Кратність спучення епоксиполімерів наповнених системами на основі поліфосфату амонію

Abstract

Досліджено кратність спучення коксового шару епоксиполімерів наповнених поліфосфатом амонію та цільовими наповнювачами. У якості об’єкту дослідження використовували композиції на основі епоксидного плівкоутворювача, затверділі поліетиленполіаміном. У якості цільових наповнювачів – пентаеритрит та терморозширюваний графіт як додаткове джерело вуглецю, гідроксид алюмінію як газоутворювач та аеросил у якості згущувача. Дослідження проводили згідно теорії планування експериментів з побудовою ортогональних композиційних планів другого порядку. У якості функції відгуку був обраний лінійний коефіцієнт спучення КЛ. Отримано математичні моделі, що адекватно описують залежності лінійного коефіцієнту спучення від вмісту компонентів для трьох досліджуваних систем. Встановлено, що сумісне введення у полімерну матрицю двох джерел вуглецю пентаеритриту та терморозширюваного графіту дає позитивний ефект у порівнянні з композиціями, наповненими поліфосфатом амонію з пентаеритритом та поліфосфатом амонію з терморозширюваним графітом окремо (на 77 % і 45 % відповідно). Встановлено, що максимальне значення лінійного коефіцієнту спучення (КЛ2=66) серед досліджуваних систем досягається у системі наповненій поліфосфатом амонію, гідроксидом алюмінію та терморозширюваним графітом з наступним співвідношенням компонентів: поліфосфат амонію – у межах 20–22 мас.ч., гідроксид алюмінію – 15 мас.ч., терморозширюваний графіт – у межах 2,5–3,5 мас. ч., що на 10 % більше за цей показник для епоксиполімеру, наповненого лише поліфосфатом амонію у кількості 30 мас.ч. Показано доцільність застосування гідроксиду алюмінію у складі композиції. Встановлено, що система наповнена поліфосфатом амонію, гідроксидом алюмінію та аеросилом при вмісті компонентів поліфосфату амонію у межах 23-27 мас.ч., гідроксиду алюмінію 25 мас. ч. та аеросилу 1 мас.ч. дозволяє отримати покриття з лінійним коефіцієнтом спучення КЛ3=58.