТГ-кривые; I, I’ – сополимер акрилоилферроцена с изопреном; 2, 2’ –ферроцендикарбоновая кислота; 3, 3’ – диацетилферроценаРисунок 3.21 – Термогравиметрические кривые эпоксидных композиционныхматериалов, содержащие производные ферроцена: 1, 2, 3, 4 – ТГ-кривые; 1’, 2’, 3’,4' – ДТГ-кривые; I, I’ – без добавки; 2, 2’ – ферроцен; 3, 3’ – ацетилферроцен; 4, 4’– α-оксиэтилферроцен119Рисунок 3.22 – ДСК-кривые эпоксидных композиционных материалов,содержащие производные ферроцена: I – без добавки; 2 – ферроцен; 3 – αоксиэтилферроцен; 4 – ферроцендикарбоновая кислотаРисунок 3.23 – ДСК-кривые эпоксидных композиционных материалов,содержащих 0,29% мас.

производных ферроцена: 1 – без добавки; 2 –ферроцендикарбоновая кислота; 3 – сополимер акрилоилферроцена с изопреномХимическое строение производных ферроцена оказывает существенноевлияние на разложение эпоксидных композитов в высокотемпературной области при температуре выше 310 0С. При этом, чем выше эффективность производныхферроцена, тем больше скорость разложения композиций на второй стадии120пиролиза - Тmax сдвигается в область более низких температур и возрастает степенькарбонизации материала (таблица 3.9).

Так, например, для исходной композицииТmax и скорость разложения равны 485 0С и 18,9 %/мин, а при введении 0,29 % мас.α-оксиэтилферроцена – 468 0С и 24,5 %/мин соответственно [117]. Для эпоксидныхкомпозитов, содержащих ферроцен Тmax и скорость разложения составляютсоответственно 5000С и 24,2 %/мин. При 10% конверсии разложение исходнойкомпозиции, с добавкой ацетилферроцена и ферроцена протекает с Еэфф равной170,5, 161,3 и 185,5 кДж/моль соответственно, а при 30% конверсии – 193,2; 189,3и 207,5 кДж/моль. Это обусловлено, по нашему мнению, тем, что образовавшиесяпри разложении производных ферроцена оксиды железа увеличивают скоростьразложения конденсированной фазы.

Этот вывод согласуется с данными работы[104].Химическая природа производных ферроцена не оказывает существенноговлияния на воспламеняемость эпоксидных композиционных материалов –температура воспламенения композитов составляет 220-2400С и на 25-350Сснижает температуру самовоспламенения композитов (таблица 3.9). Ферроцен и αоксилэтилферроцен повышают Тв на 10-200С. При этом, чем выше эффективностьпроизводных ферроцена, тем меньше температура самовоспламенения эпоксидныхкомпозитов [117].

В присутствии производных ферроцена КИ эпоксидныхкомпозитов возрастает с 23,3 % до 25,6…28,3%. Более высокие значения КИ(28,3%) имеют композиции, содержащие α-оксиэтилферроцен (таблица 3.9).Следует отметить, что Тсв эпоксидных композитов можно определять не только поГОСТ 12.1.044-89*, но и с помощью термического анализа (таблица 3.10).Таблица 3.9 − Термостойкость и горючесть наполненных (34,8% мас.)эпоксидных композиций на основе олигомеров ЭД-20 и Оксилин-6АцетилферроценФерроцендикарбоноваякислотаПолимер(ди α-оксиизопропенил)ферроценаТрёхоксидсурьмыИсходнаякомпозицияТемпература,0Своспламененияα-оксиэтилферроценПоказателиФерроценПроизводные ферроцена240230220220220-220121Продолжение таблицы 3.9Ферроценα-оксиэтилферроценАцетилферроценФерроцендикарбоноваякислотаПолимер(ди α-оксиизопропенил)ферроценаТрёхоксидсурьмыИсходнаякомпозицияПроизводные ферроцена284276285273284282284289298291298296299296301500490305468470300459480305483480306481480306496-30448551519,924,267,72024,559,121,220,864,318,418,859,421,41667,722,222,965,819,918,965,7430039604300430033004360407027,628,325,626,125,827,923,3Показатели10%-ной потери массыначала интенсивногоразложениямаксимальной скоростиразложения на:I стадииII стадиисамовоспламененияМаксимальная скоростьразложения, %/мин.

