ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Стойкость эпоксидных полимеров к действию органических растворителей зависит от природы растворителей:
сорбция высокополярного ацетона протекает гораздо активнее сорбции толуола. Одной из наиболее агрессивных
жидкостей является вода, самая распространённая из всех традиционных сред, имеющая наименьший размер молекул.
Это обуславливает возможность её проникания в большее количество дефектов структуры и способность к образованию
водородных связей с гидроксильными группами отверждённых эпоксидных полимеров, что приводит к существенному
снижению их физико-механических свойств [45, 46]. При этом она может оказывать пластифицирующий эффект на
матрицу, изменяя её свойства, или атаковать поверхность раздела субстрат-матрица, вызывая её разрушение [47]. Кроме
общей тенденции ухудшения физических свойств при воздействии воды могут наблюдаться более сложные
специфические эффекты: увеличение податливости и ударной вязкости эпоксидных композитов, смещение температуры
релаксационных переходов и т.д. [48].
3.1.4. Влияние жидких агрессивных сред
на механические характеристики пенопластов
Химическая стойкость пенопластов зависит от природы полимера и характера макроструктуры [49, 50]. При оценке
химической стойкости необходимо учитывать развитую удельную поверхность пенопластов, которая способствует более
интенсивному воздействию на них агрессивных сред. Наличие же на поверхности плит и блоков уплотнённой плёнки
(корки) снижает поглощение агрессивных сред, повышая устойчивость пенопластов.
Химическая стойкость ППУ выше стойкости других пенопластов. Они стойкие к следующим реагентам: бензину,
бензолу (до 100 °С), растворам солей и кислот, галогеноуглеводороду, маслам (до 100 °С), углеводородам и спиртам.
ППУ ограниченно стойки в кетонах, 30 %-ной соляной кислоте, эфирах, концентрированных кислотах, но разрушаются
под действием ацетона, этилацетона, 10 %-ной серной кислоты и 15…20 %-ного едкого натра [49].
Полистирольные пенопласты характеризуются высокой стойкостью к действию минеральных агрессивных сред [51].
Они устойчивы к действию сильных и слабых минеральных кислот, кроме концентрированных азотной и соляной, а
также к сильным и слабым щелочам, спиртам [49, 50]. Однако пенополистирол разрушается под действием эфиров,
кетонов, хлорированных и ароматических углеводородов, уксусной кислоты, набухает в бензине и маслах [50, 51]. Гипс,
известь, цемент, силиконовые масла и не содержащий растворители битум также не нарушает структуру
пенополистирола [51, 52].
Пенополистирол является достаточно водостойким материалом. Наибольшая потеря прочности наблюдается у
жёстких полистирольных пенопластов марки ПС-1, а наименьшая для ПСБ. Водопоглощение беспрессового
пенополистирола за 24 ч в зависимости от плотности составляет 0,8…1,2 %. Вода в него может проникать за счёт
капиллярного эффекта через микроскопические щели в местах сплавления гранул [53, 54]. При продолжительном
увлажнении водопоглощение интенсивно изменяется в первые 5 – 18 сут, а затем постепенно стабилизируется.
Увлажнение образцов способствует снижению разрушающих напряжений и возрастанию сдвигообразных.
Заполнение водной фазой внутренних полостей ячеек в ряде случаев повышает сопротивляемость материалов
механическим воздействиям, что приводит к увеличению их прочности при сжатии. Согласно [55] это связано с тем, что
водная среда оказывает растворяющее или пластифицирующее воздействие, что приводит к ликвидации ослабленных
элементов, возникающих в процессе контактирования стержневых и плёночных элементов ячеек.
Поведение пенополиуретана Изолан 210-1 и пенополистирола ПСБС М35 при одновременном действии нагрузки и
агрессивной среды в режиме длительного и кратковременного (с заданной скоростью) нагружения исследовано в [21, 56].
Результаты исследования представлены в табл. 3.10.
Из таблицы видно, что более всего пенополистирол набухает в машинном масле, менее всего в воде. В
неорганических кислотах с увеличением концентрации величина набухания падает, в органической кислоте – растёт, что,
по-видимому, вызвано возникновением коррозионных процессов (вымыванием материала образцов) при увеличении
концентрации неорганических кислот. Пенополиуретан ведёт себя иначе. Наиболее сильно он подвержен действию
концентрированной серной кислоты, менее всего керосину.
При выдержки ППУ в воде в течение 200 ч они имеют довольно высокую скорость водопоглощения, которая
обусловлена заполнением водой ячеек на поверхности образцов, открытых пор ППУ и слабо повреждённых пор в
поверхностном слое материала [45].
Результаты кратковременных испытаний при центральном поперечном изгибе (табл. 3.10) показали, что величина
разрушающего напряжения не зависит от действия исследованных активных сред, за исключением машинного масла.
Выдержка в нём в течение 30 сут привела к снижению прочности пенополистирола более, чем на 20 %. Для
пенополиуретана самыми неблагоприятными оказались: концентрированная серная кислота и метилметакрилат.
Выдержка в них в течение четырёх суток привела к снижению прочности пенополиуретана более, чем на 75 %.
При сжатии [21, 56] фиксировали величину деформации при постоянном напряжении после истечения заданного
времени, см. табл. 3.11. Как видно из таблицы наибольших значений относительная деформация сжатия пенополистирола
достигает после выдержки в азотной и серной кислотах 20 %-ной концентрации, а пенополиуретана – в
концентрированной серной кислоте и метилметакрилате [21, 56].
3.10. Влияние жидких сред на набухание и механические характеристики пенопластов
Механические характеристики
Увеличение массы, %
пенополиуретана
Изолан 210-1
пенополистирола
ПСБС М35
Среда
Время
выдержки,
сут
пенополиуретана пенополистирола
σ
и
,
МПа
*
Ε
С
, %
**
σ
и
,
МПа
*
Ε
С
,
%
**
Воздух – – – 0,85 4,59 0,29 14,9
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
