Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Хаддад Джурджос

Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями
<
Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Хаддад Джурджос. Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.08. - Москва, 1995. - 117 с. : ил. РГБ ОД,

Содержание к диссертации

Введение

I. Наполнение - как способ усиления пенопластов

1.1. Наполненные пенопласты на основе реакционно-способных олигомеров 8

1.2. Структурообразование и свойства наполненных карбамидных пенопластов 12

1.3. Современное представление о технологии карбамидных пенопластов и области их применения 19

1.4. Выводы 26

II. Характеристика использованных материалов и методы исследований

2.1. Применяемые материалы 27

2.2. Методы исследований 31

III. Получение карбамидных пенопластов с активированными кварцевыми наполнителями

3.1. Обоснование выбора активаторов и получение активированных наполнителей'...-. 34

3.2. Получение наполненных карбамидных пенопластов с активированными наполнителями 41

3.3. Физико-химические исследования карбамидных пенопластов с активированными наполнителями 51

3.4. Выводы 59

IV. Изучение основных физико-механических и теплофизических свойств карбамидных пенопластов с активированными наполнителями

4.1. Прочностные свойства карбамидных пенопластов на активированных наполнителях 62

4.2. Деформативные свойства 67

4.3. Теплофизические свойства 72

4.4. Выводы 81

V. Опытно-производственное применение результатов исследований и технико-экономические расчеты

5.1. Технология получения карбамидных пенопластов с активированными наполнителями 82

5.2. Получение опытной партии теплоизоляционных плит на основе карбамидных композиций с активированными наполнителями и технико-экономические расчеты 85

Основные выводы . 91

Список использованной литературы 93

Приложения

Введение к работе

Переход к рыночной экономике, развитие частного сектора в промышленном и сельскохозяйственном производстве, появление конкуренции формируют новые требования к строительным материалам. Очевидно, что в новых условиях хозяйствования, конкурентноспособными окажутся, в первую очередь, материалы, имеющие наименьшую стоимость при сохранении конструкционных качеств на уровне, гарантирующим надежную работу в нормативные сроки эксплуатации.

Дальнейшее совершенствование индустриального строительства связано с применением особо легких ограждающих конструкций, обеспечивающих снижение массы зданий и повышение их теплозащиты, и, в большей мере, зависит от увеличения выпуска и расширения номенклатуры пенопластов.

Основной группой пенопластов в структуре мирового производства газонаполненных полимеров являются пенополиуретаны (ППУ). Их производство составляет 50% от общего объема пенопластов. Также в большом количестве выпускаются пенополистирол (32%) и пенофенопласты (18%).

Более широкое их применение в строительстве сдерживается высокой стоимостью и дефицитностью сырьевых материалов. Факторы весьма важные, так как строительство - одна из самых материалоемких отраслей народного хозяйства. Кроме того, для большинства вспененных пластмасс, применяемых в строительных конструкциях, остро стоит проблема снижения их пожарной опасности. При воздействии высоких температур (до 673 К) и окислительной среды полимерная основа пенопластов активно разлагается с выделением летучих продуктов, способных поддерживать горение. Для пенопластов положение усугубляется наличием высокоразвитой поверхности, облегчающей доступ кислорода к полимеру. Все это, естественно, сужает область применения разработанных к настоящему времени промышленных марок пенопластов, побуждая исследованиям по их замене или модификации.

В этом отношении исключение составляют пенопласты на основе карбамидоформальдегидных смол, имеющие развитую сырьевую базу, независимую от запасов топливно-энергетических ресурсов. Однако, наряду с такими ценными свойствами, как дешевизна и доступность, хорошая смешиваемость с водой карбамидным смолам и композиционным материалам на их основе свойственны серьезные недостатки: большая усадка при твердении, хрупкость и низкая механическая прочность, исключающие возможность использования этих материалов (пенопластов) в качестве легкого конструкционного материала. В связи с этим проблема создания карбамидных пенопластов, сочетающих легкость с прочностью и жесткостью, приобретает чрезвычайную актуальность. Одним из путей их упрочнения является применение наполнителей.

Несмотря на большие возможности изменения свойств пенопластов с помощью наполнителя, доля наполненных пенопластов в общем объеме производства пенополимеров сегодня еще мала - около 5%. В данном случае к известным факторам, препятствующим созданию высокопроизводительных процессов и организации крупномасштабного производства наполненных полимеров, добавляются трудности, связанные со спецификой образования полимерных пен. При вспенивании и отверждении полимерная композиция, как правило, претерпевает сложные физико-химические превращения, и присутствие в дисперсной системе газ-жидкость третьей фазы - твердого наполнителя не может не сказаться на параметрах процесса вспенивания и отверждения, структуре и свойствах конечного продукта.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка пенопластов на основе карбамидоформальдегидных смол с активированными карбонатными наполнителями и изучение их физико-технических свойств.

Основными предположениями для успешного решения поставленной цели послужили предположения о том, что активный наполнитель с хемосорбционно связанной поверхностно-активными веществами (ПАВ) на поверхности способен взаимодействовать с карбам и дной смолой с образованием усиленной связи на границе раздела полимер-наполнитель.

Для выполнения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

- изучение природы поверхностно-активных веществ (ПАВ), повышающих активность наполнителя и выяснение механизма активизации;

- выбор активатора для получения активированного наполнителя;

- исследование влияния количества ПАВ и дисперсности наполнителя на процесс вспенивания и отверждения карбамидных пенопластов;

- разработка оптимальных составов карбамидных пенопластов с активированным барханным песком;

исследование технологических физико-механических деформативных и теплофизических свойств карбамидных пенопластов с активированными наполнителями;

- опытно-промышленное внедрение разработанных карбамидных пенопластов и оценка их технико-экономической эффективности.

Научная новизна заключается в научно-теоретическом и экспериментальном обосновании и разработке состава и способа получения низконаполненных карбамидных пенопластов на основе карбамидоформальдегидной смолы и активированного мелкодисперсного барханного песка, в том числе:

- предложены добавки - катионоактивные ПАВ наоснове четвертичных аммониевых оснований, активизирующие поверхность наполнителя:

- найдена зависимость физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств пенопластов от вида и количества активаторов и дисперсности наполнителя;

- установлена закономерность структурообразования карбамидных пеноп ластов;

- обоснованы методом математического планирования и подтверждены экспериментально-оптимальные составы разработанных карбамидных пенопластов;

- установлено влияние начальных условий хранения на прочностные и деформативные свойства наполненных карбамидных пенопластов.

Практическое значение работы заключается в разработке составов карбамидоформальдегидных пенопластов с активированными наполнителями, удовлетворяющих техническим требованиям на пенопласты для строительных конструкций. Предложена рациональная технология их изготовления, а также разработаны методические рекомендации по изготовлению и применению карбамидных пенопластов с активированными наполнителями.

Результаты исследований нашли практическое отражение при проектировании и строительстве цеха в А. О. «Мантра» по производству теплоизоляционных пенопластов на основе карбамидных смол производительностью 100 тыс.м3 в год. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на международной научно-практической конференции «Научные основы производства полимерных материалов» Караганда, 1993 г. Образцы карбамидных пенопластов с активированными наполнителями экспонировались на 1-й Казахстанской Международной выставке «Строительство и проектирование» Kaz BUILD 94.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы из 85 наименований, изложена на 100 страницах машинописного текста с 23 рисунками, 16 таблицами и 2 приложениями.

Работа выполнена на кафедре «Технология строительных материалов, изделий и конструкция» Казахской государственной архитектурно-строительной академии.

Современное представление о технологии карбамидных пенопластов и области их применения

Карбам и дные пеноп ласты в строительстве используются в качестве теплоизоляционных материалов для чердачных перекрытий и трубопроводов теплотрасс, для заполнения полых стеновых панелей, а также для защиты грунтов от промерзания /37, 64, 46/.

В отличие от полиуретановых и фенольных, карбамидные пенопласты получают не только за счет протекания химических реакций, но и в основном физическим путем. Этот процесс заключается в принудительном введении газа (воздуха) в жидкую композицию с помощью быстровращающихся мешалок (взбивание) или его продуванием через распределительное устройство (барботирование).

Карбамидный пенопласт, известный под названием «мипора», выпускается в виде блоков. Технологический процесс получения «мипоры» включает подготовку сырья, приготовление раствора карбамидной смолы, приготовление пенообразующего раствора, вспенивание, отверждение и сушку пенопласта.