на:I стадииII стадииПотеря массы при 6000С, %Тепловой эффект разложения,кДж/гКислородный индекс, %Примечание − Содержание производных ферроцена в композиции 0,29% мас.В результате проведенных эксперементальных исследований установлено, чтосувеличениемсодержаниявкомпозитахпроизводныхферроценавоспламеняемость и горючесть исследованных эпоксидных материалов снижается.Так, например, с ростом содержания ферроцена в композиции с 0,17 до 1,71% мас.КИ эпоксидных композиций повышается с 24,4 до 28,9%. При этом, болеесущественное увеличение КИ эпоксидных композитов наблюдается прииспользовании α-оксиэтилферроцена (рисунок 3.24).122Рисунок 3.24 – Зависимость кислородного индекса эпоксидныхполимеррастворов от концентрации производных ферроцена в исходнойкомпозиции: 1 – α-оксиэтилферроцен; 2 – ферроцен; 3 – диацетилферроцен; 4 –ферроцендикарбоновая кислота; 5 – ацетилферроценПо нашему мнению, производные ферроцена способствуют образованию наповерхности горящего материала труднопроницаемого для летучих продуктовпиролиза эпоксидных полимеров карбонизированного слоя, препятствующеготепло-имассообменумеждупламенемикомпозитом,следовательно,дальнейшему распространению пламени.

При этом резкое увеличение КИэпоксидных композитов наблюдается при содержании ферроцена до 0,6% мас.(рисунок 3.24). Содержание производных ферроцена практически не влияет натемпературувоспламененияиснижаеттемпературусамовоспламенениякомпозитов. Так, например, с увеличением содержания диацетилферроцена с 0,17до 1,7% мас. Тсв снижается с 505 до 490 0С [117]. Это подтверждает ранеесделанный вывод, что действие производных ферроцена проявляется ввысокотемпературной области разложения эпоксидных материалов.123Таблица 3.10 − Температурные показатели воспламенения эпоксидныхкомпозитовТемпература самовоспламенения,0СТемператураСоединениеПо даннымвоспламенения, 0СПо ГОСТтермического12.1.044-89*анализаисходная композиция220515480ферроцен240490475α-оксиэтилферроцен230465465ацетилферроцен220470456диацетилферроцен220480500сополимеракрилоилферроцена с230500482изопреномферроцендикарбо220480477новая кислотаПримечание − Содержание производных ферроцена в композиции равно 0,29%мас.Влияние химической природы и концентрации производных ферроцена надымообразующую способность эпоксидных композитов, пластифицированныххлорированным парафином марки Парахлор-380 (4,52% мас.) и наполненныхандезитовой мукой (45,4%) приведено в таблице 3.11.

Из таблицы 3.11 следует, чтоиз исследованных циклопентандиенильных производных железа наиболееэффективен α-оксиэтилферроцен [117].Таблица 3.11 − Дымообразующая способность пластифицированныхэпоксидных композитовКоэффициент дымообразования, м2/кг, в режимеПроизводные ферроценапиролизапламенного горения1030890Ферроцен720480Ацетилферроцен660/620340/290Диацетилферроцен560/480430/390α-оксиэтилферроцен580/500380/340Примечание − В числителе содержание производных ферроцена равно 0,23%мас., в знаменателе – 0,45% мас.124Механизмснижениядымообразующейспособностиэпоксидныхкомпозиционных материалов, содержащих ферроцен и его производныеобусловлен,понашемумнению,образованиемприихразложениивысокодисперсных каталитически активных оксидов железа, ингибирующихобразованиебензолаидыма.Большаяэффективностьацетил-иα-оксиэтилферроцена по сравнению с ферроценом обусловлена лёгкостьюобразования при их разложении ультрадисперсных каталитически активныхоксидов железа.

