Реферат: Исследование реологических свойств эпоксидных композиций - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Исследование реологических свойств эпоксидных композиций

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 398 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Исследование реологическ их свойств эпоксидных композиций Выбор к омпонентов разрабатываемых композиций с пониженной горючестью обусло влен предъявлением ряда требований к полимерному составу: текучести, сп особности к формированию карбонизованного остатка. В качестве основных компонентов состава использовали эпоксидную смолу марки ЭД-20 и глицедилметакрилат (ГМА). Оба компонента содержат эпоксидные группы, поэтому в качестве отвердителя применялся полиэтиленполиамин ( ПЭПА). В качестве замедлителей горения (ЗГ) для коксующихся полимеров, к которы м относятся эпоксидные смолы, эффективнее использовать фосфорсодержащ ие ЗГ. В связи с чем, в исследованиях в качестве ЗГ применялся трихлорэтил фосфот (ТХЭФ). Решение задачи разработки эпоксидных композиций, сочетающих высокие п оказатели механической прочности, жесткости, диэлектрических и других свойств с простотой технологии переработки невозможно без применения наполнителей. Наполнение – это традиционный, широко используемый и высокоэффективн ый способ направленного регулирования свойств сетчатых полимеров. Выбор наполнителей определяется в первую очередь разме рами его частиц, а также формой и характером их упаковки [ 7-9,33 ] . В качестве дисперсного наполнителя в работе использова лись полититанаты и TiO 2 . В зависимости от химиче ской природы наполнителей они могут оказывать ускоряющее или замедляю щее влияние на формирование сетчатой структуры. Физические свойства на полнителей, такие как размер частиц, их форма и распределение в материал е влияют на прочностные свойства наполненных композиций. Кинети ка отверждения модифицированных композиций Применение отверждающихся эпоксидных композиций, как правило, связано с использованием модификаторов регулирующих свойства композиций в исх одном и конечном состояниях, на стадиях отверждения и переработки. Отвер ждение таких многокомпонентных систем является сложным многостадийны м процессом, включающим как образование пространственно сшитой полиме рной матрицы, так и формирование ее структуры. Поскольку эти процессы в о тверждающихся композициях протекают одновременно, они взаимно влияют на механизм и кинетику каждого. В качестве сшивающего агента для эпоксидного олигомера ЭД-20 использовал ся ПЭПА, относящийся к отвердителям нуклеофильного типа. Взаимодействи е ПЭПА с концевыми эпоксидными группами осуществляется за счет миграци и подвижного атома водорода аминогруппы: R 2 R 2 H R 2 R 1 - N -H +CH 2 dЕ d И R 1 -N-CH 2 R 1 – N – CH 2 d И O O O + O CH 2 CH-O - C Н - ОН R-CH 2 CH 2 R-CH 2 CH 2 R – СН 2 – СН 2 R 1 - N -H +CH 2 d Е d И d И O O CH 2 R-CH 2 CH 2 Для осуществления полной сшивки эпоксидного олигомера соотношение между количеством атомов водорода и числом эпоксидных групп в олигомере должно быть стехиометрическим . На начальных стадиях отверждения ЭД-20, когда не все моле кулы поперечно сшиты, смола является термопластичной. При дополнительн ом отверждении поперечные сшивки становятся общими, и композиция перех одит в отвержденное состояние. Изучение кинетики отверждения показало, что для исходно го олигомера формирование разветвленных макромолекул при отверждении протекает в течение 20 мин. С ростом завершенности реакции отмечен резкий подъем температуры до 127 0 С, рис.1, кр.1. Рис .1. Кинетика отверждения эпоксидных композиций : 1 – 100 ЭД-20 + 15ПЭПА; 2 – 30ЭД-20 + 30 ГМА + 10ТХЭФ + 10,5ПЭПА; 2 – 30ЭД-20 + 30 ГМА + 10ТХЭФ + 10,5ПЭПА + 1% TiO 2 ; 3 – 30ЭД-20 + 30 ГМА + 10ТХЭФ + 10,5ПЭПА + 5% TiO 2 ; 4 – 30ЭД-20 + 30 ГМА + 10ТХЭФ + 10,5ПЭПА + 40% TiO 2 . Введение в эпоксидный олигомер ГМА и ТХЭФ в количестве 30 и 10 масс. ч. соответственно по сравнению с немодифицированной композицие й повышает максимальную температуру отверждения до 205 є С. Введение в эпоксидный олигомер TiO 2 в количестве 1%, 5%, 40% по сравнению с ненаполненной композицией по вышает максимальные температуры отверждения до 170, 175 и 123 є С соответственно. На стадии гелеобразования соединение разветвленных мо лекул в непрерывную сетку при введении в олигомер TiO 2 протекает