ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА КОМПОЗИЦИИ НА СВОЙСТВА КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНОГО ПЕНОПЛАСТА ХИМИЧЕСКОГО ВСПЕНИВАНИЯ
(INVESTIGATION OF COMPOUND COMPOSITION’S INFLUENCE ON THE PROPERTIES OF UREAFORMALDEHYDE FOAM PLASTIC OF CHEMICAL FOAMING)

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].
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 (ρ, кг/м3), величины сорбционного увлажнения (С,%) и водопоглощения (В,%), прочность при сжатии при 10%-ной линейной деформации (σ, 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*.

Для получения экспериментально-статистических математических зависимостей свойств пенопласта от состава композиций был проведен дисперсионный анализ полученных результатов экспериментов с оценкой достоверности коэффициентов уравнений* [2].

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.

*уравнения и таблицы доступны в прикрепленном файле
* Скачать прикрепленный файл (77.0 Kb)
Если у вас возникли проблемы при скачивании файла сообщите пожалуйста об этом через раздел "Обратная связь".