Адгезионные композиции на основе бутадиен-стирольных термоэластопластов и их смесей (1090342), страница 4
Текст из файла (страница 4)
«Неароматические» смолы - Sylvatac RE 95, Sylvares TR 1115Т,глицериновый эфир сосновой канифоли взаимодействуют с полибутадиеновойфазой, приводя к увеличению подвижности полибутадиеновых макромолекул,увеличению расстояния между полистирольными блоками в доменах, что приводитснижению прочностных свойств пленки. Канифольно-малеиновая смола, благодаряналичию в своей структуре малеинового ангидрида, способна к частичномусовмещению с полистирольными доменами и поэтому занимает промежуточноеположение среди выбранных добавок.13ПоказателиНемодифицированнаяSylvatac RE 95Sylvares TR 1115ТГЭККМССИСПиропласт-2KПолитерТаблица 3.
Свойства клеевых композиций на основе смеси ДСТ-30-01 и ДСТ-30Р-01 (75/25).1Условная вязкость, с407277811101328383812Клейкость по Тель-Так, кПа3015018515697455051803Условная прочность, МПаОтносительное удлинениепри разрыве, %Прочность связи резинарезина при расслаивании,кН/мПрочность связи металлметалл при сдвиге, МПаСтоимость клеевойкомпозиции (по сырью)руб./кг23,513,913,714,017,317,019,720,114,97708408808507006006506505801,651,812,012,322,83,463,653,94,60,050,120,150,110,470,241,891,951,8249,960,377,554,958,147,748,447,048,24567Композиция, модифицированная смоламиРазработанная наоснове смеси ДСТ№п/пНесколько иную картину демонстрируют результаты определения клейкостиклеевых пленок на приборе Tell-Tack Monsanto TT-1 – наибольшую клейкость имеетклеевая композиция с политерпеновой смолой Sylvares TR 1115Т – 185 кПа, чтосогласуется литературными данными.
Клеи с «ароматическими» смолами намногоуступают по данному показателю.Рис.8. Влияние температуры активации на прочность связи клеевой пленки:а) при варьировании содержания ГЭК и содержании Политер 90 масс.ч.;б) при варьировании содержания Политер и содержании ГЭК 20 масс.ч.Известно, что суммарного эффекта по отношению к конфекционным(клейкость) и адгезионным (прочность связи) свойствам можно достичь, сочетая14соответствующие типы смол с добавлением ароматического пластификатора.
Намибыли выбраны соответственно смолы ГЭК и Политер, которые среди аналоговобладают оптимальными свойствами при минимальной стоимости, и диоктилфталат(ДОФ). Оптимизацию состава клеевой композиции проводили с использованиемметода планирования эксперимента.Клеевая композиция состава: 90 масс. ч. смолы Политер, 15 масс.ч. ГЭК и 3масс.ч. ДОФ, обладает наибольшим значением прочности связи резина-резина – 4,6кН/м. Клейкость по Тель-Так клеевой пленки такого состава находится на уровне80кПа, что более чем в 2,5 раза превышает показатель пленкинемодифицированного клея. При этом вследствие высокого содержания смол (105масс.
ч. на 100 масс. ч. ТЭП) прочность клеевой пленки значительно ниже таковой изнемодифицированного клея (таблица 3).Учитывая большой вклад рецептурно-технологических факторов в прочностьклеевых соединений, было изучено влияние температуры активации на прочностьсвязи клеевой пленки. Как показано на рис.8, повышение температуры активации с80 до 120°С ведет к росту адгезионных свойств пленки за счет увеличенияподвижности макромолекулярных цепей как полимерной пленки, так и гибкогосубстрата, и ускорения процесса взаимодиффузии их через границу раздела фаз.
Вслучае проведения термоактивациипри 120°С прочность связи пленки длякомпозиций с различным соотношением смол увеличиваетсяна 40-75% посравнению с аналогичным показателем пленки, термоактивированной при 80°С.3.4. Химическая модификация растворных клеевых композиций на основесмеси ДСТ-30-01 и ДСТ-30Р-01.Рис.9. Зависимость физико-механических показателейпленок, полученных из модифицированной клеевойкомпозиции на основе смеси ДСТ-30-01 из ДСТ-30Р-01, отсодержания в них хинолового эфира ЭХ-1:а) 1,2 – условное напряжение при удлинении 300%; 3,4 –условное напряжение при удлинении 500%; 1,3 – пленкипрогреты при 100°С 10 мин.; 2,4 – непрогретые пленки;б) 1,2 – условная прочность; 1 – непрогретые пленки; 2 –прогретые пленки.Известно, что однимизпутейповышенияэксплуатационных свойстви прочности адгезионныхсоединенийявляетсявовлечениеприихформировании процессов,обеспечивающихобразование на границераздела фаз адгезивсубстратмежфазныхмолекулярныхсвязей(прежде всего, наиболееэнергетическипрочныхсвязейхимическойприроды).Полученные зависимости носят экстремальный характер, причем максимумприходится на 4 масс.ч.
