ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЕНОПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ КАРБАМИДНЫХ СМОЛ С АКТИВИРОВАННЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ

Прочностные свойства карбамидных пенопластов на активированных наполнителях

Как известно, значение прочностных показателей пенопластов зависят от вида пористой структуры, формы и пространственного расположения каркасообразующих элементов структуры. Напряжения, возникающие при действии на пенопласт разрушающей силы, являются результатом суммарного действия растягивающих, сжимающих, изгибающих и срезывающих усилий. Поэтому, установить количественную связь между механическими характеристиками и параметрами ячеистой структуры пенопластов достаточно трудно. Сложно также изготовить образцы пенопластов, ячеистая структура которых отличалась бы только одним параметром при строгом соблюдении постоянства других.

Процессы монотонного статического разрушения пенопластов сопровождаются прогрессирующим накоплением повреждений в макрообъемах материалов в связи с дисперсией структурных элементов. Разрушение пенопластов происходит за счет развития и накопления дефектов на макроструктурном уровне путем образования и распространения трещин.

Механическая характеристика пенопластов - предел прочности имела вполне определенное значение при действии растягивающих напряжений. При испытании материалов на сжатие в большинстве случаев отсутствует хрупкое (явное) разрушение и легко выраженный предел прочности. Поэтому, эта характеристика определяется условно, исходя из величины заданной деформации (предел прочности при 10%-ной деформации сжатии).

На рис.4.1-4.2 представлены зависимость предела прочности

Зависимость прочности наполненных карбамидных пенопластов от содержания ЛДБАХ при различных

Температурах

1, 2, 3, 4, - при температуре 20; 40; 60; и 80° С соответственно.

Зависимость прочности наполненных карбамидных пенопластов от содержания ДПХ при различных температурах

Рис. 4.2. 1, 2, 3, 4 - при температуре 20; 40; 60; и 80° соответственно

Зависимость удельной ударной вязкости пенопластов от содержания активаторов

Рис. 4.3. I - с ЛДБАХ; 2 - с ДПХ

Карбамидных пенопластов на активированных наполнителях от содержания активатора в интервале температур от 20 до 80° С при оптимальной дисперсности барханного песка (раздел 3.2).

Как видно из рис. 4.1. с увеличением содержания ЛДБАХ прочность пенопласта монотонно возрастает. При температуре 20°С монотонность роста прочности сохраняется до содержания ЛДБАХ, равном 1,2% по массе наполнителя. Это явление находится в полном соответствии с усиливающим эффектом наполнителя, благодаря физико-химической активности ее поверхности по отношению к исходному полимеру. Но с повышением температуры усиливающий эффект незначительно снижается. Так, повышение температуры до 80 °С при содержании ЛДБАХ в композиции 0,7-0,8% по массе приводит к снижению прочности на 0,1 МПа.

Влияние температуры нагрева сильнее проявляется при использовании в качестве активатора ДПХ. При повышении температуры нагрева от 40° С до 60° С и 80° С (при содержании ДПХ 0,6% по массе барханного песка) прочность при 10%-ной деформации сжатия снижается соответственно на 12 и 19%. Следует отметить, что с увеличением температуры зависимость прочности от содержания ДПХ приобретает параболический характер (кривые 3,4). Увеличение количества активатора выше 0,7% по массе приводит (при температуре нагрева выше 60° С) к заметному снижению прочности, что связано, по-видимому, сувеличением подвижности молекулярных цепей исходной карбамидоформапьдегидной смолы.

Исследовано влияние количества КПАВ на двухопорный ударный изгиб наполненных карбамидных пенопластов, удельная ударная вязкость), при оптимальной дисперсности барханного песка. Как видно из рис. 4.3 зависимость имеет параболический характер с максимумом (при 20°С) при расходе активатора 0,5 и 0,7% соответственно с ЛДБАХ и ДПХ. Увеличение удельной ударной вязкости пенопластов с активированными наполнителями почти в два раза по сравнению с композициями, не содержащими активаторы, указывает на снижение внутреннего напряжения и соответственно хрупкости материала.