Раствор пенообразователя получают смещением концентрированного раствора, состоящего из отвердителя-контакта Петрова, ортофосфорной кислоты, резорцина, щавелевой кислоты и умягченной воды. Растворы карбамидногоолигомера, пенообразователя и фосфорнокислого аммония поступают в рабочие емкости, откуда через дозаторы подаются на смещение в пеновзбиватель. В верхнюю часть пеновзбивателя при работающей мешалке вначале подают пенообразователь, который в течение 3-4 мин взбивают в пену при непрерывном поступлении сжатого воздуха в нижнюю часть. Затем за 1-2 мин подаются растворы смолы и фосфорнокислого аммония и перемешивание продолжается еще 15-20 с, после чего пену сливают через выдвижное дно аппарата в формы, уложенные на движущийся транспортер.

Отверждение блоков производят в специальной камере, где их выдерживают в течение 3,5-4 ч. при (18-22С), затем блоки сушат по следующему режиму: 1 сут при (30-40С); 2 сут при (40-50С); 1 сут при (50С). После сушки блоки поступают в камеру выстаивания, где находятся 72 ч при 20С. Процесс сушки может быть значительно ускорен при помощи высокочастотного или комбинированного нагрева /37, 39/.

Поиски более прогрессивной технологии и вместе с нею расширения области применения карбам и дных пеноп ластов привели к созданию заливочных карбамидных пенопластов, приготавливаемых на месте применения.

Заливочный карбамидоформальдегидный пенопласт марки МФП-1 с р=10- изготавливается на установке УЗМФП-1 из двух компонентов карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-МТ и агента вспенивания и отверждения АВО-1 (в состав которого входят контакт Петрова, фосфорная кислота и резорцин). Перед употреблением раствор АВО-1 необходимо разбавить водой (в соотношении 1:9). Пенопластполучаютсмешениемолигомераи АВО с воздухом на передвижной пневматической заливочной установке, производительностью до 20 м3/ч. Образующейся пеной с помощью гибкого шланга заполняют формы. В течение 2-4 ч пена теряет текучесть и становится твердой, а через 2-7 сут окончательно высыхает.

С учетом недостатков установки УЗМФП-1 разработаны другие универсальные пеногенерирующие установки (УЗМФП-2 - УЗМФП-8), которые отличаются между собой по производительности и устройству отдельных узлов, на которых были получены пенопласты марок МФП-2 -МФП-5 /66/.

Пенопласт марки МФП-2 со средней плотностью, равной 15-30 кг/м3, изготавливался из карбамидной смолы марки КФ-МТ и агента вспенивания и отверждения АВО-2 (раствор триэтаноламиновой соли лаурилсульфата в ортофосфорной кислоте) в соответствии с ТУ 6-05-221-276-81.

Карбамидоформальдегидный пенопласт МФП-3 с р = 5-30 кг/м3 был получен на основе карбамидной смолы и агента вспенивания и отверждения АВО-2 в соответствии ТУ 6-05-221-276-81. Этот пенопласт отличается от предыдущих марок тем, что при получении пенопласта содержание жидкости на 1м3 было снижено на 40-60 л. При заливке композиции в строительную конструкцию уменьшается «дренаж» (истечение жидкости из пены) жидкости, снижается усадка и увеличиваются адгезионные свойства пенопласта в обшивкам конструкции /65/.

Для получения пенопласта марки МФП-4 используют вспенивающе-отверждающий агент ВВО-3, который содержит в своем составе ортофосфорную кислоту, пенообразователь №3, солянокислый гидроксиламин и воду. Пенообразователь №3 выпускается химической промышленностью в соответствии с ТУ 6-14-508-80. Гидроксиламин солянокислый вводят в композицию с целью снижения суммарного количества выделяемого формальдегида.

В отличие от пенопласта МФП-3 (соотношение смола: АВО-2-1: 1,5) для изготовления пенопласта МФП-5 при меня ют соотношение карбам идная смола: АВО-2-1:1.

В процессе отверждения и сушки карбамидных пенопластов вышеуказанных марок наблюдается значительная усадка, тем большая, чем выше температура и скорость сушки. В результате имеет место явление отслаивания материала от стенок формы. В этом случае необходима дополнительная заливка пены по периметру изделия. Для предотвращения растрескивания блоков их сушат при температуре 40-45С и высокой относительной влажности воздуха.

Разработаны марки быстротвердеющих карбамидных пен - БТП (ВНИИГ им. Веденеева) и БТП-М (ЛенЗНИИЭП). Пенопласт БТП получают механическим смешением с помощью эжекторного устройства водного раствора карбамидной смолы и пенообразователя (ПО-1, ПО-ЗА или «Прогресс») с добавкой отвердителя (соляной кислоты).

