Композиция на основе хспэ;
Компонент отвердитель.
Перед использованием необходимо тщательно промешать раствор ХСПЭ до однородного состояния.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЗАЩИТНОЙ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ХСПЭ:
При непрерывном перемешивании в раствор ХСПЭ добавить отвердитель. Интенсивно перемешать (50 г раствора перемешивать 2,5 – 3 минуты), избегая образования пузырьков воздуха. Оценить внешний вид и жизнеспособность композиции по методике. Композицию необходимо выработать в течение 10-15 мин.
Перемешивать композицию предпочтительно в металлической, керамической или стеклянной таре. Полученным составом заполнить заранее приготовленную фторпластовую форму. Для сравнения: залить в форму раствор ХСПЭ без отвердителя.
ДОЗИРОВКА:
Толуольный раствор ХСПЭ (20%-ный):-------------------100 мас. ч.
Отвердитель (ароматический полиамин):--------0,2 мас. ч.
Определение внешнего вида материала.
Внешний вид определяют визуально: наносят тонкий слой материала на стеклянную пластину неограниченного размера в количестве 10-20 г и просматривают на свет. Равномерность перемешивания определяют отсутствием видных крупинок и неоднородности при нанесении тонкого слоя композиции на стеклянную пластинку.
Однородность определяют по отсутствию разводов на поверхности.
Определение жизнеспособности композиции.
Под жизнеспособностью материала подразумевают время, в течение которого материал обладает способностью легко наноситься на защищаемую поверхность и прилипать к поверхности.
Тщательно перемешанную композицию массой 20-30г наносят на гладкую металлическую или стеклянную пластину, предварительно обезжиренную ацетоном. Часть композиции размазывают шпателем по пластине и повторяют эту операцию со следующей порцией композиции через каждые 5-10 минут до тех пор, пока она сохраняет свою жизнеспособность, т.е. не перестает размазываться по поверхности и прилипать к ней.
За результат испытания принимают последнее время, когда композиция еще сохраняет жизнеспособность.
Техника безопасности при работе со стиролом.
Толуол – горючий углеводород, поэтому при работе с ним и при хранении должны соблюдаться предосторожности, как и при работе с другими легковоспламеняющимися жидкостями.. Взрывоопасные концентрации толуола с воздухом при атмосферном давлении и температуре 200С – в пределах1,1-2,1% (объёмн.). При работе с толуольными растворами следует избегать открытого огня, статического электричества.
Пары толуола токсичны при вдыхании. Соприкосновение кожи с жидким толуолом следует избегать, так как продолжительное действие оказывает раздражение.
Отвердитель – умеренно токсичен, слаболетуч.
Необходимый минимум для защиты работы:
Написать реакцию получения ХСПЭ.
Написать реакцию отверждения ХСПЭ полиаминами.
Свойства и применение ХСПЭ.
Лабораторная работа №6
ПОСТРОЕНИЕ РЕОКИНЕТИЧЕСКИХ КРИВЫХ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЭПОКСИДНОЙ ДИАНОВОЙ СМОЛЫ
Отверждение аминами.
Отверждение по механизму поликонденсации. Для холодного (без подвода тепла) отверждения эпоксидиановой смолы (мол. м. до 1000) в качестве отвердителей применяют алифатические полиамины (в том числе продукты их модификации), чаще всего полиэтиленполиамины Н2N(СН2СH2NH)nH где n=1-4, или гексаметилендиамин в количестве 5-15% от массы смолы. Механические свойства композиций, отвержденных алифатическими аминами при комнатной температуре хуже, чем композиций, отвержденных при нагревании.
Отвердители аминного типа содержат реакционноспособные группы на обоих концах молекулы. Это позволяет отвердителям образовывать сшивки между молекулами эпоксидов. Например, концевая аминогруппа (первичный амин) взаимодействует с эпоксидной группой, принадлежащей молекуле смолы, следующим образом:
Когда образовавшаяся при этом вторичная аминогруппа соединяется с эпоксидной группой, принадлежащей второй молекуле смолы, то образуется межмолекулярная сшивка:
Отверждающие агенты, содержащие вторичные аминогруппы, реагируют со смолой аналогичным образом. Для проведения полной сшивки эпоксидной смолы соотношение между количеством атомов водорода в аминогруппах отвердителя (первичных и вторичных) и числом эпоксидных групп в смоле должно быть 1:1.
