Проектирование материала шумо- и теплоизоляции корпуса тягодутьевой машины и технологии его изготовления на основе пенополиуретана
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
5,061:1,87547,5512314023513,91520,4359,211:248,0513514020514,19017,0869,221:2,12548,5514415020014,81516,0074,08
По полученным данным были построены графики зависимости экспериментальных характеристик от соотношения компонентов пенополиуретана.
Из рисунка 3.4 замечаем, что при увеличении доли компонента А в композиции, происходит замедление реакции вспенивания.
Максимальный коэффициент вспенивания и минимальная кажущаяся плотность, как видно из графиков на рисунках 3.5 и 3.6, достигаются при введении 0,750 и 0,875 объёмных долей полиизоцианата.
Таким образом, можно сделать вывод, что полиол обладает большей реакционной способностью, а избыток полиизоцианата замедляет реакцию вспенивания и приводит к усадке, вызванной началом охлаждения и термического сужения пены до полного её отверждения и фиксации структуры.
Рисунок 3.4 - Зависимость времени старта, времени гелеобразования и времени подъёма пены от объёма полиизоцианата при постоянном объёме полиола (4?мл)
Рисунок 3.5 - Зависимость коэффициента вспенивания от объёма полиизоцианата при постоянном объёме полиола (4?мл)
Рисунок 3.6 - Зависимость кажущейся плотности от объёма полиизоцианата при постоянном объёме полиола (4?мл)
Проведённая серия экспериментов позволяет судить об изменении кинетики процесса вспенивания и отверждения пенополиуретана при изменении соотношения компонентов, но не даёт возможность определить оптимальную композицию.
.2 Определение сухого остатка
Пенополиуретан изготавливается на основе полиэфирной смолы, образующей при взаимодействии с полиизоцианатом поперечно сшиты реактопласт полиуретан. От того, на сколько полно прореагировали оба компонента, будет зависеть количество поперечных связей в материале и степень его сшивки. Именно эти характеристики позволяют судить об оптимальности соотношения компонентов, так как максимальный коэффициент вспенивания будет достигнут только тогда, когда все циановые группы компонента Б прореагируют с ОН группами компонента А.
Ход эксперимента:
)Образец вспененного ППУ измельчают на порошок, который помещается на заранее взвешенную фильтровальную бумагу.
)Определяется масса порошка за вычетом массы фильтровальной бумаги.
)В керамический стакан объёмом 150 мл заливается 50 мл технического ацетона, после чего в ацетон высыпается порошок, перемешивается и выдерживается в течение 20 минут.
)После выдержки содержимое отфильтровывается и помещается в сушильный шкаф на 60 минут при температуре 60 С. Оставшийся порошок повторно взвешивают.
)Все результаты заносят в таблицу. Долю сухого остатка определяют как отношение конечной массы к начальной.
Таблица 3.2 - Определение сухого остатка
Соотношение компонентов А:Б, об. долиА, млБ, млНачальная масса М1, гМасса сухого остатка М2, гКоэффициент сухого остатка1:0,87543,52,7501,8950,6891:144,02,6502,1250,8021:1,12544,52,9002,5600,8831:1,25045,02,5952,1950,8461:1,37545,52,5901,9850,7661:1,50046,03,5252,5700,7291:1,62546,54,3003,1900,7421:1,75047,04,3953,2550,7411:1,87547,55,3354,1850,7841:2,00048,05,6504,4550,7881:2,12548,55,9504,5800,770
Анализируя полученные данные (рисунок 3.7) замечаем, что наибольший сухой остаток имеет образец с 1,125 долями полиизоцианата (4,5?10-3л компонента Б). У всех остальных образцов сухой остаток наблюдается в меньшем количестве. Таким образом, с точки зрения химии процесса получения пенополиуретана, оптимальное соотношение компонентов: 1 часть полиола и 1,125 частей полиизоцианата. Такое соотношение компонентов позволяет обеспечить наиболее полное взаимодействие двух компонентов материала.
Рисунок 3.7 - Зависимость коэффициента сухого остатка от объёма полиизоцианата при постоянном объёме полиола (4 мл)
.3 Прочность на сжатие при 10%-ной линейной деформации
Сущность метода заключается в измерении значения сжимающих усилий, вызывающих деформацию образца по толщине на 10% при соответствующих условиях испытания. Для исследований были изготовлены образцы в форме параллелепипеда с длинной, шириной и толщиной сторон 30 мм. Образцы выпиливались из изделий, полученных на предыдущем этапе исследований (рисунок 3.2). Образцы вырезались из нижней, средней и верхней части объёма пены. Таким образом, было получено по 3 кубических образца со стороной 30 мм из каждого номера изделия (рисунок 3.8).
Рисунок 3.8 - Изготовление образцов из ППУ кубической формы
Исследования проводились на разрывной машине Instron с использованием оснастки для сжатия образцов (рисунок 3.9).
Нагружение проводилось со скоростью 10 мм/мин до 50% сжатия образца. Процесс измерений полностью автоматизирован. На выходе после проведения серии экспериментов по заданному количеству образцов, выводятся экспериментальные данные, приведённые в приложении В.
Стоит отметить, что технология вспенивания пенополиуретанов не позволяет получить в макрообъёме однородную по механическим свойствам структуру, что приводит к разному значению прочности в объёме образца. Замечено, что максимальную прочность имеют образцы, вырезанные из средней части пены, а минимальную - из верхней и нижней части. Это можно объяснить тем, что средняя часть объёма вспениваемого материала испытывает наибольшее давление одновременно со стороны расширяющейся нижней и оседающей под силой тяжести верхней части пены.
Рисунок 3.9 - Разрывная машина Instron в режиме сжатия образцов
Для определения объёмных характеристик материала, экспериментальные данные усредняются, и находится коэффициент их
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение