165968 (740033), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Таблица 9.

Параметры отверждения наполненных пластифицированных и непластифицированных композиций.

Состав материала в масс. ч. на 100 масс. ч. ЭД-20	Параметры отверждения			СО, % (90°C, 2 часа)
	τгел, мин	τотв, мин.	Тмах, °C
ЭД-20+15ПЭПА	60	75	119
ЭД-20+30ПФА+5сажа+30ФОМ+ПЭПА	30/10	55/25	73/122	86/96
ЭД-20+30ПФА+5ГТО+30ФОМ+ПЭПА	30/25	59/43	62/90	83/95
ЭД-20+30NH4Cl +5ГТО+30ФОМ+ПЭПА	30/25	69/57	52/79	76/94
ЭД-20+30 NH4Cl +5ГТО+30ФД+ПЭПА	30/10	65/27	62/106	74/94
ЭД-20+25ПФА+5ГТ+25ФОМ+25ПЭПА	20	30	124	94

Примечание: в числителе данные для составов с 15% масс. ПЭПА, в знаменателе – с 25% масс. ПЭПА.

Следовательно, с изменением содержания отвердителя можно регулировать время гелеобразования составов в зависимости от запросов производства. При большем содержании ПЭПА увеличивается степень сшитости матрицы, табл.9.

Степень превращения наполненных эпоксидных композиций после суток «холодного» отверждения составляет 74-89%. Поэтому для ее повышения и следовательно, улучшения и стабилизации свойств продуктов отверждения проводили термообработку при 90^оС в течение 1-3 часов, что приводит к возрастанию степени отверждения до 90-96 %.

Придание эпоксидной композиции электропроводящих свойств осуществлялось введением наполнителей. Электропроводящие свойства в полимере проявляются при образовании в нем частичками наполнителя цепочечных структур. Образования облегчения таких структур достигалось за счет уменьшения взаимодействия между макромолекулами полимера, между частицами наполнителя, между полимером и наполнителем, а также высокой десперсностью наполнителя. Для этих целей использовали гибридные наполнители, один из которых не является электропроводящим (ПФА, NH₄Cl), а также введение пластификаторов. Это позволило даже при небольших количествах электропроводящего наполнителя (5 масс.ч.) добиться значительного снижения удельного сопротивления и отнести разработанные полимерные составы к классу антистатических материалов, табл. 10.

Таблица 10.

Свойства модифицированных эпоксидных композиций, отвержденных

ПЭПА

№ п/п	Состав материала в масс. ч. на 100 масс. ч. ЭД-20	Удельное сопротивление
		ρυ, Ом·м	ρS, Ом
1	ЭД-20+30NH4Cl+5ГТ+30ФД+15ПЭПА	7,6·104	7,6·106
2	ЭД-20+30NH4Cl+5ГТ+30ФОМ+15ПЭПА	3,4·104	8,0·106
3	ЭД-20+30ПФА+5ГТ+30ФОМ+15ПЭПА	8,9·105	1,8·108
4	ЭД-20+30ПФА+5сажа+30ФОМ+15ПЭПА	2,4·108	4,5·109
5	ЭД-20+30NH4Cl+5ГТ+20ФД+15ПЭПА	1·104	2,4·106
6	ЭД-20+30NH4Cl+5ГТ+30ТХЭФ+15ПЭПА	3,9·103	3,3·105
7	ЭД-20+30ПФА+35ФОМ+15ПЭПА	1,8·108	3,8·1010
8	ЭД-20+25ПФА+5ГТ+25ФОМ+25ПЭПА	1,6·109	3,0·1011

Кроме того, из анализа показателей удельного сопротивления, очевидно, что имеет значение как и природа второго (NH₄Cl или ПФА) так и природа графитового наполнителя. Графит тигельный – это бисульфат углерода, представляющий собой электролитическое соединение внедрения графит. Технический углерод (сажа) представляет собой турбостатическую (неупорядоченно-слоевую) форму углерода. Электропроводимость материалов содержащих сажу на 2-3 порядка меньше, чем содержащих в таком же количестве графит тигельный.

Процессы деструкции исходных компонентов, а также пластифицирован­ных и наполненных составов исследованы с помощью термогравиметрического анализа (ТГА), табл.11. Влияние применяемых модификаторов проявляется в сле­дующем: увеличивается выход коксового остатка (КО), следовательно, уменьшается количество летучих продуктов, и максимальные скорости разложения смещаются в область низких температур (рис. 5), что свидетельствует о возможности влияния на физико-химические процессы пиролиза полимера на начальной стадии его деструкции.