Исходная композиция БТП-М вотличиеотБТП дополнительно содержит резорцин и синтетический латекс СКД-1; способствующие улучшению прочностных свойств материала, снижению хрупкости и усадки (см. таблицу 1.2). Кроме того, процесс получения пенопласта БТП-М можно осуществить при температурах до -17С. Следует отметить, однако, что применение пенопластов БТП и БТП-М ограничено их высокой коррозионной активностью из-за использования в качестве отвердителя соляной кислоты.

Получение наполненных карбамидных пенопластов с активированными наполнителями

В работе за основу принят способ получения карбамидных пенопластов путем совмещения карбонатсодержащей полимерной композиции (компонент) А) с отвердителем кислой среды (компонент Б) -ортофосфорной кислотой - в присутствии эмульгатора ОП-10/34, 47, 48/. При получении карбамидного пенополимера данным способом пенообразование происходит в результате химического взаимодействия вспенивающе-отверждающего агента с карбонатными соединениями высокодисперсного барханного песка и выделением при этом углекислого газа. Процесс декарбонизации молотого барханного пескаортафосфорной кислотой протекает по следующей схеме: Вледствие этого для отверждения полимерной композиции количество ортофосфорной кислоты следует выбрать в избытке из расчета на нейтрализацию карбонатами: где: Моб - общее количество кислоты; Моп - оптимальное количество Н3Р04 для отверждения карбамидоформальдегидной смолы; Мсо, - количество кислоты, израсходованное на реакцию декарбонизации. Использование термической ортофосфорной кислоты в данной работе обусловлено достаточно быстрым каталитическим действием ее и меньшей коррозионноактивностью по сравнению с другими сильными кислотами (HCL, H2S04). Кроме того, ортофосфорная кислота способствует получению стабильной пены и придает пенопласту дополнительные огнезащитные свойства. Роль эмульгатора (или ПАВ) ОП-10 в процессе формирования пенопластов заключается в следующем: они облегчают диспергирование плохо совмещающихся или существенно различающихся по вязкости компонентов; способствуют диспергированию пузырьков воздуха в системе; служат стабилизаторами образующихся полимерных пен. Состав исходной композиции для получения наполненного карбамидного пенопласта приведен в таблице 3.1 /46/.

В состав компонента «А» входит: карбамидная смола - ОП-10 и наполнитель. Ортофосфорная кислота применяется в качестве компонента «Б». Как известно, свойства пенопластов во многом зависят от скорости и характера процесса вспенивания. Другими словами, при производстве вспененных карбамидных композиций пена должна быть зафиксирована до начала его самопроизвольного разрушения. Несмотря на отсутствие полной экспериментально доказанной теории стабилизации полимерных пен, известно, что разрушение пены происходит в результате дренажа жидкости (полимерной композиции) из пены, диффузии газов из маленьких ячеек в более крупные, что приводит кувеличению среднего размера ячеек пены, а также их разрушения. Введение в полимерную композицию наполнителя, как правило, резко изменяет коллоидно-химические параметры пенополимера. Глубина этих изменений зависит от размера и конфигурации (дисперсности) частиц, активности поверхности наполнителя и его смачиваемости полимером, а также способа и режима смещения компонентов. Наполнители, как известно, состоят из агрегатов, которые необходимо разрушить в процессе перемешивания в дисперсионной среде.

Этот процесс в значительной степени определяется смачиваемостью наполнителя наполняемой средой. Иными словами, дезагрегация частиц наполнителя, в частности барханного песка, и совмещение их с карбамидной смолой легко осуществляется тогда, когда поверхность наполнителя достаточно лиофильна /4, 60/. Наиболее наглядно влияние количества КПАВ при изучении процесса вспенивания отражается на кинетической кривой, кратность вспенивания - время, наосновании которой можно судить о технологических параметрах вспенивания: скорости подъема пены, времени гелеобразования. Время гелеобразования - время от момента добавления отвердителя к композиции до момента, когда при прикосновении стеклянной палочкой к реакционной смеси (погружение палочки в массу на глубину 1 см) образуются тянущие полимерные нити. Опыты показывают, что с увеличением количества ЛДБАХ начальная скорость подъема пены снижается (рис.3.4). Но, как видно из рисунка, количество КПАВ не влияет на продолжительность времени гелеобразования (тгел). Следует отметить, что с увеличением количества КПАВ кратность вспенивания несколько увеличивается. При содержании КПАВ 0,8-1,0% по массе наполнителя кратность вспениванияувеличивается на 8-10%, что, по-видимому, связано с уменьшением поверхностного натяжения вспениваемой композиции за счет образования полислоев на поверхности наполнителя /67/. Несколько иную картину можно наблюдать при использовании в качестве активатора ДПХ (рис.3.5). С увеличением количества ДПХ время гелеобразования (тгел) смешается в область увеличения (тгел). При содержании ДПХ 0,6-0,8% по массе наполнителя время гелеобразования увеличивается на 10-12 сек., что может быть связано с ориентированной адсорбцией последнего на поверхности наполнителя /68/.

