Адгезионные соединения резин на основе каучуков различной природы (1090344), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для склеивания использовались субстраты:резиновые смеси на основе ГБНК и БНК, резиновая смесь на основе полиизопрена(ПИ), текстильный корд, обрезиненный резиновой смесью на основе ПИ.Для оценки технологических (пласто-эластических, реометрических), физикомеханических свойств клеевых композиций применяли стандартные методы.Адгезионные свойства клеев исследовали в соответствии с ГОСТ 6768-75 (методопределения прочности связи между слоями при расслоении).Исследования взаимодействий полимеров и других ингредиентов клеевыхкомпозиций проводились с помощью современных физико-химических методов (ЭПР,ИК-спектроскопия, тонкослойная хроматография и др.).Для обработки результатов испытаний применяли методы математическойстатистики, стандартные программы TABLE CURVE 3D с приведением сведенийо критериях качества моделей.3 РАЗРАБОТКА КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ РЕЗИНОВЫХСМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ РАЗНОПОЛЯРНЫХ КАУЧУКОВ3.1 Обоснование выбора компонентов клеевых композиций горячегоотвержденияДля получения прочного агрессивостойкого резинокордного композита путемсклеивания резиновых смесей на основе БНК (или ГБНК), с кордом, обрезиненнымрезиновой смесью на основе неполярных каучуков, необходимо применение клея,способного взаимодействовать как с полярными, так и с неполярными каучуками.
Длясклеивания указанных материалов оптимальным является применение клеевыхкомпозиций на основе ПХ, который хорошо совмещается с БНК благодаря близкимзначениям параметров их растворимости, при этом хлоропреновый и диеновыекаучуки способны к совулканизации. С целью повышения теплостойкости в клеевых6композициях используются ПХ меркаптанового регулирования, имеющие различнуюскорость кристаллизации.Так как один ПХ не обеспечивает достаточной маслобензостойкости клеевыхсоединений в изделиях, эксплуатирующихся в агрессивных средах (нефть,нефтепродукты, масла и т.д.), в состав клеевой композиции введен бутадиеннитрильный каучук.
Известно, что смесь БНК и хлорсодержащих полимеровблагоприятствует увеличению прочности связи, а также приводит к повышениюпрочности клеевой пленки за счет образования высокомолекулярных нитрилиевыхсолей. Особый интерес представляет применение в составе хлоропренового клеябутадиен-нитрильного каучука с поливинилхлоридом (БНК - ПВХ), введение которогоспособствует повышению упругости клеевой пленки за счет высокомолекулярныхN-замещенныхнитрилиевыхсолей,образующихсяпривзаимодействиихлорсодержащих групп ПВХ с нитрильными группами БНК.Введение блокированного полиизоцианата (БП) приводит к повышению прочностиадгезионной системы в результате диффузии его в субстрат и последующейполимеризации, что приводит к структурированию системы «хлорполимер полиизопрен», а также интенсификации адгезионных процессов на границе раздела«адгезив - субстрат».
С помощью спектральных методов было доказано, чтов растворах хлорполимеров с аминами возникают комплексы с переносом заряда(КПЗ).Существующие научные данные об исследованиях хинолового эфира в составеклеевых композиций в различных системах (резина - металл, резина - резина, текстиль– ПВХ - пластикат) свидетельствуют о том, что данный продукт проявляет себя какэффективный модификатор химического действия. Из ряда предлагаемых эфировнаибольший интерес представляет хиноловый эфир марки ЭХ-1 [о,о,-бис(1,3,5-тритрет-бутилциклогексадиен-2,5-он-4-ил)-n-бензохинондиоксим], который по вулканизационной активности превосходит многие другие эфиры и является наиболееизученным.
Введение в состав клеевой композиции хинолового эфира, который принагревании легко распадается на активные радикалы (нитрозосоединения),оказывает мощное структурирующее действие на клеевую пленку, в результатечего происходит совулканизация клеевой пленки с резинами субстратов.