с меньшей скоростью, чем у исходного олигомера, чт о подтверждается увеличением времени гелеобразования, таблица 1. Таблица 1 Кинетика отверждения эпоксидных композиций Состав материала, масс. ч., на 100 масс. ч. ЭД-20 Время гелеобразо-вания, t гел , мин. Время отверждения, t отв , мин Максимальная температура отверждения, Т мах , о С Время достижения мах скорост и, мин от начала отверждения 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ +10,5ПЭПА 45 74 205 45 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ +10,5ПЭПА +1% TiO 2 50 90 170 69 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ +10,5 ПЭПА+5% TiO 2 55 77 175 30 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ +10,5 ПЭПА+40% TiO 2 65 86 123 29 Исследование степени отверждения показало, что при введении в эпоксидн ый олигомер и ГМА ТХЭФ повышает степень превращения до 83-87%, табл.5. Дополнительное отверждение при повышенных температурах, как вид физич еской модификации, обеспечивает снижение внутренних напряжений в мате риале и улучшение ряда эксплуатационных свойств композиций [12]. При этом п реодолеваются диффузионные затруднения, возникающие в твердой матрице , и реагируют оставшиеся свободные реакционные группы отвердителя и оли гомера, что приводит к возрастанию степени отверждения до 87-89%, таблица 7. Таблица 7 Выбор состава композиции Состав, ма сс.ч. Степень превращения, % Т=24 ° С t =24 ч. Т=90 ° С t =1 ч. Т=90 ° С t =3 ч. ЭД-20+15ПЭПА 78 98 99 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+15ПЭПА 83 87 90 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+15ПЭПА 86 89 - 30ЭД-20+30ГМА+30ТХЭФ+15ПЭПА 86 89 - 30ЭД-20+30ГМА+40ТХЭФ+15ПЭПА 87 89 - 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+40НБ+15ПЭПА 93 93 95 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+50НБ+15ПЭПА 96 97 97 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+40НБ+15ПЭПА 82 86 87 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+50НБ+15ПЭПА 86 87 89 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+60НБ+15ПЭПА 87 89 89 Введение НБ в пластифицированную композицию не оказывает существенног о влияния на степень превращения, таблица 7. При введении в эпоксидный олигомер и ГМА 30 и 40 масс.ч. ТХЭФ наблюдается на п оверхности образцов выделение жидкости, что видимо связано с избытком п ластификатора. Введение же 10 масс.ч. ТХЭФ не обеспечивает достаточного ко личества фосфора для снижения горючести, поэтому для дальнейших исслед ований выбран состав, содержащий 20 масс. ч. ТХЭФ. При введении в пластифицированную композицию 10, 20 и 30 масс.ч. НБ наблюдаетс я расслаивание состава композиции, что связано с разностью плотностей к омпозитов и НБ. Введение же 40, 50 и 60 масс.ч. НБ увеличивает вязкость композици и и расслаивания не наблюдается, при этом степень превращения и физико-м еханические свойства существенно не изменяются, таблицы 7,8. Физико- механические свойства модифицированных эпоксидных композиций Так как модификаторы влияют на процессы структурообразования эпоксидн ых композиций, следовательно, возможно изменение их физико-механически х свойств. При введение в эпоксидный олигомер и ГМА ТХЭФ образцы характеризуются п овышенной устойчивостью к изгибающим и ударным нагрузкам. Однако, как бы ло отмечено ранее, увеличение содержания ТХЭФ до 30, 40 масс.ч. нежелательно. Деформационно-прочностные свойства зависят от количества наполнителя в композиции. Увеличение степени наполнения полимерной матрицы может с пособствовать снижению прочности при изгибе. При исследовании влияни я количества НБ на комплекс физико-механических свойства установлено, ч то при увеличении НБ в составе композиции до 50 масс. ч. приводит к возраста нию разрушающего напряжения при изгибе ~ в3 раза, а ударной вязкости - ~ в7 ра з. Увеличение количества наполнителя до 60 масс.ч. приводит к снижению проч ностных свойств, таблица 8. Таблица 8 Физико-механические свойства эпоксидных композиций Состав композиции, масс.ч., отвержденной 15 масс.