ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Влияние температуры на механические характеристики ППУ

Влияние температуры на механические характеристики ППУ

Рисунок 1.9 -

Экспериментальные кривые ре­лаксации напряжения ППУ-305А (р = 150 кг/м3) при степени сжа­тии 2,4 % для температур 293 (1), 313 (2), 333 (3), 353 (4), 373 К (5) [79].

Как отмечается в [7] при повышенной температуре снижается прочность и повышается деформативность пенопластов. Вследствие особенностей их макроструктуры деформативность изменяется больше чем прочность. Харак­тер влияния температурных факторов на механические свойства пенопластов определяется свойствами полимерной основы, состоянием ячеистой структу­
ры, наличием начальных внутренних напряжений, развитием релаксацион­ных и ориентационных процессов в её структурных элементах, величиной давления газов в ячейках. При повышенных температурах под действием ме­ханических напряжений возрастает роль эластических и пластических де­формаций, проявляющихся в увеличении отклонения диаграммы «напряже­ние - деформация» от линейности. При температурах более 90 - 100 °С пе­нополиуретан ведёт себя как нелинейное вязкоупругое тело, при более высо­ких температурах 120 -150 °С материал обугливается [2,6,7].

При понижении температуры диаграмма приближается к линейной. По­вышаются все механические характеристики. Характер изменения прочност­ных и деформационных характеристик при повышенных и пониженных тем­пературах показан на рисунке 1.10 [7,89].

Весьма эффективным методом контроля теплостойкости ППУ является метод снятия термомеханических кривых ТМК. При таких испытаниях макроструктура оказывает большое влияние на поведение ППУ. Так, испытываемые образцы ППУ-3 С, вспененные фреоном расширяются, а вспененные диоксидом углерода сжимаются, что приводит к изменению вида ТМК и осложняет его расшифровку. Температура размягчения Тр, соответствующая первому перегибу на ТМК, зависит от механического напряжения, степени вытянутости ячеек, степени их замкнутости, типа вспенивающего агента (связано с изменением давления газа внутри замкнутых ячеек). В результате метод ТМК в общем случае не позволяет определить температуру стеклования Тс пенопластов. Однако, прочность

Пенополиуретана при Тр практически совпадает с напряжением сжатия, при котором снята соответствующая ТМК. Поэтому метод ТМК является эффективным при контроле теплостойкости пенополиуретанов [7]. Оказалось, что дилатометрические кривые и их первые производные, характеризующие коэффициент термического линейного расширения а (KTJIP), имеют вид как и для стеклообразных полимеров (рисунок 1.11). Температуру стеклования ТС) измеряли по соответствующей методике

Описанной в [7]. Определяли температуру Ть соответствующую точке перегиба на кривых (максимум, либо минимум на кривой первой производной). Одновременно на дилатограмах контролировали полувысоту изменения размеров образцов Ah/2 для подинтервала AT/2=T2-Ti области размягчения полиуретана и KTJIP ППУ.

Влияние температуры на механические характеристики ППУ

160 Т,°С

0,5%

160 т,°с

Рисунок 1.11 - Дилатометрическая резульхать1 Кривая (1) и ее первая производная (2) для ППУ (р=108 кг/м3) при первом цик- контролируемых Ле нагрева. Испытания проведены в на­правлении вспенивания (а) и в направ- представленны в таблице 1.2 [7]. Лении перпендикулярному вспенива - _

Нию (б) Оказалось, что зависимость

KTJIP от температуры для ППУ (у = 108 кг/м3) в интервале от - 60 °С до 120 °С имеет монотонный нелинейный характер.

При повышеннии от 120 °С до 180 °С значение KTJIP увеличивается в » 2 раза. Как видно из таблицы 1.2, значения а в направлении вспенивания и в направлении перпендикулярному вспениванию для р =108 кг/м3 в рассмотренном интервале температур совпадают. Указанные значения КТРЛ не претерпевали существенных изменений при циклическом нагреве -

Измерений параметров

Охлаждении образцов. Следовательно термическое деформирование стеклообразных ППУ повышенной плотностью определяется термическим деформированием полиуретана.

Таблица 1.2 - Коэффициент термического линейного рас­ширения ППУ при нагреве

Т,

А-105

°с

Р=108 кг/м3

Р=22 кг/м3

В направлении

В направлении перпендику­

Вспениванию

Лярно

Вспениванию

-60

4,0

4,2

4,3

4,2

-40

5,1

5,1

4,3

4,7

-20

5,7

5,4

4,4

4,5

0

5,8

5,9

4,5

4,7

20

6,0

6,0

4,8

4,9

40

6,1

5,4

4,2

4,4

60

6,0

5,9

4,1

4,7

80

8,1

6,4

4,8

5,3

100

11,5

7,6

1,1

3,8

120

18,7

9,4

0,5

-5,3

140

70,0

16,3

-28,4

-53,4

160

15,1

2,5

-127,0

-140,0

180

11,7

-5,3

-64,0

-37,0

Наибольшие различия и изменения зависимости а(Т) имеют ППУ в температурном диапазоне от 120 °С до 180 °С, что прежде всего связано с влиянием процессов релаксации в полиуретане [7].

Наблюдаемый эффект самопроизвольного удлинения, либо усадки образцов при прогреве вблизи Тс обусловлен, по-видимому, степенью свернутости макромалекул полиуретана или их фрагментов [7].

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Долговечность пенополиуретана

1. На основании термофлуктуационных представлений о разрушении и деформировании твердых тел уточнена методика прогнозирования долговечности пенополиуретана и разработаны технологические способы ее повышения при утеплении строительных конструкций. 2. Установлено, что пенополиуретан, …

Определение долговечности пенополиуретана в конструкциях утепления при помощи диаграмм

Для определения прочностной долговечности пенополиуретана при по­перечном изгибе и деформационной долговечности при сжатии можно ис­пользовать диаграммы зависимости времени до разрушения или критическо­го деформирования от температуры и напряжения. Для построения диаграмм …

Примеры определения долговечности пенополиуретана в конструкциях утепления

Дополнительное утепление с наружной стороны стены. В такой кон­струкции утеплитель практически не несёт механических нагрузок, но раз­рушение пенопласта возможно в контактных слоях между утеплителем, сте­ной и отделочным покрытием. При забивке …

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.