Справочник по композиционным материалам

Отверждение ненасыщенных полиэфирных смол

Ненасыщенные полиэфирные смолы отверждают введением инициаторов, служащих источником свободных радикалов и инициирующих цепную реакцию полимеризации. Свободные ра - 34 дикалы могут образовываться из перекисей или других неста­бильных соединений, например азосоединений. Эти соединения могут расщепляться на радикальные фрагменты при нагревании или воздействии ультрафиолетового либо другого излучения высокой энергии. Как правило, полиэфирная смола содержит ингибитор, являющийся, по существу, улавливателем свободных радикалов. Реакция полимеризации при введении инициаторов начинается лишь после того, как преодолено действие ингибито­ров. Этот индукционный период дает возможность механически смешать содержащую инициатор смолу с армирующим агентом и поместить ее в необходимую для отверждения форму до начала реакции полимеризации. Хорошими ингибиторами полимериза­ции являются гидрохинон и его производные, а также четвертич­ные галогениды аммония.

Большинство перекисных инициаторов при попадании в по­лимерную массу разлагается сравнительно медленно. Для уве­личения скорости их разложения используют активаторы (про­моторы). Фактически активаторы являются катализаторами для инициаторов.

Как инициатор, так и активатор — это реакционноспособные соединения, бурное взаимодействие которых сопровождается вос­пламенением или даже взрывом. Эти соединения следует добав­лять к смоле порознь, убедившись перед добавлением второго в полноте растворения первого. Многие смолы содержат заранее добавленный активатор. Поведение полиэфирной смолы при отверждении определяется соотношением влияний ингибитора, инициатора и активатора.

Заместители у этиленового углеродного атома могут двояко влиять на реакционную способность двойной связи. Простран­ственное влияние обусловлено тем, что объемные группы экра­нируют двойную связь и снижают возможность второй реагиру­ющей группы занять благоприятное положение для атаки, умень­шая тем самым реакционную способность всего соединения. По­лярность определяется способностью замещающей группы при - тягивать или отдавать электроны. Электронодонорные группы (например, метил, фенил и галоген) делают двойную связь элек­троотрицательной. Именно такое их действие проявляется в сти­роле, винилтолуоле и в хлорированном стироле. Электроноакцеп - торные группы (например, винильная или карбонильная) делают двойную связь электроположительной. Это происходит в фраг­ментах фумаровой кислоты в цепях полиэфирной смолы. Про­тивоположная полярность двойной связи в стироле и в фумаро - вых фрагментах алкидной смолы способствует их взаимодействию и отверждению полиэфирных смол. Мономерный стирол, более подвижный, чем длинные полимерные цепи ненасыщенного поли­эфира, может гомополимеризоваться. Экспериментально уста­новлено, что молярное соотношение стирола и двойных связей полиэфира 2 ■ 1 является оптимальным.

2* 35

; Поведение смолы при отверждении часто определяют с по­мощью рекомендованного Обществом промышленности пластмасс (ОПП) [5] гель-теста, который заключается в следующем. В спе­циальную пробирку загружают исследуемый образец смолы с со­ответствующими добавками (ингибитор, инициатор, активатор)

T, мин 10

Рис. 2.1. Типичная зависимость температуры Т полиэфирной смолы от времени t (масса образца поли­мера 10 г, диаметр пробирки 19 мм, температура водяной бани Тв б = = 82 °С):

Г — температура при пике экзо­

Термы: t

Время гелеобразоваиия;

В э— время достижения пика экзс термы", t — время отверждения

И помещают на водяную баню с температурой 82 °С. В пробирку вводят термопару, соединенную с самописцем, регистрирующим экзотермическую температурную кривую отверждения смолы во времени. Сначала температура в пробирке медленно поднимается, достигая температуры водяной бани, а затем выходит на плато. В течение этого времени сво­бодные радикалы, выделяющиеся в результате распада инициатора, расходуются на реакцию с инги­битором. После того как этот процесс закончится, полимер быстро переходит в гелеобразное состояние. Температура при этом начинает быстро расти (так как гель-эффект ускоряет полимери­зацию), достигая своего максиму­ма, а затем, после того как от­верждение смолы закончится, сни­жается до температуры бани. Та­ким образом, поведение смолы при отверждении может быть опи­сано кривой, на которой видны индукционный период, время, необходимое для достижения пика экзотермы, и максимальная температура процесса. Этот способ позволяет проводить деталь­ное сравнение влияния различных видов и количеств инициато­ров, ингибиторов и активаторов на скорость отверждения смолы. Типичная экзотермическая кривая представлена на рис. 2.1.

Справочник по композиционным материалам

Пластики, полученные методом намотки

Быстрое развитие исследований и применение материалов, полученных намоткой, привело к созданию большого числа специ­фикаций и стандартов на методы их испытаний. Следующие стан­дарты ASTM представляют собой интерес: ASTM D2290-76. Определение предела …

Другие виды испытаний

Ряд испытаний должен проводиться при повышенных темпера­турах. Зависит это от типа композиционного материала и области его применения. Обычные композиты не должны терять проч­ность и модуль после получасовой экспозиции при темпера­туре …

Влияние длительной выдержки в окем*М;-г! иа глубине 1737 м на свойства СВКМ

Показатель Исходные значения После выдерж­ки на глубине 1737 м в тече­ние 1045 сут Показатель Исходные значення После выдерж­ки на глубине 1737 м в тече­ние 1045 сут А0Ж( МПа £сш, ГПа …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.