Покрытия из модифицированных олигомерами полиамидных композиций

Для улучшения эксплуатационных свойств покрытий полиамидный лак модифицировали метилолполиамидофенолоформальдегидным олигомером МПФ-1 при соотношении компонентов 1:1.

При изучении кинетики внутренних напряжений при формировании покрытий из модифицированного полиамида было установлено, что внутренние напряжения достигают предельного значения через 1,5 ч и незначительно превышают напряжения в покрытиях из немодифицированного полиамида. Резкое снижение внутренних напряжений в подложке (в 2-2,5 раза) наблюдается при дискретном нанесении покрытий.

Значительное влияние на величину внутренних напряжений оказывает продолжительность взаимодействия исходных компонентов перед нанесением их на подложку. Ниже приведены данные о влиянии продолжительности структурирования полиамидной композиции, модифицированной МПФ-1, на адгезионную прочность покрытий, которая определялась по величине предельных внутренних напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание покрытий:

Наилучшими адгезионными свойствами обладают покрытия из композиции, структурированной в течение 2 сут. Долговечность покрытий на хлопчатобумажных тканях и тканях на основе лавсана при использовании структурированных композиций возрастает до 75 ч при воздействии ультрафиолетового излучения, а при использовании грунтовки ПЭШ - до 100 ч.

Для осаждения полимера с целью получения пористой структуры применяют коагулянты различной природы, которые оказывают значительное влияние на свойства покрытий. Ниже приведены данные о влиянии природы осадителя на внутренние напряжения в покрытиях из модифицированной МПФ-1 полиамидной композиции, сформированных на ткани:

При предварительном структурировании полиамидных покрытий в среде плохого растворителя внутренние напряжения в покрытиях уменьшаются; наиболее значительное понижение внутренних напряжений наблюдается при осаждении полиамида водой. Методом электронной микроскопии установлено, что это вызвано формированием в пористых покрытиях неоднородной структуры из агрегированных глобул. Особенно это явление заметно при осаждении водой. При исследовании влияния условий осаждения на долговечность полиамидных покрытий было установлено, что долговечность покрытий, структурированных в среде плохого растворителя, меньше долговечности непористых пленок. Это обусловлено, вероятно, понижением адгезионной прочности покрытий, подвергнутых воздействию осадителя. Долговечность пористых покрытий возрастает в 1,5-2 раза при формировании покрытий на подложках, модифицированных грунтовкой ПЭШ.

Температуры раствора полиамида и осадителя не оказывают значительного влияния на предельные внутренние напряжения. В большей степени это влияние проявляется при старении покрытий при воздействии ультрафиолетового излучения. Наиболее долговечными оказались покрытия из растворов полиамида, прогретых до 50°С с последующим осаждением водой при 20°С. С повышением температуры отверждения до 100°С и увеличении скорости движения воздуха наблюдается некоторое нарастание внутренних напряжений и понижение теплофизических параметров покрытий и их долговечности.

Значительное улучшение физико-механических свойств полиамидных покрытий наблюдается при модифицировании полиамидов фенолоформальдегидным олигомером резольного типа (ФР) [16]. Совмещение концентрированных растворов олигомера с полиамидом осуществлялось в этаноле.

К 20%-ному раствору полиамида при 50°С добавляли 67%-ный раствор олигомера ФР в этаноле. Смесь нагревали до 95-98°С и выдерживали при этой температуре до достижения равновесной вязкости, что свидетельствовало о стабилизации свойств композиций. Формирование покрытий проводили при 80°С. Установлено, что вязкость растворов композиций и прочность пленок при растяжении на их основе в зависимости от содержания олигомера изменяются немонотонно и обнаруживают максимум при 10%-ном содержании ФР в системе. Такое немонотонное изменение свойств связано, вероятно, с химическим взаимодействием исходных компонентов при определенном соотношении их в системе.

Прочность адгезионной связи покрытий из модифицированной композиции с кожей также значительно превышает этот показатель для покрытий из исходных компонентов (табл. 5.14).

