Технологические особенности создания рулонных кровельных материалов на основе базальтовых наполнителей и полиэтиленовых пленок
 Скачать 1.02 Mb.
|
Метод инфракрасной спектроскопии [115]Для изучения взаимодействия полимеров с различными наполнителями и модификаторами променяли суспензионный метод ИК-спектроскопии с ис- пользованием спектрофотометра “Specord” М-80 в области 400-4000см-1. Ис- следуемые образцы тщательно растирали в агатовой ступке и далее, получен- ную пасту помещали между двумя пластинами (одна - из NaCl, другая – из КВr). Для записи высококачественных спектров в качестве иммерсионной жид- кости в области 4000-2000 и 1500-1300см -1 использовали гексахлорбутадиен, в области 2000-1500 и 1300-400см -1 – вазелиновое масло. Метод рентгеноструктурного анализа [116]Метод предназначен для оценки степени кристалличности полимеров, в частности, кристаллизирующихся полимеров и основан на явлении дифракции рентгеновских лучей под большими углами. Съемка образцов для записи ин- тенсивности рефлексов и угловых параметров дифракции проводились на рент- геновском дифрактометре ДРОН-3,0 на Cu-kα излучении (λ kα = 1,54178Å), на- пряжение 25 кВ, сила тока I = 20 мА. Для определения фазового состава, образцы снимались со скоростью ска- нирования детектора 2 град/мин. Идентификация фазы осуществлялось с по- мощью картотеки JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards). Глава 3. Изучение влияния технологических параметров на свойства по- лимерного композиционного материалаТехнология процесса производства рулонных материаловШирокое разнообразие свойств пластмасс, в частности полиэтилена, оп- ределяет его использование в промышленности. Выбор данного сырья связан с доступной и широкой сырьевой базой, большим выбором способов и простотой переработки, а также относительно низкой стоимостью. Ткани базальтовые нашли широкое применение в различных областях народного хозяйства. Базальтовые нити и сформированные из них ткани ус- пешно заменяют стекловолокна при производстве композитов, работающих в агрессивных средах и при повышенных температурах. Базальтовые ткани с по- верхностной плотностью от 160 до 470 г/м2 могут быть использованы для изго- товления рулонированного базальтопластика. При этом, для совмещения ба- зальтовой ткани и термопластичной матрицы ткань помещали между слоями ПЭ пленки (один или два слоя ПЭ с верхней и нижней сторон БТ) и пропускали сформованный пакет через нагретые валы каландра. При выборе режима формования БП, с необходимыми эксплуатационными свойствами, изменяемыми параметрами служили: температура от 115до1500С, давление от 3 до 5 МПа, время каландрования τ=30-70с, количество слоев ПЭ пленки. Полученные результаты (табл.11) доказывают их достаточную тепло- и во- достойкость. Но прочность материала соответствует прочности ткани, поэтому с целью повышения физико-механических характеристик изменяли технологи- ческие параметры изготовления образцов. В табл.12 приведены промежуточные прочностные характеристики при разных параметрах изготовления. Таблица 11 Физико-механические свойства полиэтиленового пленочного материала, ар- мированного базальтовой тканью
Примечание: параметры изготовления образцов: Т=1150С, давление 4МПа, продолжительность каландрования 60с. Таблица 12 Физико-механические характеристики разработанного БП при разных па- раметрах изготовления
Доказано, (табл.11,12), что более рациональными параметрами процесса каландрования являются температура Т=140 ± 50С, давление Р=3 ± 0,2 МПа, время каландрования τ = 45 ± 5с, так как получаемые при этих параметрах БП характеризуются высоким комплексом физико-механических свойств. При выборе необходимого количества слоев ПЭ, армировали два или четыре слоя ПЭ базальтовой тканью, располагая БТ между слоями ПЭ, и полу- ченный пакет пропускали между нагретыми валами каландра. В результате проведенных исследований (табл.13) не наблюдается измене- ние физико-механических свойств разработанных пленочных материалов после испытания их на устойчивость к знакопеременным температурам, водонепро- ницаемость и гибкость при Т = минус 200С. После выдержки разработанного материала в дистиллированной воде в течении 24ч. физико-механические свой- ства не изменяются. Испытание разработанных материалов на водонепрони- цаемость в течение 72ч. при давлении 0,001 МПа показало, что образцы отве- чают требованиям, предъявляемым к кровельным материалам. Использование ПЭ пленки из вторичного сырья не сопровождается сни- жением физико-механических свойств материала, что позволяет использовать ее в производстве рулонированных материалов и решать проблемы связанные с загрязнением окружающей среды. Образцы ПКМ, изготовленные с двумя слоями ПЭ пленки (по одному с каждой стороны БТ) не выдержали испытания на водонепроницаемость, что исключает его использование в качестве кровельного и гидроизоляционного материла (табл.13). Поэтому в дальнейших исследованиях формировался пакет следующей структуры : 2 слоя ПЭ + БТ +2 слоя ПЭ (способ 1), который прокатывался меж- ду валами каландра, либо ПЭ пленку внедряли в структуру БТ по одному слою с верхней и нижней стороны, а затем, в процессе каландрования, для придания материалу гладкой и ровной поверхности и увеличения гидроизолирующих свойств, полученный материал дополнительно покрыли ПЭ пленкой с верхней и нижней стороны (способ 2). Как видно, (табл.14), изменение способа совме- щения ПЭ с БТ привело к резкому увеличению (на 37%) прочностных характе- ристик разработанного материала. Таблица 13 Физико-химические и механические свойства рулонированного ПКМ с разным числом слоев ПЭ пленки
Примечание: в знаменателе – значения после испытания устойчивости ма- териала к знакопеременным температурам (от +35ºС до минус 20ºС в течение 6ч.) и выдержке в воде в течение 24ч. Таблица 14 Физико-механические свойства БП, полученных различными способами
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||