Привведении ЭХ-1 в комбинации с полиизоцианатом, возможно, происходит фиксацияполимерной сетки последнего в результате присоединения NCO-групп к ОНгруппам производного гидроксиламина или свободного n-хинондиоксима.Основной целью введения модификаторов и хелатов переходных металловв состав адгезионных композиций на основе смесей полимеров является повышениекогезионной прочности клеевой пленки и теплостойкости клеевого соединения.С целью обеспечения конфекционной клейкости, повышения когезионнойпрочности клеевых пленок и адгезионной прочности клеевого соединения в клеях наоснове ПХ опробованы смолы: канифоль сосновая; Диспрактол JKK – тройнойэвтектический сплав ε-капролактама, производного n-фенилендиамина и канифоли;алкилфеноло-альдегидная смола Яррезин Б; алкилфеноламинная смола Октофор N;нефтеполимерные смолы (Синтека, Пикар и модифицированный ε-капролактамомДиспрактол КС).3.2 Выбор полихлоропрена для клеевой композицииДля создания теплостойкой и температуростойкой адгезионной основы клея былиисследованы ПХ с различной скоростью кристаллизации и различным регулированиемполимеризации:Байпрен-611(серноерегулирование,низкаяскоростькристаллизации),М-40(меркаптановоерегулирование,средняяскорость7кристаллизации) и А-90 (меркаптановоекристаллизации) (таблица 1).регулирование,высокаяскоростьТаблица 1 – Упругопрочностные показатели клеевых резин на основе ПХСвойстваБайпрен-611Марка ПХМ-40А-90М-40 + А-90До термического старения (исходные)Условное напряжение при1,971,591,814,2300 %-ном удлинении, МПаУсловная прочность при28,5022,0729,6216,86растяжении, МПаОтносительное удлинение при850810830554разрыве, %Относительная остаточная5566деформация после разрыва, %После термического старения при температуре 125ºС в течение 24 чУсловное напряжение при3,272,793,18300 %-ном удлинении, МПаУсловная прочность при6,008,2120,509,86растяжении, МПаОтносительное удлинение при430450590290разрыве, %Коэффициент старенияпо условной прочности, %-89-63-31-41по относительному удлинению, %-49-41-29-48Проведенный комплекс испытаний показал, что увеличение скоростикристаллизации ПХ приводит к увеличению когезионной прочности вулканизатов.Показано, что каучук Байпрен-611 по стойкости к термическому старению практическив 2 раза уступает каучукам меркаптанового регулирования А-90 и М-40, имеющихболее регулярное строение полимерной цепи.Оценка теплостойкости ПХ проводилась по результатам испытанийненаполненных и наполненных резин на их основе на разрывной испытательноймашине Тензометр 2020-SC в термокамере при температурах плюс 70, 100 и 125 ºС(рисунок 1).абРисунок 1 - Зависимость изменения условной прочности при растяжении f (а)и относительного удлинения при разрыве (б) вулканизатов на основе ПХот температуры испытания: 1 - Байпрен 611; 2 – А-90; 3 – М-40; 4 – М-40 + А-908Без наполнителя у вулканизатов ПХ при повышении температуры до 100 ºСнаблюдается резкое падение условной прочности при растяжении и относительногоудлинения при разрыве.
Введение в состав клеевых композиций наполнителя (белойсажи) способствует сохранению упругопрочностных свойств резин при повышенныхтемпературах на достаточно высоком уровне. В целом, из исследуемых резин менеетеплостойкой является резина на основе Байпрена-611.В сравнении с Байпреном-611 высококристаллизующийся каучук А-90обеспечивает повышенную прочность связи, ему немного уступает смесь с А-90 и М-40(таблица 2).Таблица 2 – Прочность связи при расслоениикН/мЭластомерная основа клеевой композицииСубстратыРезина на основе ГБНК+- резина на основе ПИ;- обрезиненный кордБайпрен61110,57,5М-40А-90М-40 + А-9011,17,821,113,718,713,1Исследование взаимодействия смесей каучуков М-40 и А-90, полученных навальцах, проводили по диаграммам динамического механического анализа (ДМА)(рисунок 2) Из рисунка видно, что зависимости модуля упругости Е' и тангенса углапотерь tg δ от температуры имеют определенные закономерности.
Для всех образцовнаблюдаются широкие температурные переходы. У образца М-40 + А-90 на кривоймодуля упругости имеется один максимум и один пик на кривой tg δ, значения которыхзанимают промежуточные положения в сравнении с индивидуальными каучуками, чтоговорит об образовании однофазной смеси и хорошем взаимодействии двух ПХ.Введение каучука М-40 в клеевую смесь на основе А-90 позволяет понизитьтемпературу стеклования клеевой пленки от минус 30,7 до минус 41,4 ºС, тем самымувеличивая температурный диапазон работоспособности клеевого соединения.123321абРисунок 2 – Температурные зависимости динамического модуля упругости Е' (а) и тангенсаугла потерь (б) полихлоропрена:1 – А-90; 2 – М-40; 3 – М-40 + А-909Анализ результатов проведенных испытаний показал, что с учетомтехнологических (растворимость клеевых смесей, продолжительность сушки клеев)и технических (теплостойкость и стойкость к тепловому старению) факторов дляразработки клеевой композиции оптимальной является смесь хлоропреновых каучуковА-90 и М-40 меркаптанового регулирования с высокой и средней скоростьюкристаллизации.3.3 Исследование влияния бутадиен-нитрильных каучуков различнойприроды на адгезионные свойства хлоропреновых клеевКак показано Л.В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
