Исследование влияния состава композиции на свойства карбамидоформальдегидного пенопласта химического вспенивания
Результаты изучения взаимосвязи между составом композиции и свойствами карбамидоформальдегидного пенопласта, полученного методом химического вспенивания. Исследование применения карбоната кальция в качестве реагента-газообразователя в таких реакциях.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2019 |
| Размер файла | 15,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 678.652
Исследование влияния состава композиции на свойства карбамидоформальдегидного пенопласта химического вспенивания
Н.И. Коршунова, Н.М. Мухин
УГЛТУ, Екатеринбург
The results on studying compound composition correlation with ureaformaldehyde foam plastic properties getting by means of chemical foaming have been produced.
Приведены результаты по изучению взаимосвязи между составом композиции и свойствами карбамидоформальдегидного пенопласта, полученного методом химического вспенивания.
При получении пенопласта на основе карбамидоформальдегидного олигомера (КФО) методом химического вспенивания в состав композиции могут входить кроме олигомера поверхностно-активное вещество (ПАВ), кислотный отвердитель и вещество, которое в определенных условиях способно выделять газ, вспенивающий композицию. Реакции газообразования и отверждения олигомера должны происходить при обычной температуре. Учитывая, что в состав композиции входит кислотный отвердитель, при разработке рецептуры композиции предложено применение карбоната кальция (мела) в качестве реагента-газообразователя [1]. пенопласт химический реагент карбонат
В данной работе приведены результаты по изучению взаимосвязи между составом реакционной композиции и свойствами карбамидоформальдегидного пенопласта (КФП).
В эксперименте применяли карбамидоформальдегидную смолу промышленного производства марки КФ-Ж с рабочей концентрацией 55%, объем пробы 30 см3.
Для получения экспериментально-статистических математических зависимостей свойств пенопласта (выходные факторы) от состава композиции (входные факторы) был составлен план проведения полного факторного эксперимента типа 2к с числом опытов для каждой марки олигомера N=23=8.
Выбор входных факторов и областей их изменения основаны на литературных данных и предварительном изучении процесса получения карбамидоформальдегидного пенопласта (КФП) [1].
Фактор Z1 - мел марки МТД-2, уровни 4 и 8% от массы абсолютно сухой смолы.
Фактор Z2 - ПАВ АБСК (алкилбензолсульфокислота) марки А в виде водной эмульсии с концентрацией 4%, уровни 4 и 6 см3.
Фактор Z3 - отвердитель щавелевая кислота (водный раствор с концентрацией 10%), уровни 16 и 20 см3.
За выходные параметры были взяты плотность пенопласта (с, кг/м3), величины сорбционного увлажнения (С,%) и водопоглощения (В,%), прочность при сжатии при 10%-ной линейной деформации (у, МПа).
В соответствие с планом эксперимента были получены образцы пенопласта и определены показатели их свойств.
Матрица планирования ПФЭ N=23 и показатели свойств пенопласта на основе смолы КФ-Ж представлены в табл.1.
Таблица 1 - Матрица планирования ПФЭ N=23 и результаты эксперимента получения пенопласта методом химического вспенивания на основе смолы марки КФ-Ж.
|
№ |
Кодированное |
Параметры |
||||||||||
|
оп |
значение |
оптимизации |
||||||||||
|
X0 |
X1 |
X2 |
X3 |
X1X2 |
X1X3 |
X2X3 |
X1X2X3 |
?,кг/м3 |
С,% |
В0, % |
||
|
1 |
+ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
151,3 |
5,24 |
25,36 |
|
|
2 |
+ |
-1 |
1 |
1 |
-1 |
-1 |
1 |
-1 |
230,8 |
3,91 |
45,92 |
|
|
3 |
+ |
1 |
-1 |
1 |
-1 |
1 |
-1 |
-1 |
175,9 |
5,81 |
30,06 |
|
|
4 |
+ |
-1 |
-1 |
1 |
1 |
-1 |
-1 |
1 |
189,9 |
3,73 |
29,06 |
|
|
5 |
+ |
1 |
1 |
-1 |
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
164,6 |
3,37 |
14,15 |
|
|
6 |
+ |
-1 |
1 |
-1 |
-1 |
1 |
-1 |
1 |
205,5 |
3,48 |
18,95 |
|
|
7 |
+ |
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
1 |
1 |
140,2 |
6,95 |
28,46 |
|
|
8 |
+ |
-1 |
-1 |
-1 |
1 |
1 |
1 |
-1 |
225,4 |
4,29 |
45,64 |
|
|
9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
185,7 |
4,60 |
29,70 |
|
|
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
185,7 |
4,60 |
29,70 |
|
|
11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
185,7 |
4,60 |
29,70 |
|
|
12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
185,7 |
4,60 |
29,70 |
Для получения экспериментально-статистических математических зависимостей свойств пенопласта от состава композиций был проведен дисперсионный анализ полученных результатов экспериментов с оценкой достоверности коэффициентов уравнений [2].