ЭХ-1 (рис.9). Повышение содержания ЭХ-1 до 8 масс.ч.15приводит к уменьшению прочностных показателей как непрогретых, так и прогретыхплёнок, что объясняется повышением густоты химической сетки, затрудняющейориентационные процессы.Условное напряжение при различной степени удлинения для непрогретыхклеевых пленок заметно выше, чем для прогретых. Так, условная прочность (рис.9б)для непрогретых плёнок увеличивается на 55% (с 14,9 МПа до 23,2 МПа при 4 масс.ч. ЭХ-1), в то время как для прогретых плёнок – лишь на 19% (с 14,5 МПа до 17,1МПа). Это можно объяснить тем, что при нагреве плёнок образуется больше сшивоквследствие более полного распада ЭХ-1 на радикалы, по сравнению с системой безпрогрева, где распад менее активен и, следовательно, степень структурированиятакже ниже.Было установлено, что зависимость прочности связи резина-резина отсодержания в клее хинолового эфира ЭХ-1 аналогична зависимости прочностныхсвойств клеевой пленки и носит экстремальный характер с максимумом присодержании ЭХ-1 – 4-6 масс.
ч. Прочность связи при этом увеличивается на 30-35%.Рис.10. Изолинии прочности связи при варьировании продолжительности нагреваобразцов и содержания ЭХ-1 для различных интервалов хранения образцов.На рисунке 10 показано влияние ЭХ-1 на прочность связи в совокупности сдругими факторами, такими как продолжительность тепловой обработки клеевыхсоединений при определенной температуре (100°С) и времени хранения образцовпри комнатной температуре. Как видно из рисунка, прочность связи возрастает какпри увеличении времени прогрева при повышенной температуре, так ипродолжительности хранения образцов.
Это обусловлено тем, что тепловоевоздействие при прогреве клеевых соединений интенсифицирует процессыхимического взаимодействия, протекающие во времени.Наиболее ярко эффективность действия ЭХ-1 проявляется притемпературном воздействии (100ºС) на адгезионное соединение. Так, с16использованием модифицированного адгезионного соединения прочность связирезина-резина составляет 2,5 кН/м, в то время как немодифицированного – 0,7 кН/м.На основании полученныхрезультатовбылапроведеноисследование динамики измененияпрочности связи в клеях со смесьюДСТ. Был рассчитан параметрстабильности,представляющийсобой обобщенную характеристикуразброса значений отклика ипоказывающий,посути,направленностьфизикомеханическихпревращенийвклеевой плёнке (рис. 11).Так, относительно высокаяРис.11. Зависимость параметра стабильности отпродолжительности хранения образцов.стабильность значений отклика прималой продолжительности хранения сменяется резким снижением стабильностивследствие протекания физико-химических превращений в процессе последующегохранения.
После реализации этих процессов, как видно на рисунке, значениепоказателя стабилизируется. Аналогичным образом можно рассчитать параметрстабильности и для других случаев.4. Полимерно-битумные адгезионные композиции на основебутадиен-стирольных ТЭП.4.1. Исследование свойств полимерно-битумных композиций с различнымитипами бутадиен-стирольных ТЭП.Бутадиен-стирольные ТЭП нашли широкое применение в битумсодержащихматериалах, таких как кровельные рулонные материалы, различные холодные игорячие гидро-, теплоизоляционные мастики, герметики, композиции дорожногоназначения.
Установлено, что на свойства полимерно-битумных композицийоказывают значительное влияние не только свойства и строение бутадиенстирольного ТЭП, но и состав и свойства применяемого битума, а также ихсоотношение между собой в композиции.Были определены групповой состав и технологические свойства широкоприменяемого в настоящее время в производстве кровельных материалов битумамарки БНК-40/180 (Рязанский НПЗ). Данный битум содержит по массе 16%асфальтенов, 43% смол, 41% масел (из них 35% соединений ароматическойприроды).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