Горючесть эпоксидных смол оценивалась методоми «керамической» и «огневой» трубы, и по показателю воспламеняемости - кислородному индексу.

Образцы, содержащие замедлители горения и модификаторы не горят на воздухе. В пламени спиртовки начинают вспениваться и образуют кокс. Наблюдается снижение потерь массы с 78% для композиции, не содержащей на­полнителей и модификаторов до 1 -6% для наполненных композиций. Небольшие потери массы связаны с некоторой деструкцией полимера, табл. 12.

Рис.5. Зависимость скорости потери массы от температуры.

1 - ЭД-20+15ПЭПА,

2 - ЭД-20+30NH4Cl+5ГТО+30ФОМ+15ПЭПА,

3 - ЭД-20+30NH4Cl+5ГТО+30ФД+15ПЭПА,

4 - ЭД-20+30ПФА+5ГТО+30ФОМ+15ПЭПА,

5 - ЭД-20+30ПФА +5сажа+30ФОМ+15ПЭПА,

6- ЭД-20+25ПФА+5ГТ+25ФОМ+25ПЭПА.

Таблица 11

Данные ТГА эпоксидных композиций

Состав, масс. ч., на 100 масс.ч. ЭД-20	Основные стадии пиролиза		Выход коксового остатка, %, при Т, 0С
	, 0С	, %	200	300	400	500
ЭД-20+15ПЭПА			93	79	51	37
ЭД-20+30NН4Сl+ 5ГТО+30ФОМ+15ПЭПА			95	50	30	21
ЭД-20+30NН4Сl+ 5ГТО+30ФД+15ПЭПА			89	55	26	21
ЭД-20+30ПФА+ 5ГТО+30ФОМ+15ПЭПА	ТН=2000С ТК=4000С	-	97,5	79	69	64
ЭД-20+30ПФА+5 сажа+30ФОМ+15ПЭПА	ТН=2000С ТК=4000С	-	97	78,5	71	66
ЭД-20+25ПФА +5ГТ+25ФОМ+25ПЭПА			94	63	47	39
ЭД-20+25ПФА+5ГТ +25ФОМ+25ПЭПА КОКС			94	89	85	78

Таблица 12.

Показатели горючести эпоксидных композиций.

Состав материала, масс. ч. на 100 масс. ч. ЭД-20	Потери массы (Δm) определенные			Кис- ло­родный индекс, % объ­ем.
	при поджигании на воздухе	по методу «керамическая труба» ГОСТ 12.1.044-89
		ΔТ,°С	Δm,%
ЭД-20+15ПЭПА	78	+650	80	19
ЭД-20+30NН4Сl+5ГТО+20ФД+10ПЭПА	1,05	-30	0	38
ЭД-20+30NН4С1+5ГТО+30ТХЭФ+1 5ПЭПА	6,6	-30	0,19	35,5
ЭД-20+30NН4С1+5ГТО+30ФОМ+15ПЭПА	2,84	-20	0,22	36
ЭД-20+30NН4С1+5ГТО+30ФД +15ПЭПА	0,9	-20	0,13	36
ЭД-20+30ПФА+5ГТО+30ФОМ+1 5ПЭПА	6,09	-20	0	40
ЭД-20+30ПФА+5 сажа+30ФОМ+15ПЭПА	3,15	-20	0	37
ЭД-20+35ПФА+35ФОМ+15ПЭПА	0,519	-20	0	33
ЭД-20+25ПФА+5ГТ+25ФОМ+25ПЭПА	1,38	-20	0,32	35
ЭД-20+25ПФА+5ГТО+50ФОМ+25ПЭПА	3	-20	0,1	36

Примечание: Δm - потери массы образцов, %; ΔТ- приращение температуры

Следовательно, все разработанные составы относятся к классу трудносгораемых, так как в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 к этому классу относятся материалы, для которых ΔТ<60ºC , Δm<60% и КИ>27% объем.

Таким образом в результате проведенных исследований доказана возможность направленного регулирования структуры и свойств эпоксидных полимеров, обеспечивающих придание материалам на их основе антистатических свойств и пониженной горючести.

Характеристики

Список файлов реферата