ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЕНОПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ КАРБАМИДНЫХ СМОЛ С АКТИВИРОВАННЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ
ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Применяемые материалы
1 - Карбам и доформальдегидная смола марки КФ-Ж, представляющая собой продукт пол и конденсации карбамида с формальдегидом, негорюч, невзрывоопасен. Токсичность смолы обусловлена наличием в ней свободного формальдегида, предельно допустимая концентрация которого в производственных помещениях 0,5 мг/м3.
|
Показатели карбамидной смолы марки КФ-Ж |
Карбамидоформальдегидные смолы марки КФ-Ж должны соответствовать нормам, указанным в таблице 2.1 (ГОСТ 14231-88).
|
Наименование показателя |
Един. Изм-я |
Норма для марки КФ-Ж |
|
- Внешний вид |
- |
Однородная суспензия от белого до светло - желтого цвета |
|
- Массовая доля сухого остатка |
% |
67±2 |
|
- Массовая доля свободного формальдегида |
% |
1,0 |
|
- Условная вязкость при 20± 0,5°С по визкозиметру ВЗ-1 |
С |
40-60 |
|
- Концентрация водородных, ионов, pH |
- |
7,0-8,5 |
|
- Время желатинизации при 100 °С при 20±1°С |
С Ч |
45-70 10 |
|
- Смешиваемость смолы водой при 20±1°С в соотношении 1:2 по объему |
Полная |
|
Таблица 2.1. |
2 - Отверждающий агент. Отверждение карбамидоформальдегидных смол протекает по механизму электрофильного замещения, катализируемый кислотами /29, 30, 31/. Его скорость лимитируется предварительной диссоциацией метилольных групп с образованием активного карбониевого иона - СО - N - СН2+, играющего роль элефильного агента.
В качестве катализатора отверждения карбидоформальдегидных олигомеров используюторганические (уксусная, щавелевая) и минеральные (соляная, серная) кислоты, некоторые соли (хлористый аммоний, хлористый цинк) и сульфированные углеводороды /32, 33, 34, 35/.
В данной работе в качестве вспенивающе-отверждающего агента использовалась термическая ортофосфорная кислота (ГОСТ 10678-76), которая обладает достаточно быстрым каталитическим действием и менее коррозионноактивна по сравнению с другими кислотами.
|
Бесцветная жидкость 73 98 |
К ортафосфорной кислоте, согласно нормам, предъявляются следующие требования:
- внешний вид
- массовая доля ортафосфорной
Кислоты (Н3Р04), % не менее
- молекулярная масса
Термическая ортофосфорная пожаровзрывоопасна, кислота с водой смешивается в любых соотношениях, агрессивная жидкость.
3 - Наполнитель. В качестве мелкодисперсного наполнителя использованы барханные пески плотностью 2,6-2,7 г/см3, химический состав которого приведен в таблице 2.2.
|
Номер |
Химический состав |
|||||||
|
Пробы |
ЗЮ2 |
А|2°з |
Ре203 |
СаО |
МдО |
И20 |
О О ГО |
П. п. |
|
1 |
68,46 |
9,92 |
1,40 |
6,81 |
1,08 |
3,91 |
5,28 |
3,14 |
|
2 |
68,91 |
10,34 |
1,46 |
5,54 |
0,98 |
3,61 |
5,86 |
3,29 |
|
Таблица 2.2 |
4
|
Химический состав наполнителя |
- Эмульгатор. Роль эмульгаторов (поверхностно-активных веществ) в процессе формирования пенопласта многообразна: они облегчают диспергирование плохо совмещающихся или существенно различающихся по вязкости компонентов; способствуют диспергированию пузырьков воздуха в системе, которые в дальнейшем играют роль центров образования газовой фазы; служат для большинства полимерных пен стабилизаторами образующейся жидкой пены.
В данной работе в качестве эмульгатора использовали оксиэтилированный алкилфенол ОП-Ю (или ОП-7). Он представляет собой продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена и применяется в качестве смачивающих и эмульгирующих ПАВ. Вещество ОП-Ю относится к неионогенным поверхностно-активным веществам.
|
Физико-химические показатели вещества ОП-Ю |
Эмульгатор ОП-Ю по физико-химическим показателям должен соответствовать нормам ГОСТ 8433-81 (табл. 2.3.).
|
Наименование показателей |
Един. Изм-я |
Показатели |
|
- Внешний ВИД |
- |
Маслоподобная жидкость светло-желтого цвета |
|
Таблица 2.3 |
|
Наименование показателей |
Един. Изм-я |
Показатели |
|
- Массовая доля основного вещества, не менее |
% |
80 |
|
- Массовая доля воды, не более |
% |
0,3 |
|
- Водородный показатель pH водного раствора, концентрации 10 г/л |
- |
6-8 |
|
* |
Структурная формула
О (СН2СН20)пСН2СН20Н
Где: п - равно 7 ч-9 для вещества ОП-7 и 10 ч-12 для вещества ОП-Ю.
Вещество ОП-10 (ОП-7) является пожароопасным: температура вспышки - 77 °С, температура самовоспламенения - 400° С, нижний предел воспламенения - 75° С.
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны для вещества ОП-Ю составляет 1,5 мг/м3.
5 - Поверхностно-активные вещества для активации наполнителей. Использовали катионоактивные ПАВ, выпускаемые промышленностью - соли четвертичных аммониевых оснований.
- Лаурилдиметилбензиламмоний хлорид (ЛДБАХ), применяемый в качестве бактерицидного и антистатического вещества в составе синтетических моющих средств /80/. Химическая формула
[С12Н25М(СН3)2СН2С6Н5]+С|-
Содержание основного вещества - 80%. Растворяется в ацетоне, спиртах.
- Додецилпиридиний хлорид (ДПХ). Химическая формула
[С12Н25МС2Н5]+С|-
Содержание основного вещества - 50%. Растворяется в смеси воды, этилового спирта и бензина. В промышленности применяется как антистатик /80, 81/.
