Было проведено [6] сравнение механических свойств композиций на основе ДГЭБА и 4,4'-диамино-3,3'-диметилдициклогексилметана (ДЦГМ), отвержденных под действием МВИ или термообработкой. Испытания показали, что композиции полученные под действием МВИ имеют более высокие прочность при растяжении и модуль Юнга, чем композиции, полученные термообработкой. Они также сохраняют свое преимущество после старения в воде.

Проведено также сравнение свойств композиций ДГЭДФП и ДЦГМ, отвержденных как под действием МВИ мощностью 200 Вт, так и комбинированным способом, который заключался в том, что образцы после отверждения МВИ дополнительно доотверждали при 190° С в течение 14 ч. Испытания показали, что модуль упругости при сжатии составляет 3,15 и 2,9 ГПа, температура стеклования 131 и 186° С, а степень превращения 89 и 100 % соответственно, для первого и второго вариантов отверждения.

Способ получения композиционных полимерных материалов на основе термореактивных олигомеров, содержащих тонкоизмельченные наполнители с применением электромагнитных колебаний частотой от 100 МГц до 300 ГГц заявлен французской компанией Еlесtrycite dе Frаnсе в 1983 году. В качестве тонкоизмельченных наполнителей предложено использовать кремнийсодержащие соединения типа песка, порошки полипропилена, тефлона, а также электропроводящие наполнители в виде порошков железа, алюминия, меди, солей металлов, комплексных органометаллических соединений или сажи с размером частиц менее 500 мкм. Количество наполнителей рекомендуется вводить до 85 % от массы композиционного материала. Отмечается, что получены более гомогенные композиционные материалы, которые используются в качестве изделий, формуемых литьем под давлением, клеев, электропроводящих изделий в автомобилестроении, авиастроении, микроэлектронике.

Исследования полимеризации термореактивных смол, усиленных стекловолокном показали, что производительность процесса получения композиционного материала может быть увеличена в 30 раз по сравнению с обычным способом нагрева.

При отверждении эпоксидных композиционных материалов с высокой теплопроводностью, содержащих углеволокно (ЭКУ) и материалов с низкой теплопроводностью, содержащих стекловолокно (ЭКС) установлено, что в объеме образцов ЭКУ практически отсутствует градиент температуры, тогда как в случае ЭКС градиент температуры оказывался достаточно высоким. Для устранения этого градиента предлагается систему с низкой теплопроводностью подвергать одновременно термообработке путем обычного нагрева.

Использование МВИ для отверждения органических покрытий показывает высокую эффективность этого метода.

В последние годы для отверждения лакокрасочных покрытий, в том числе и металлизированных, а также для отделочных покрытий на декоративной бумаге, успешно используется микроволновое излучение с частотой 915 МГц и 2,45 ГГц.

Воздействие электромагнитных полей различной частоты и мощности применяют для вспенивания и отверждения термореактивных пенопластов. Первые сведения о получении пористых полимерных материалов без использования вспенивающих добавок опубликованы английской фирмой Вurt Тhоmе в 1970 году. Способ получения таких материалов заключается в том, что сухую массу порошкообразного неотвержденного реактопласта помещают в поле ТВЧ такой мощности, чтобы нагреть частички материала и обеспечить их слипание друг с другом в местах контакта. Материал нагревается по всей массе равномерно и быстро, что способствует локальному расплавлению частичек. Преимуществами этого метода, по сравнению с другими, является возможность получения крупных и глубоких изделий сложной формы, быстрота и возможность "вспенивания" таких смесей полимеров и сополимеров, которые не вспениваются при внешнем нагреве.

Американской корпорацией "Ethyl Corp." запатентован способ получения вспененных полиимидов на основе порошкообразных смесей твердых алкиловых эфиров ароматических тетракарбоновых кислот (ЭТК) и первичных или гетероциклических диаминов (ДА) при мольном соотношении ЭТК : ДА равном 1:1. Вспенивание и отверждение композиций проводят под слоем газонепроницаемой поливинилхлоридной пленки при воздействии МВИ частотой 915-2450 МГц и мощностью 0,1-10 кВт/кг смеси мономеров.

Отмечаются преимущества проведения процессов отверждения и вспенивания жидких заливочных композиций в электрическом поле, возможность выбора режима воздействия для получения изделий как с изотропными так и с анизотропными свойствами, исключение применения фторированных газообразователей, быстрое отверждение матрицы вокруг ячеек. С помощью данной технологии возможно регулирование плотности и прочности пенопластов, снижение содержания катализаторов отверждения, уменьшение расхода электроэнергии. Способ может применяться для получения как конструкционных, так и демпферирующих изделий для авиации, автомобилестроения, морского транспорта и в других областях техники.

Под действием МВИ вспененные материалы получают на основе сухой целлюлозы или ее суспензий с использованием в качестве связующего латекса, а в качестве газообразователя соду [6].

Вспенивание и отверждение порошковых эпоксидно-новолачных и фенолоформальдегидных композиций под действием МВИ мощностью 150 Вт позволяет получать пенопласты с удовлетворительными механическими свойствами за 20-50 мин в зависимости от условий обработки и при сокращении цикла формования в 5-8 раз по сравнению с традиционным методом.

Таким образом, все вышеприведенные данные свидетельствуют о том, что применение электрических полей высокой частоты для отверждения термореактивных композиций является перспективным, высокоэффективным направлением переработки, которое может быть использовано в различных технологических процессах получения полимерных материалов и изделий.

Новое ультрафиолетовое термическое оборудование и его использование для обработки тканей

Разработано и изготовлено новое универсальное ультрафиолетовое термическое оборудование, обеспечивающее комбинированную обработку текстильных материалов УФ и ИК излучениями в диапазоне длин волн 300-1200 нм [9]. Проведенные испытания показали возможность использования оборудования для осуществления фотохимической технологии колорирования тканей кубозолями, а также для термообработки тканей в традиционных операциях крашения и отделки.

В результате проведенных исследований разработан новый тип терморадиационного оборудования, представляющего собой малогабаритную ультрафиолетовую термическую камеру (УФТК). Важным отличием УФТК от существующего терморадиационного оборудования является то, что в его конструкции применены в качестве источников оптического излучения дуговые ксеноновые трубчатые лампы типа ДКСТ. Достоинства ксеноновых ламп заключаются в том, что они экологически чисты, взрывобезопасны и при горении не вызывают образования озона. В техническом аспекте сильной стороной ксеноновых ламп является безинерционность: у них отсутствует период разгорания, а коэффициент мощности сети близок к единице. Следует особо отметить другое важное преимущество ксеноновых ламп - их спектр излучения включает в себя УФ, видимую и ИК области (рис. 1). Они являются одним из наиболее интенсивных источников УФ, видимого и ИК излучения. Это обусловливает принципиальную возможность применения разработанного оборудования как для осуществления фотохимических процессов, основанных на воздействии на материал УФ излучения, так и для традиционных термических процессов, предусматривающих тепловую обработку тканей ИК излучением.