При этом, оптимальной концентрацией производных ферроцена вэпоксидных композициях является 0,3…0,5% мас.Такимобразом,применениепроизводныхферроценавкачестведымоподавителей галогенсодержащих полимерных композиций на основеэпоксидных соединений позволяет снизить воспламеняемость и дымообразующуюспособность материалов и получать слабогорючие полимерные композиты с Dm500 м2/кг.3.4Разработка инновационных методов повышения физико-механическиххарактеристик эпоксидных композитовКак отмечалось в главе 1, перспективным направлением повышенияэксплуатационныхпоказателейкомпозиционныхматериаловнаосновеорганических вяжущих является модификация поверхности тонкодисперсных иволокнистых наполнителей низкотемпературной (газоразрядной) неравновеснойплазмой и применение неорганической фибры.3.4.1.

Исследование влияния плазменной обработки тонкодисперсныхнаполнителей на физико-механические характеристики эпоксидныхкомпозитовВ диссертационной работе низкотемпературной плазмой обрабатывалитонкодисперсный кварцевый песок, широко используемый при получении125химическистойкихэпоксидныхполимеррастворов,предназначенныхдлявосстановления и ремонта бетонных и железобетонных конструкций [1, 122].Влияние кратности обработки низкотемпературной неравновесной плазмойкварцевого песка с Мк = 0,63 на фазовый состав наполнителя приведено в таблице3.12, а дифрактограммы обработанных образцов – на рисунках 3.25, 3.26. Анализданныхтаблицы3.12ирисунков3.25,3.26показал,чтообработкатонкодисперсного наполнителя НТНП не приводит к изменению фазового составакварцевого песка.

Однако на поверхности наполнителя образуются микро- имакродефекты в виде трещин и раковин (рисунки 3.27-3.30), число которыхвозрастаетсповышениемкратностиобработкикварцевогопесканизкотемпературной плазмой. Одновременно снижается на 8,4-17,1 % площадьповерхности микропор и возрастает их радиус (таблица 3.13).Таблица 3.12 – Фазовый состав кварцевого песка после обработкинизкотемпературной неравновесной плазмойКратностьСодержание, % мас.обработкиКварцаКорундаПолевых шпатовкварцевого песка(SiO2)(AI2O3)АльбитМикроклин94,91,71,32,1194,81,81,42,0295,01,71,12,2394,51,91,52,1Рисунок 3.25 – Дифрактограмма исходного кварцевого песка с Мк=0,631261.2.3.Рисунок 3.26 – Дифрактограммы кварцевого песка Мк=0,63 после обработкинизкотемпературной неравновесной плазмой: 1 – однократная обработка SiO2; 2 –2-х кратная обработка SiO2; 3 – 3-х кратная обработка SiO2127Увеличение Х150Увеличение Х350Увеличение Х1000Увеличение Х1250Рисунок 3.27 – Фотографии зерен исходного кварцевого песка с различнойстепенью увеличения128Увеличение Х150Увеличение Х200Увеличение Х750Рисунок 3.28 – Фотографии зерен кварцевого песка после однократнойобработки наполнителя низкотемпературной неравновесной плазмой129Увеличение Х150Увеличение Х400Увеличение Х700Увеличение Х750Рисунок 3.29 – Фотографии зерен кварцевого песка после 2-х кратнойобработки наполнителя низкотемпературной неравновесной плазмой130Увеличение Х150Увеличение Х700Увеличение Х850Увеличение Х1300Рисунок 3.30 – Фотографии зерен кварцевого песка после 3-х кратнойобработки наполнителя низкотемпературной неравновесной плазмойСущественное изменение удельной поверхности микропор в кварцевом пескенаблюдается для пор радиусом 20-35 А.

Характеристики

Список файлов диссертации

Модифицированные эпоксидные композиционные материалы пониженной пожарной опасности
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6430
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее