Физико-механические свойства эпоксидных композиций
| Состав композиции, масс.ч., отвержденной 15 масс.ч. ПЭПА | Напряжение при изгибе, sи, МПа | Ударная вязкость, ауд, кДж/м2 |
| 100ЭД-20 | 17* | 3 |
| 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ | 7 | 8 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ | 15 | 15 |
| 30ЭД-20+30ГМА+30ТХЭФ | 12 | 13 |
| 30ЭД-20+30ГМА+40ТХЭФ | 12 | 12 |
| 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+40НБ | 7* | 18 |
| 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+50НБ | 9* | 21 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+30НБ | 5* | 13 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+40НБ | 35* | 12 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+50НБ | 42* | 12 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+60НБ | 38* | 12 |
Примечание: * - разрушение образца.
Влияние замедлителей горения на горение эпоксидных композиций
Эпоксидные смолы относятся к коксующимся при горении полимерам, однако у некоторых из них кокса образуется очень мало. Горючесть смол, их способность к коксообразованию зависит от типа эпоксидной смолы [25] и обусловлена содержанием в составе продуктов деструкции значительного количества горючих соединений. При воздействии температуры вначале наблюдается улетучивание не сшитых эпоксидных групп, а затем разлагается высокомолекулярная фракция, освобождая оксид углерода, метан, этан, этилен, пропилен, ацетон, формальдегид, ацетальдегид, бензол [19]. Для снижения горючести эпоксидных смол перспективным способом является применение ЗГ, содержащих атомы галогена, фосфора, азота.
Однако количество эффективных в эпоксидных композициях ЗГ невелико. Принятые в ряде стран законы об охране окружающей среды, запрещающие использование галогенсодержащих ЗГ обусловливают необходимость поиска новых эффективных ЗГ, особенно полифункционального назначения.
|
|
|
Поведение разработанных материалов при воздействии на них повышенных температур исследовали методом ТГА.
ТХЭФ является термически достаточно устойчивым пластификатором и разлагается в интервале температур 160-320оС, табл. 9. Причем в интервале температур 160-240оС завершается полное дегидрохлорирование, протекающее эндотермически, и потери массы соответствуют содержанию Cl в ТХЭФ (35 масс%). Видимо, одновременно с дегидрохлорированием протекают процессы структурирования и в интервале температур 240-320оС проходит разложение образовавшихся структурированных структур, что подтверждается образованием КО, табл. 9 и экзотермичностью процесса.
Кроме того, ТХЭФ разлагается в температурном интервале, близком к температуре разложения самой смолы, что может обеспечить его эффективное влияние на процессы горения эпоксидной смолы.
Нитрид бора устойчив в атмосфере кислорода ~ до 700оС. Чаще всего НБ входит в состав жаропрочных и жаростойких композиционных материалов.
|
|
|
Введение ТХЭФ в эпоксидную смолу оказывает влияние на поведение при пиролизе и проявляется в следующем:
- повышается термоустойчивость материала, что подтверждается возрастанием температуры начала деструкции на 25оС, таблица 9;
- увеличивается выход карбонизованного остатка по окончании основной стадии деструкции, соответственно, снижается количество летучих продуктов, табл.9, среди которых большую часть составляют горючие соединения.
Таблица 9
Параметры процесса деструкции
| Состав, масс. ч | Температура начала деструкции, оС | Выход КО, % при (ТК) | Выход коксового остатка, % при Т, оС | |||
| 200 | 300 | 400 | 500 | |||
| ГМА | 220 | 18 (450) | 75 | 37 | 19 | 17 |
| ТХЭФ | 160 | 45 (320) | 97 | 57 | 17 | 17 |
| ЭД-20+15ПЭПА | 200 | 53 (390) | 93 | 79 | 51 | 37 |
| 30ЭД-20+30ГМА+ 20ТХЭФ+15ПЭПА | 225 | 58 (450) | 98 | 78 | 60 | 48 |
Выявленное влияние исследуемых компонентов на термолиз эпоксидной смолы проявляется и в поведении материала при горении его на воздухе.
Потери массы при горении на воздухе снижаются с 78 % для немодифицированной смолы до 38-45%, для пластифицированных и наполненных композиций, таблица 10.
Таблица 10
Показатели горючести эпоксидных композиций
|
|
|
| Состав композиции, масс.ч. | Время поджигания, tпод | Потери массы, Dm, % | КИ, % об. |
| ЭД-20+15ПЭПА | 45 | 78 | 19 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+15ПЭПА | 60 | 45 | 22 |
| 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+40НБ+15ПЭПА | 65 | 44 | 22 |
| 30ЭД-20+30ГМА+10ТХЭФ+50НБ+15ПЭПА | 68 | 43 | 23 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+40НБ+15ПЭПА | 72 | 40 | 23 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+50НБ+15ПЭПА | 78 | 40 | 25 |
| 30ЭД-20+30ГМА+20ТХЭФ+60НБ+15ПЭПА | 85 | 38 | 25 |
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 105; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!