Физико-химические исследования карбамидных пенопластов с активированными наполнителями

Смачивание наполнителей связующими, которое является необходимым условием получения прочных наполненных пенопластов, характеризуется интенсивностью взаимодействия между молекулами этих веществ. Если молекулы связующего взаимодействуют с молекулами наполнителей сильнее, чем между собой, то связующее будет растекаться по поверхности, т. е. смачивать поверхность наполнителя. Если молекулы связующего взаимодействуют друг с другом значительно сильнее, чем с молекулами наполнителей, смачивание поверхности наполнителя будет неполным.

1) Универсальной количественной характеристикой смачивания является краевой угол (и), образующийся между касательной к поверхности связующего с поверхностью наполнителя в точке соприкосновения трех фаз (воздух-связующее-наполнитель).

Величина этого угла определяется условием механического равновесия. Согласно уравнения Лапласа, величина Cos о при равновесии связана с межфазными поверхностными натяжениями следующим соотношением: где: стн_в - поверхностное натяжение на границе наполнитель - воздух; н-с " поверхностное натяжение на границе наполнитель - связующее; ас-в" поверхностное натяжение на границе связующее - воздух.

Если ан.в аи . , то наполнитель будет смачиваться связующим. Тогда и 90, т. е, краевой угол будет острый, a Cos о О (рис. 3.6 а). В обратном случае поверхность наполнителя будет противодействовать растеканию на ней жидкости, краевой угол будет больше 90, а Cos и 0(рис. 3.6, б), связующее не смачивает наполнитель.

Данные табл. 3.6 свидетельствует о том, что введение КПАВ в композицию способствует уменьшению краевого угла смачивания барханного песка с 65 до 30 и с 65 до 34 при использовании ЛДБАХ и ДПХ соответствен но.

Улучшение смачивания барханного песка карбамидной смолой в присутствии ЛДБАХ и ДПХ можно объяснить ориентированной адсорбцией последних на поверхности наполнителя. Поверхность барханного песка первоначально является гидрофильной, т. е. преимущественно смачивается с водой. КПАВ, адсорбируясь на границе раздела фаз «барханный песок - смола» ориентируются в адсорбционном слое таким образом, что к поверхности наполнителя обращены полярные группы, а углеводородные радикалы - в окружающую среду, что делает зерна песка гидрофобными и хорошо смачиваемыми карбамидной смолой.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что обладая дифильным строением, КПАВ уравнивают полярность связующего и наполнителя, снижают поверхностное натяжение связующего, улучшают смачивание наполнителя, увеличивают площадь контакта наполнителя и связующего.

2) Для изучения возможных химических и координационно-химических изменений использован метод ИК-спектроскопии (рис.3.7). Как видно, в ИК-спектре карбамидной смолы (спектр 1) наблюдаются полосы пропускания при 1020 см 1 (ОН-группы метилола), 1140 см-1 (сложные эфирные связи С-О-С), 1300 см-1 (группы третичных азотов), 1700 см-1 (карбоксильные группы С=0) и 3300-3400 (ОН-группы).

При совмещении карбамидного олигомера с наполнителем активированным ЛДБАХ (общую массу смешивали в течение 3 мин) интенсивность полос пропускания связи Si-OH снижается (850 см-1). В то же время увеличивается полоса пропускания метильных групп (1450 см-1).

В ИК-спектре композиции с ДПХ (рис. 3.8, спектр.2) наблюдается незначительное расширение полосы пропускания связи Si-OH. Кроме того, колебания, относящиеся в ОН группам метилола, смещаются влево (1020 см-1).

Из вышеизложенного можно сделать вывод о существовании координационно-химической связи между метиленовыми группами карбамидного олигомера и кремниевых соединений наполнителя. 3) Стойкость разработанных составов карбамидных пенопластов с активированными наполнителями к термическим воздействиям изучен методом дифференциально-термического анализа.

