Compozite nestructurale armate cu pulberi anorganice
Scopul lucrarii
Obtinerea unui material compozit din rasina epoxidica (matricea polimera) si pulbere de creta (material de umplutura).
Introducere
Incorporarea pulberilor anorganice in matricea polimera poate 535f51f urmari imbunatatirea anumitor proprietati mecanice sau modificarea proprietatilor superficiale ale matricei. Umplutura, material cu un pret scazut, contribuie la diminuarea semnificativa a pretului de cost al compozitului.
Matricea polimera
Rasinile epoxidice ocupa un loc important in realizarea materialelor compozite datorita excelentelor proprietati fizico-mecanice.
Rasinile epoxidice de uz general se obtin prin poliaditia bisfenolului A cu epiclorhidrina, conform urmatoarei reactii generale:
Gruparile oxiranice confera rasinii reactivitatea necesara reticularii. Intarirea rasinilor epoxidice se poate face la temperatura camerei cu amine primare sau secundare (ex: TETA - trietilentetraamina), sau la temperaturi ridicate (t C) cu amine (diciandiamida !!!) sau cu anhidride.
Trietilentetraamina Diciandiamida
Agentul de armare
Proprietatile compozitei depind in principal de natura chimica si granulatia pulberii. Creta micronizata se obtine prin macinarea fina a calcarului. Pentru evitarea formarii aglomerarilor, pulberea trebuie uscata.
Materiale si aparatura necesara
|
Material |
Proprietati |
|
Rasina epoxidica DINOX 010-S |
Densitate rR 1,25 g/cm3 |
|
TETA sau DDA | |
|
Dibutilftalat | |
|
Creta micronizata |
Densitate rC = 2,1 g/cm3 |
|
Agent de demulare (ceara petroliera in CCl4) | |
|
Balon 250 ml prevazut cu sistem de agitare si termostatat | |
|
Matrite |
Evaluarea necesarului de materiale
1. Se alege raportul dintre agentul de armare si rasina. (A = 10 - 20 %)
2. Se stabileste volumul matritei VM.
Considerand aditivitatea volumelor, volumul matritei este descris de relatia:
VM = VC + VR
unde: VC este volumul cretei; VR este volumul rasinii.
3. Se calculeaza cantitatile necesare de rasina (mR) si de creta (mC), cunoscand volumul matritei (VM) si densitatile:
4. Dibutilftalatul se adauga pentru imbunatatirea elasticitatii materialului compozit. (10% fata de rasina).
5. TETA sau DDA (agentul de intarire) 7% fata de rasina.
Mod de lucru
Creta micronizata se introduce in etuva la 100-120 C timp de o ora pentru eliminarea umiditatii.
Pentru evitarea aderarii rasinii de matrita, suprafetele active sunt unse cu agent de demulare.
Rasina de turnare se prepara prin introducerea rasinii epoxidice si a plastifiantului intr-un balon prevazut cu sistem de agitare si incalzire. Incalzirea la 60 C asigura fluidizarea rasinii (scaderea viscozitatii) in vederea inglobarii mai usoare a pulberii si evitarea formarii incluziunilor de aer.
Dupa cca 15 min de la inceputul incalzirii se adauga pulberea de creta in 6 portii, la intervale de 15 min. Omogenizarea avansata este esentiala pentru obtinerea unui material cu proprietatile proiectate.
Rasina de turnare astfel preparata este golita intr-un pahar si lasata sa se raceasca cca 20 min, dupa care se adauga intaritorul. Amestecul se omogenizeaza cca 5 min dupa care se toarna in matrita si este lasata 24h pentru definitivarea reactiei de reticulare.
|