Жизнеспособность композиций с алифатическими полиаминами при 15—25 °С составляет 1—3 ч (навеска 10-20 г), длительность отверждения около 24 часов (хотя степень отверждения продолжает увеличиваться ещё в течение 10-30 суток. Степень отверждения при комнатной температуре не превышает 65-70% . Для повышения ее и, следовательно, улучшения и стабилизации и свойств продуктов отверждения проводят термообработку при 60—120°С в течение 12—2 ч. Реакция смолы с алифатическими полиаминами экзотермична: в результате саморазогрева температура композиции (навеска 20 г, начальная температура 20 °С) может превысить 200 °С, что обычно приводит к деструкции полимера, возникновению больших напряжений (после охлаждения) и растрескиванию изделий. Поэтому отверждение чаще всего проводят в небольшой массе и тонких слоях для улучшения теплоотвода. Другие недостатки алифатических полиаминов - токсичность, сравнительно высокая хрупкость продуктов отверждения, необходимость строго соблюдать точность дозировки.
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Эпоксидный олигомер ЭД-20 (ГОСТ 10587 – 84) получают при взаимодействии эпихлоргидрина с бисфенолом А в щелочной среде.
Структурная формула:
ЭД-20 – вязкая жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета, хорошо растворимая в кетонах, толуоле, хлорированных углеводородах и других органических растворителях; нерастворима в воде, бензине и ограниченно растворима в спиртах.
Свойства ЭД-20:
Молекулярная масса 390 – 430;
Массовая доля эпоксидных групп 20,0-22,0%;
Массовая доля летучих веществ не более 0,5%;
Массовая доля гидроксильных групп не более 1,7%;
Динамическая вязкость 12 – 18 ;
«ЭТАЛ-45» (отвердитель) – смесь линейных и алифатических полиаминов - представляет собой однородную жидкость от светло- до темно-коричневого цвета; предназначен для отверждения эпоксидных смол и компаундов на их основе при t от – 7 до + 45 ºС в условиях любой влажности.
Растворитель: ацетон.
МЕТОДИКА РАБОТЫ
1)Готовят 100-150 мл 80%-го раствора ЭД-20 в ацетоне. На вискозиметре ВЗ-4 определяют начальную условную вязкость в секундах.
ВЗ-4 представляет собой конус с отверстием 4 мм внизу. В конус до метки заливается состав (при закрытом отверстии). Затем отверстие открывают, одновременно включая секундомер, и засекают время истечения состава из конуса. Это и есть условная вязкость (измеряется в секундах).
Затем в раствор ЭД-20 вводят отвердитель ЭТАЛ-45 в соотношении: на 100 м.ч. ЭД-20 50 м.ч. ЭТАЛ-45. Перемешивают до однородного состояния и измеряют условную вязкость композиции с интервалом 5-10 минут. Строят график зависимости условной вязкости (в секундах) от времени отверждения композиции (в минутах).
2) Готовят 100-150 мл 80%-го раствора ЭД-20 в ацетоне и термостатируют при 50С. На вискозиметре ВЗ-4 определяют начальную условную вязкость в секундах.
Затем в раствор ЭД-20 вводят отвердитель ЭТАЛ-45 в соотношении: на 100 м.ч. ЭД-20 50 м.ч. ЭТАЛ-45. Перемешивают до однородного состояния, ПОМЕЩАЮТ В ТЕРМОШКАФ ПРИ 50С и измеряют условную вязкость композиции с интервалом 5-10 минут. Строят график зависимости условной вязкости (в секундах) от времени отверждения композиции (в минутах).
Техника безопасности при работе со стиролом.
Ацетон – горючий углеводород, поэтому при работе с ним и при хранении должны соблюдаться предосторожности, как и при работе с другими легковоспламеняющимися жидкостями.. При работе с растворами следует избегать открытого огня, статического электричества.
Пары ацетона токсичны при вдыхании. Соприкосновение кожи с жидким ацетоном следует избегать, так как продолжительное действие оказывает раздражение.
Отвердитель – умеренно токсичен, слаболетуч.
Необходимый минимум для защиты работы:
Написать реакции получения ЭД-20
Написать реакции отверждения ЭД-20
Объяснить результаты