Как видно из рис.3.9, температура начала разложения (температура при которой теряется 5% массы) пенопластов с активированными наполнителями смещены в область высоких температур. При нагреве до 200 С контрольные составы теряют 16% своей первоначальной массы, тогда как образцы с активированными наполнителями теряют 7-8% массы. Максимальную температуру начала разложения имеет композиция с ДПХ (180 С).

Получение опытной партии теплоизоляционных плит на основе карбамидных композиций с активированными наполнителями и технико-экономические расчеты

Пенопласты на синтетических связующих в последнее время находят все более широкое применение в качестве утеплителя стеновых панелей и плит совмещенных покрытий. Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций (ЦНИИСК) им. В. А. Кучеренко разработаны требования на новые пенопласты, предназначенные для применения в ограждающих конструкциях /9/. Согласно этим требованиям, средняя плотность пенополимеров, содержащих минеральные или другие наполнители, не должна превышать 200 кг/м3: разрушающее напряжение при сжатии - не менее 0,5 МПа: теплопроводность - не более 0,046 Вт/мК. С целью проверки результатов экспериментальных исследований и изучения возможности использования разработанных карбамидных пенопластов с активированными наполнителями в слоистых ограждающих конструкциях, нами выпущены опытные партии плит размером 1000x500x80 мм. Плиты получали на опытно-промышленной установке, согласно технологической последовательности, описанной в разделе 5.1. Процесс заливки пенопласта показан на рис. 5.2. Состав опытно-промышленной партии карбамидных пенопластов на активированных наполнителях и их основные свойства представлены в таблицах 5.1. и 5.2. Произведен расчет экономической эффективности применения карбамидных пенопластов в соответствии с требованиями СН 509-78 «Инструкция поопределениюэкономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений», Москва, 1979 г. За базовый вариант принята тепловая изоляция пенопластами на основе фенолоформальдегидных смол (кажущаяся плотность 160 кг/м3) по ТУ 401-01-2-83. Из-за отсутствия установленных цен компонентов карбамидного пенопласта, расчет произведен в ценах 1991 г. Расчет экономического эффекта от создания и использования новых строительных конструкций производится по формуле: - приведенные затраты на заводское изготовление конструкций по сравниваемым вариантам базовой и новой техники (по СНиП IV-2-82) - приведенные затраты по возведению конструкций на стройплощадке по сравниваемым вариантам базовой и новой техники, в данном случае - коэффициент изменения срока службы новой строительной конструкции по сравнению с базовым вариантом - экономия в сфере эксплуатации конструкций за срок их службы, в данном случае Ээ = 0 - годовой объем строительно-монтажных работ с применением новых строительных конструкций в расчетном году, ==1000 м3 в год. Ен- нормативный коэффициент эффективности Ен = 0,15 Расчет затрат на получение 1 м3 пенопласта на основе фенольных смол приведен в таблице 5.3. 1.

Разработаны карбамидные пенопласты с улучшенными физико техническими и эксплуатационными свойствами на активированных высокодисперсных наполнителях. Установлено, что при совмещении с карбамидной смолой активный наполнитель входит в координационно химическую связь с полимером. 2. Предложены эффективные катионоактивные поверхностно-активные вещества для карбонатсодержащих кварцевых наполнителей на основе четвертичных аммониевых оснований. 3. Установлено, что активация поверхности наполнителя ЛДБАХ и ДПХ позволяет улучшить смачиваемость ее полимером. При этом краевой угол смачивания снижается соответственно на 35 и 31, поверхность наполнителя переходит в гидрофобное состояние. 4. Выявлено, что использование активированных наполнителей позволяет повысить термостойкость пенопласта на 20-25%, а степень их отверждения к 30 сут возрасту на 8-10%. 5. Методом математического планирования эксперимента оптимизированы составы карбамидных пенопластов с активированными наполнителями. Установлено, что статистические модели прочности адекватно описывают результаты исследований. 6. Исследованы прочностные свойства наполненных карбамидных пенопластов. Выявлено, что активация поверхности барханного песка ЛДБАХ и ДПХ обеспечивает постоянство высоких прочностных свойств пенопласта в температурном интервале от 0 до 60 С. 7. Установлено, что применение активированных наполнителей способствует снижению интенсивности удаления влаги из материала в начальный период хранения и, в следствии, более равномерному протеканию процессов деформирования при отверждении.

Похожие диссертации на Теплоизоляционные пенопласты на основе карбамидных смол с активированными наполнителями