Создание эпоксидных композиций пониженной горючести с электропроводящими и диэлектрическими свойствами

Примечание: в числителе данные для составов с 15% масс. ПЭПА, в знаменателе – с 25% масс. ПЭПА.

Следовательно, с изменением содержания отвердителя можно регулировать время гелеобразования составов в зависимости от запросов производства. При большем содержании ПЭПА увеличивается степень сшитости матрицы, табл.9.

Степень превращения наполненных эпоксидных композиций после суток «холодно

го» отверждения составляет 74-89%. Поэтому для ее повышения и следовательно, улучшения и стабилизации свойств продуктов отверждения проводили термообработку при 90оС в течение 1-3 часов, что приводит к возрастанию степени отверждения до 90-96 %.

Придание эпоксидной композиции электропроводящих свойств осуществлялось введением наполнителей. Электропроводящие свойства в полимере проявляются при образовании в нем частичками наполнителя цепочечных структур. Образования облегчения таких структур достигалось за счет уменьшения взаимодействия между макромолекулами полимера, между частицами наполнителя, между полимером и наполнителем, а также высокой десперсностью наполнителя. Для этих целей использовали гибридные наполнители, один из которых не является электропроводящим (ПФА, NH4Cl), а также введение пластификаторов. Это позволило даже при небольших количествах электропроводящего наполнителя (5 масс.ч.) добиться значительного снижения удельного сопротивления и отнести разработанные полимерные составы к классу антистатических материалов, табл. 10.

Таблица 10.

Свойства модифицированных эпоксидных композиций, отвержденных

ПЭПА

Кроме того, из анализа показателей удельного сопротивления, очевидно, что имеет значение как и природа второго (NH4Cl или ПФА) так и природа графитового наполнителя. Графит тигельный – это бисульфат углерода, представляющий собой электролитическое соединение внедрения графит. Технический углерод (сажа) представляет собой турбостатическую (неупорядоченно-слоевую) форму углерода. Электропроводимость материалов содержащих сажу на 2-3 порядка меньше, чем содержащих в таком же количестве графит тигельный.

Процессы деструкции исходных компонентов, а также пластифицирован­ных и наполненных составов исследованы с помощью термогравиметрического анализа (ТГА), табл.11. Влияние применяемых модификаторов проявляется в сле­дующем: увеличивается выход коксового остатка (КО), следовательно, уменьшается количество летучих продуктов, и максимальные скорости разложения смещаются в область низких температур (рис. 5), что свидетельствует о возможности влияния на физико-химические процессы пиролиза полимера на начальной стадии его деструкции.

Горючесть эпоксидных смол оценивалась методоми «керамической» и «огневой» трубы, и по показателю воспламеняемости - кислородному индексу.

Образцы, содержащие замедлители горения и модификаторы не горят на воздухе. В пламени спиртовки начинают вспениваться и образуют кокс. Наблюдается снижение потерь массы с 78% для композиции, не содержащей на­полнителей и модификаторов до 1 -6% для наполненных композиций. Небольшие потери массы связаны с некоторой деструкцией полимера, табл. 12.

Рис.5. Зависимость скорости потери массы от температуры.

1 - ЭД-20+15ПЭПА,

2 - ЭД-20+30NH4Cl+5ГТО+30ФОМ+15ПЭПА,

3 - ЭД-20+30NH4Cl+5ГТО+30ФД+15ПЭПА,

4 - ЭД-20+30ПФА+5ГТО+30ФОМ+15ПЭПА,

5 - ЭД-20+30ПФА +5сажа+30ФОМ+15ПЭПА,

6- ЭД-20+25ПФА+5ГТ+25ФОМ+25ПЭПА.

Таблица 11

Данные ТГА эпоксидных композиций

 Скачать реферат