ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Влияние температуры на механические характеристики ППУ

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.

Измерений параметров

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

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].