ПОЛИМЕРЫ ВИНИЛАЦЕТАТА КАК КЛЕЯЩАЯ ОСНОВА ТЕРМОАКТИВИРУЕМЫХ ПОКРЫТИЙ Литвишко В.С.

Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова


Номер: 12-2
Год: 2015
Страницы: 137-141
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

вязкость расплава, полимеры винилацетата, адгезионная прочность, the viscosity of the melt, polymers of vinyl acetate, the adhesive strength

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье с целью ускорения процесса приклеивания материалов с термоактивируемыми покрытиями приводятся данные исследования действия различных факторов (природы полимеров винилацетата, их состава, реологических показателей расплавов) на адгезионные свойства. Полученные данные позволяют установить оптимальные температурные режимы приклеивания, отвечающие заданной прочности крепления рулон-ных материалов.

Текст научной статьи

В настоящее время в связи с общей тенденцией на ускорение процессов приклеивания все большее значение приобретает использование клеев в виде термоактивируемых покрытий /1, 142/. Известно, что в качестве клеящей основы находят применение полимеры винилацетата (ВА), главным образом, наиболее распространенные - гомополимеры ВА, его сополимеры с этиленом (Э), дибутилмалинатом (ДБМ) и другие /2, 235/. Одной из областей их использования является создание отделочных материалов повышенной заводской готовности с термоактивируемым клеящим покрытием. Приме-нение такого рода материалов предполагает значительное снижение трудозатрат при оклейке строительных поверхностей по сравнению с традиционным мокрым способом. В качестве объектов исследования в работе рассматривались эмульсионные сополимеры ВА с Э и ДБМ с молекулярной массой в пределах 80-100 тыс.у.е. Данные значения отвечают как легкости термоактивации исследуемых образцов, так и их удовлетворительной теплостойкости. При изучении сополимеров исследовались образцы с мольным содержанием Э и ДБМ, соответственно, до 25% и 20%. Образцы с большим количеством сомономеров характеризуются значительной поверхностной липкостью, что может вызывать склеивание материала в рулоне при хранении. Для получения покрытий применялись ацетоновые растворы экстрагированных образцов полимеров с тем, чтобы исключить влияние добавок, используемых при эмульсионной полимеризации. Оценка адгезионных свойств термоактивируемых покрытий произво-дилась на бетонных образцах, покрытых гипсополимерцементной шпак-левкой с шероховатостью поверхности в пределах 6-10 мкм. Крепление рулонных материалов к бетонной поверхности осуществлялось с помощью специально разработанного термонакатного устройства за счет активации клеящего покрытия и последующего вальцового приклеивания со скоро-стью 1м/мин. при давлении 50кН/м2. Прочность приклеивания определялась методом отслаивания на разрывной машине РМ-3 при скорости нагружения 100 мм/мин и угле отслаивания 900. Для выяснения особенностей формирования адгезионного контакта исследовались реологические свойства расплавов сополимеров. Эффективная вязкость определялась на приборе ИИРТ-2 в интервале температур 100-1700С при давлении 50 кН/м2. Результаты исследования реологических свойств сополимеров представлены на рисунках 1,2. Рис. 1. Зависимость эффективной вязкости расплава сополимера ВА с Э от температуры при мольном содержании этилена: 1-0%; 2-8,7%; 3-16,4%; 4-25,4%. Рис. 2. Зависимость эффективной вязкости расплава сополимера ВА с ДБМ от температуры при мольном содержании дибутилмалеината: 1-0%; 2-4,0%; 3-8,6%; 4-14,0%; 5-20,0%. Как следует из представленных данных, введение сомономеров смещает кривые изменения вязкости в область более низких температур. Зависимость, связанная с природой сомономеров приведена на рисунке 3. Рис.3. Зависимость эффективной вязкости расплава сополимеров ВА с Э (1) и ДБМ (2) от мольного содержания сомономеров при 1500С. Как видно, вначале