ПЕНОМАТЕРИАЛЫ КОНСТРУКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ (МЕТ)АКРИЛАТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Халтурин А.А.
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
190013, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 24-26/49 лит. А
Пеноматериалы на данный момент занимают важное место среди современных конструкционных материалов, что обусловлено совокупностью их свойств: низкой плотностью и хорошими физико-механическими характеристиками.
В данной работе на основе (мет)акрилатных композиций, в состав которых входили 2-гидроксиэтилметакрилат (ГЭМА) и полиэтиленгликоль диметакрилат, был получен ряд образцов пеноматериалов конструкционного назначения. В качестве инициатора реакции радикальной полимеризации был выбран пероксид бензоила в форме пасты, также использовали ускоритель реакции — диметиланилин (ДМА). В роли химического вспенивателя выступал порофор ЧХЗ-57 (азобисизобутиронитрил), стабилизатором — блок-сополимер олигосилоксана и олигоэфирполиолов марки Пента-483. Кроме того, в состав некоторых композиций в качестве наполнителя также входил гидроксид алюминия марки TGA-5.
Вспенивание композиций с различным содержанием вспенивающего агента (от 1 до 4 масс.ч.) проводили в полипропиленовой форме в морозильной камере при температуре -20 °C (для уменьшения усадки). В результате получили ряд пеноматериалов на основе (мет)акрилатов с широким диапазоном физико-механических характеристик. Кажущуюся плотность полученных образцов определяли по ГОСТ 409–2017, максимальные напряжения при сжатии – на разрывной машине Shimadzu AG-X по ГОСТ 23206-2017, термическую стабильность – на дериватографе Shimadzu DTG-60 согласно ГОСТ 29127-91.
Результаты испытаний показали, что все образцы (как наполненные гидроксидом алюминия, так и нет) обладают высокими показателями термической стабильности. Потеря 10% исходной массы образцов наблюдается при температурах в 232 и 243 °С для наполненных и ненаполненных композиций соответственно. С точки зрения таких физико-механических параметров как кажущаяся плотность и максимальные напряжения при сжатии прослеживается следующая закономерность: с увеличением содержания вспенивающего агента как кажущаяся плотность образцов, так и их прочность уменьшаются. Стоит отметить, что при использовании одинакового количества вспенивающего агента (4 масс.ч.) наполнение гидроксидом алюминия привело к снижению кажущейся плотности пеноматериалов с 580 кг/м3 до 210 кг/м3 с сохранением высоких прочностных характеристик, которые в зависимости от содержания вспенивающего агента варьировались от 0,3 до 5,1 МПа.
Поэтому, наполнение гидроксидом алюминия привело к существенному увеличению физико-механических свойств (мет)акрилатных пеноматериалов, что расширяет спектр их возможного применения и повышает общую перспективность их использования в качестве конструкционного полимерного материала.