Таблица 5.14

Из приведенных данных видно, что наряду с улучшением адгезии и повышением прочности покрытий при определенном оптимальном содержании олигомера ФР наблюдается нарастание внутренних напряжений с повышением его концентрации в системе. Внутренние напряжения и адгезионную прочность склеивания волокон в нетканых материалах можно регулировать в зависимости от природы волокна путем введения в состав полиамидной композиции разной концентрации олигомера ФР. В табл. 5.15 приведены данные о зависимости внутренних напряжений и прочности склеивания волокон в нетканых материалах от природы волокна и состава композиции, содержащей 30 и 80% ФР (соответственно ПФ-30 и ПФ-80).

Таблица 5.15

^* (В числителе - показатели для ПФ-30, в знаменателе - для ПФ-80.)

Из данных табл. 5.15 видно, что более высокая адгезионная прочность наблюдается при получении нетканых материалов на основе хлопчатобумажных и вискозных волокон в случае применения композиции ПФ-30.

Высокими адгезионными свойствами характеризуются также покрытия, полученные из дисперсий на основе этих композиций. Они получаются при разбавлении концентрированных растворов композиций 70-96%-ным этанолом до концентрации 10%. Устойчивость дисперсий возрастает с увеличением продолжительности прогрева композиций при 95-98°С перед их разбавлением. Для композиции ПФ-80 продолжительность прогрева составляет 3-9 ч, для ПФ-30 - 30 мин. Покрытия из дисперсий полимеров отличаются лучшими адгезионными свойствами по сравнению с покрытиями из растворов этих же полимеров. Наиболее высокие адгезионные свойства имеют покрытия из дисперсии ПФ-30.

Содержание олигомера ФР в полиамидных композициях оказывает существенное влияние и на прочность склеивания волокон дисперсиями в нетканых материалах (табл. 5.16). Волокнистые основы разного химического состава пропитывали дисперсиями полиамидных композиций с последующим отжимом, обеспечивающим содержание связующего в материале около 35-40%.

Таблица 5.16

^* (В числителе - показатели для ПФ-30, в знаменателе - для ПФ-80.)

Адгезионная прочность при формировании нетканых материалов на основе капрона и кожи выше при использовании дисперсий композиции ПФ-80. Модифицированные композиции образуют покрытия менее жесткие, чем исходный полиамид. Дальнейшее повышение эластичности может быть достигнуто при использовании пластификаторов (гидрохинона, пентаэритрита и др.). Некоторые пластификаторы, уменьшая внутренние напряжения в системе, не изменяют существенно прочностных и адгезионных показателей пленок. Введение гидрохинона способствует повышению адгезионной прочности при склеивании "кожевенных" волокон; при использовании хлопка, капрона и вискозы адгезионная прочность при введении гидрохинона понижается.

Значительное снижение внутренних напряжений может быть достигнуто при формировании покрытий из порошков указанных композиций путем их расплавления на подложке, а также при использовании их в качестве связующих в нетканых материалах вместо растворов и дисперсий полиамидов. Нетканые материалы с применением порошков получали путем равномерного напыления связующего на отдельные слои волокнистой основы с последующим удалением растворителя в процессе сушки. Формирование волокнистых основ осуществлялось в результате склеивания отдельных слоев волокнистой основы при расплавлении частиц порошка, предварительно закрепленных на волокне. Из анализа сравнительных данных об изменении внутренних напряжений при формировании покрытий и нетканых материалов с использованием растворов, дисперсий и порошковых композиций на основе модифицированных полиамидов следует, что при использовании порошковых композиций внутренние напряжения в 2-3 раза меньше по сравнению с внутренними напряжениями материалов, полученных на основе растворов и дисперсий этих же полимеров; при этом процесс формирования материалов заканчивается значительно раньше. Долговечность покрытий и нетканых материалов, полученных с применением модифицированных ФР олигомером полиамидных композиций, в 1,5 раза больше долговечности образцов на основе исходных полиамидов.

Откройте двери в мир удовольствий с помощью https://estal.inditok.info. | Загляни на страницу https://fryaz.inditok.info и окунись в мир незабываемых эмоций с привлекательными спутницами. | Не знаешь, как провести вечер в Обнинске? Посети https://obninsk.inditok.info и найди компанию симпатичных спутниц. | Ищешь незабываемые впечатления? Загляни на https://serpuhov.inditok.info и встреться с прекрасными спутницами.