введение ДБМ по сравнению с Э ведет к более резкому уменьшению эффективной вязкости, далее скорости постепенно выравниваются. Это, очевидно, связано с различным механизмом пласти-фицирующего действия сополимеров. Этиленовые звенья, вклиниваясь в основную цепь ВА, сообщают ацетатным группам большую свободу вращения вокруг связей С-С, то есть имеет место внутримолекулярный механизм пластификации. Кроме того, при внедрении этиленовых звеньев уменьшается межмолекулярные взаимодействия полярных ацетатных групп. Пластифицирующий эффект ДБМ с длинными боковыми цепями объясняется разделением полимерных цепей, то есть механизм аналогичен механизму внешней пластификации. Очевидно, изменение в особенностях структуры полимеров ВА проявляется в приведенной выше зависимости. Результаты описанных выше исследований реологических свойств расплавов позволяют предположить, что применение в качестве полимерной основы термочувствительных клеящих покрытий сополимеров, равно как и увеличение температуры их активации сможет обеспечить более полный адгезионный контакт на границе раздела в системе полимер-субстрат. Исследование клеящей способности сополимеров к шпаклеванной бетонной поверхности (рис.4,5) свидетельствуют, что введение сомономеров способствует увеличению адгезионной прочности. Рис. 4. Зависимость сопротивления отслаиванию термочувствительного материала на основе сополимера ВА с Э от температуры при мольном содер-жании этилена: (масса адгезива 60±5 г/м2) 1-0%; 2-8,7%; 3-16,4%; 4-25,4%. Рис. 5. Зависимость сопротивления отслаиванию термочувствительного материала на основе сополимера ВА с ДБМ от температуры при мольном содержании дибутилмалеината: (масса адгезива 60±5 г/м2) 1-0%; 2-4,0%; 3-8,6%; 4-14,0%; 5-20,0%. Характерно, что для сополимеров с максимальным содержанием имеет место ослабление влияния температуры на адгезионную прочность. Это хорошо согласуется с микрореологическими представлениями формирования клеевого контакта, согласно которым повышение прочности происходит до тех пор, пока микродефекты на поверхности не окажутся заполненными при повышенной температуре. Как следует из представленных данных, введение сомономеров способствует повышению прочности приклеивания. При этом (рис.6) сопротивление отслаиванию для сополимеров ВА с ДБМ несколько выше. Рис.6. Зависимость сопротивления отслаиванию термочувствительного материала на основе сополимера ВА с Э и ДБМ от мольного содержания сомономеров при 1500С. С тем, чтобы исключить различие в реологических свойствах сополимеров, осуществлено сопоставление значений адгезионной прочности для сополимеров ВА с Э и ДБМ при одной и той же вязкости (табл.1). Таблица 1 Зависимость сопротивления отслаиванию термочувствительных материалов на основе ВА с Э и ДБМ от эффективной вязкости при мольной содержании сомономеров 8,7%. П, н/м при ηэф., н· сек/м2 300 350 400 Э ДБМ Э ДБМ Э ДБМ 435 400 415 390 400 370 Как следует из таблицы, при одной и той же вязкости и одинаковом мольном содержании сомономеров адгезионная прочность выше для сополимеров Э. Однако, сополимеры ВА с ДБМ, имеющие более низкую вязкость расплава по сравнению с Э при одинаковых температурах (рис.3) тем не менее характеризуются несколько большой адгезионной прочностью (рис.6), видимо, за счет формирования более полного адгезионного кон-такта. Таким образом, исследование адгезионных свойств сополимеров ВА свидетельствует о том, что повышение прочности приклеивания может быть достигнуто снижением вязкости расплавов полимеров ВА, а также за счет увеличения содержания сомономеров и , соответственно, улучшения условий формирования адгезионного контакта по микрореологическому механизму. Представленные данные позволяют установить оптимальные режимы приклеивания, отвечающие заданной прочности крепления рулонных материалов.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.