|
Y(?)= |
185,53-27,45X1+2,6X2+1,53X3-2,65Х1Х2+4,08X1X3+1,48X2X3-13,73X1X2X3 |
|||||||
|
Y(С)= |
4,60+0,74X1-0,6X2+0,07X3-0,44Х1Х2+0,11X1X3+0,5X2X3+0,25X1X2X3 |
|||||||
|
Y(B)= |
29,7-5,19X1-3,61X2+2,9X3-1,15Х1Х2+0,3X1X3+6,65X2X3-4,25X1X2X3 |
|||||||
|
Y(?)= |
0,67+0,01X1-0,07X2-0,08X3-0,1Х1Х2-0,04X1X3-0,1X2X3+0,11X1X2X3 |
Сравнивая коэффициенты при переменных в уравнениях, следует отметить, что увеличение количества мела в композиции в большинстве случаев ведет к положительным результатам: уменьшению плотности образцов пенопласта, уменьшению водопоглощения и увеличению прочности, но сорбционное увлажнение меньше при нижнем уровне фактора.
Применение ПАВ оказывает незначительное влияние на плотность пенопласта, на все другие свойства увеличение его количества влияет негативно.
Увеличение количества отвердителя почти не влияет на плотность и сорбционное увлажнение, понижает прочность и увеличивает водопоглощение.
Как следует из приведенных уравнений, на свойства образцов пенопластов в той или иной степени оказывает влияние взаимодействие компонентов смеси между собой.
Анализируя полученные результаты, следует отметить, что в процессе образования пенопласта необходимо увязать интенсивность газообразования и рост ячеек с изменением вязкости олигомера и процессом его гелеобразования и отверждения. Согласованность этих процессов должна обеспечить образование материала с равномерной мелкоячеистой и по возможности закрыто-пористой структурой. Следует подобрать другое поверхностно-активное вещество.
Библиографический список
1.Семенова Ю.В., Имамвердиева Н.Т., Коршунова Н.И. Получение карбамидоформальдегидного пенопласта методом химического вспенивания //Материалы научно-техн. конференции студентов и аспирантов.- Екатеринбург, УГЛТУ, 2004, с. 22-23.
2. Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0.-СПб.:BNV-Санкт-Петербург, 1997.-384с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Структура, состав и свойства шунгита. Исследование оптимальной концентрации шунгита в смазочной композиции. Влияние абразивных включений на основе фулереноподобных материалов на триботехнические свойства антифрикционно-восстановительного состава ММПТ.
дипломная работа [6,7 M], добавлен 22.06.2011Основные закономерности и процессы спекания оксидов. Влияние чистоты сырья и добавок на свойства Al2O3 керамики. Исследование влияния эффекта саморазогрева корундоциркониевой композиции в электромагнитном поле СВЧ на структуру и свойства материала.
дипломная работа [190,3 K], добавлен 02.03.2012Разработка состава полимерной композиции, предназначенной для изготовления тары. Процесс смешения ингредиентов - важнейшая операция после оптимизации состава. Экструзия и литье под давлением - распространенные способы получения жесткой транспортной тары.
реферат [50,2 K], добавлен 30.03.2011Исследование химического диспергирования алюминиевого сплава; влияние концентрации щелочи на структуру диспергированных порошков и физико-механические свойства керамических материалов. Разработка технологической схемы спекания; безопасность и экология.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 27.01.2013Классификация изотропных электротехнических сталей. Влияние химического состава на магнитные свойства. Технология производства изотропных сталей в условиях ОАО "НЛМК". Исследование влияния углерода на формирование структуры и текстуры изотропной стали.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 05.02.2012Области применения химического никелирования. Подготовка поверхности перед нанесением покрытия. Условия образования никелевых покрытий. Влияние отдельных факторов на скорость восстановления никеля. Физические, химические и защитные свойства покрытия.
дипломная работа [376,3 K], добавлен 02.10.2012Моделирование химического реактора емкостного типа, снабженного механической мешалкой, в которую подается теплоноситель или хладагент. Принципиальная схема реактора и стехиометрические уравнения реакции. Разработка математической модели аппарата.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 31.03.2015Значение электротехнического фарфора, применяемого для изготовления изоляторов высокого и низкого напряжения. Схема образования структуры фарфора. Механические свойства кварца, муллита и фарфора. Характеристика химического состава сырьевых материалов.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 29.03.2011Анализ изменения состава шлака и его свойств в зависимости от температур и содержания основных окислов. Влияние химического состава флюса на показатели работы доменной печи. Использование флюсующих добавок при выплавке чугуна и производстве агломерата.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 18.05.2014Схемы микроструктур сплавов. Возможные фазы в сплавах: твердые растворы, чистые металлы, химические соединения. Связь между фазовым составом и механическими, технологическими свойствами сплавов. Диаграммы состояний и влияние примесей на "чистые" металлы.
реферат [306,8 K], добавлен 01.06.2016