ч. ПЭПА Напр яжение при изгибе, s и , МПа Ударная вязкость, а уд , кДж/м 2 100ЭД-20 17* 3 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ 7 8 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ 15 15 30ЭД-20+30ГМА+30Т ХЭФ 12 13 30ЭД-20+30ГМА+40ТХЭФ 12 12 30ЭД-20+30ГМА+10Т ХЭФ+40НБ 7* 18 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+50НБ 9* 21 30ЭД-20+30ГМА+20Т ХЭФ+30НБ 5* 13 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+40НБ 35* 12 30ЭД-20+30ГМА+20Т ХЭФ+50НБ 42* 12 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+60НБ 38* 12 Примечани е: * - разрушение образца. Влияние замедлителей горе ния на горение эпоксидных композиций Эпоксидные смолы относятся к коксующимся при горении полимерам, однако у некоторых из них кокса образуется очень мало. Горючесть смол, их способ ность к коксообразованию зависит от типа эпоксидной смолы [25] и обусловле на содержанием в составе продуктов деструкции значительного количеств а горючих соединений. При воздействии температуры вначале наблюдается улетучивание не сшитых эпоксидных групп, а затем разлагается высокомол екулярная фракция, освобождая оксид углерода, метан, этан, этилен, пропил ен, ацетон, формальдегид, ацетальдегид, бензол [19]. Для снижения горючести э поксидных смол перспективным способом является применение ЗГ, содержа щих атомы галогена, фосфора, азота. Однако количество эффек тивных в эпоксидных композициях ЗГ невелико. Принятые в ряде стран закон ы об охране окружающей среды, запрещающие использование галогенсодерж ащих ЗГ обусловливают необходимость поиска новых эффективных ЗГ, особе нно полифункционального назначения. Поведение разработанных материалов при воздействии на них повышенных температур исследовали методом ТГА. ТХЭФ является термически дос таточно устойчивым пластификатором и разлагается в интервале температ ур 160-320 о С, табл. 9. Причем в интервале темпер атур 160-240 о С завершается полное дегидрохл орирование, протекающее эндотермически, и потери массы соответствуют с одержанию Cl в ТХЭФ (35 масс%). Видимо, одновременно с дегидрохлорированием пр отекают процессы структурирования и в интервале температур 240-320 о С проходит разложение образовавшихся структу рированных структур, что подтверждается образованием КО, табл. 9 и экзоте рмичностью процесса. Кроме того, ТХЭФ разлагается в температурном интервал е, близком к температуре разложения самой смолы, что может обеспечить ег о эффективное влияние на процессы горения эпоксидной смолы. Нитрид бора устойчив в атм осфере кислорода ~ до 700 о С. Чаще всего НБ в ходит в состав жаропрочных и жаростойких композиционных материалов. Введение ТХЭФ в эпоксидную смолу оказывает влияние на поведение при пиролизе и проявляется в следу ющем: - повышается термоустойчивость материала, что подтвержд ается возрастанием температуры начала деструкции на 25 о С, таблица 9; - увеличивается выход карбонизованного остатка по око нчании основной стадии деструкции, соответственно, снижается количест во летучих продуктов, табл.9, среди которых большую часть составляют горю чие соединения. Таблица 9 Параметры процесса деструк ции Состав, масс. ч Температур а начала деструкции, о С Выход КО, % при (Т К ) Выход коксового остатка, % при Т, о С 200 300 400 500 ГМА 220 18 (450) 75 37 19 17 ТХЭФ 160 45 (320) 97 57 17 17 ЭД-20+15ПЭПА 200 53 (390) 93 79 51 37 30ЭД-20+30ГМА+ 20ТХЭФ+15ПЭПА 225 58 (450) 98 78 60 48 Выявленное влияние исследуемых компонентов на термолиз эпоксидной смо лы проявляется и в поведении материала при горении его на воздухе. Потери массы при горении на воздухе снижаются с 78 % для немодифицированно й смолы до 38-45%, для пластифицированных и наполненных композиций, таблица 10. Таблица 10 Показатели горючести эпоксидных композиций Состав компо зиции, масс.ч. Время поджигания, t под Потери массы, D m, % КИ, % об. ЭД-20+15ПЭПА 45 78 19 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+15ПЭПА 60 45 22 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+40НБ+15ПЭПА 65 44 22 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+50НБ+15ПЭПА 68 43 23 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+40НБ+15ПЭПА 72 40 23 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+50НБ+15ПЭПА 78 40 25 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+60НБ+15ПЭПА 85 38 25
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Вова, ты вот ратуешь за трёхдетную семью. А какой пример мы показываем россиянам?
- У меня, Дима, двое детей, у тебя - один, итого трое. Всё правильно.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Исследование реологических свойств эпоксидных композиций", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru