Совершенствование технологии производства композиционных материалов на основе древесных наполнителей и костры льна (10.03.2009)

Автор: Угрюмов Сергей Алексеевич

+ 0,5·?кр . (23)

При этом максимальная работа адгезии определяется зависимостью вида

+ ?кр + 0,25·b·?кр2. (24)

Bf(?ж), построенных по значениям для модифицированных составов на участках, описание которых возможно в виде прямых зависимостей (рис. 9).

В итоге получены уравнения для расчета работы адгезии

– для карбамидоформальдегидного олигомера:

Wа береза = ?ж (2 + 0,06·49) – 0,06·?ж2 = 4,94· ?ж – 0,06·?ж2 ;

Wа сосна = ?ж (2 + 0,045·47) – 0,045·?ж2 = 4,115· ?ж – 0,045·?ж2 ;

Wа костра = ?ж (2 + 0,065·45) – 0,065·?ж2 = 4,925· ?ж – 0,065·?ж2 .

– для фенолформальдегидного олигомера:

Wа береза = ?ж (2 + 0,039·49) – 0,039·?ж2 = 3,911· ?ж – 0,039·?ж2 ;

Wа сосна = ?ж (2 + 0,03·47) – 0,030·?ж2 = 3,41· ?ж – 0,03·?ж2 ;

Wа костра = ?ж (2 + 0,058·45) – 0,058·?ж2 = 4,61· ?ж – 0,065·?ж2 .

На рис. 10 представлена графическая интерпретация зависимости работы адгезии от поверхностного натяжения адгезивов.

Рис. 9. Зависимость косинуса краевого угла смачивания от поверхностного натяжения: а – карбамидоформальдегидной смолы; б –фенолформальдегидной смолы: – субстрат береза; 2 – субстрат сосна; 3 – субстрат костра льна

Рис. 10. Зависимость работы адгезии от поверхностного натяжения

а – карбамидоформальдегидной смолы; б – фенолформальдегидной смолы

1 – субстрат береза; 2 – субстрат сосна; 3 – субстрат костра льна

Проведенные расчеты и построенные графические зависимости свидетельствуют о повышении работы адгезии при использовании модифицированных клеевых составов.

Экспериментально подтверждено, что физико-механические характеристики готовых материалов при модификации спиртами существенно увеличиваются (табл.1).

Таблица 1

Сравнительные свойства костроплит

Количество модификатора (бутанола), % Плотность плиты, кг/м3 Предел прочности при изгибе, МПа Предел прочности при перпендикулярном отрыве, МПа Разбухание по толщине, % Водопогло-щение,

на основе смолы КФН-66

0 740 12,15 0,23 37,6 95

1 732 18,21 0,57 29 79

1,5 738 19,98 0,59 26,1 74,1

2 729 21,07 0,57 25,8 72,2

на основе смолы СФЖ-3014

0 740 11,0 0,26 32,1 81,2

1 738 16,3 0,46 25,2 68,1

1,5 745 18,4 0,52 7,5 39,0

2 748 18,8 0,55 6,4 35,6

3 754 16,8 0,48 8,8 40,3

В работе рассмотрены также способы повышения смачивающей способности синтетических олигомеров путем совмещения их с поливинилацетатной дисперсией, в состав которой входят эмульгатор – поливиниловый спирт и пластификатор – дибутилфталат. Эти вещества действуют как поверхностно-активные и способствуют снижению поверхностного натяжения модифицированного клеевого состава, приближая его к поверхностному натяжению костры.

Закономерности отверждения и поведения модифицированных клеев в твердом состоянии изучались с позиций реологии полимеров.

Характерной особенностью процесса структурирования клеев является развитие внутренних напряжений, которые являются результатом давления, возникающего при росте глобул, связанных друг с другом в жесткую пространственную сетку. Внутренние напряжения, возникающие в клеевой прослойке – явление достаточно общее в адгезионных системах. В самом общем виде внутренние напряжения являются мерой незавершенности релаксационных процессов и зависят от числа, природы и характера распределения локальных связей в системе.

Реологические свойства модифицированных клеевых композиций на основе синтетических олигомеров исследовались после их полного отверждения с применением консистометра Хепплера.

В качестве примера на рис. 11 представлены временные зависимости относительных деформаций для исследованных клеевых составов на основе

1 – КФН-66; 2 – КФН-66+1% бутанола;


загрузка...