Введение к работе
Актуальность работы
Одним из перспективных и широко применяемых полимеров является хлорсульфированный полиэтилен, имеющий высокую озоностойкость, тепло-и морозостойкость. Хлорсульфированный полиэтилен (ХСПЭ) применяется для создания резин с уникальными свойствами, покрытий и герметиков. Однако этот полимер не обладает необходимой адгезией к ряду материалов, что ограничивает области его применения. В связи с этим, модификация ХСПЭ и разработка рецептур композиций на его основе с повышенными адгезионными показателями к различным подложкам является актуальной задачей.
Наиболее эффективное повышение адгезионных показателей клеевых соединений достигается путем химической модификации. Однако химическая модификация хлорсульфированного полиэтилена, а также ее влияние на адгезионно-прочностные свойства композиций на его основе изучены недостаточно. Наиболее перспективной является модификация соединениями с адгезионно-активными функциональными группами -аминогруппами, галогенсодержащими и т.п.
Работа выполнена в соответствии с тематическим планом г/б НИР «Новые многокомпонентные полимерные материалы с элементосодержащими модификаторами различной природы» (номер проекта 08.02.015) в рамках научно-технической программы министерства образования и науки РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники. Программа 202. Новые материалы».
Цель работы заключается в разработке клеевых композиций и покрытий на основе хлорсульфированного полиэтилена модифицированного ами-носодержащими соединениями с улучшенными адгезионными свойствами, а также расширение областей их применения.
В постановке задач и обсуждении результатов принимали участие к.т.н., доцент Кейбал Н. А., к.х.н., доцент Бондаренко С.Н
Научная новизна
Разработана и научно-обоснована модификация хлорсульфированного полиэтилена аминосодержащими соединениями, позволяющая создать адгезионно-активные центры на макромолекуле ХСПЭ, способные к различным видам межмолекулярного взаимодействия, увеличению микронеровности поверхности в результате микрофазного расслоения и увеличению глубины диффузионного слоя в зоне адгезионного контакта.
Проведен термодинамический анализ условий микрофазного расслоения в исследуемых системах за счет ассоциации полярных боковых функционально-активных групп.
Изучена структура поверхности адгезивной пленки, вызванная микрофазным расслоением модифицированной композиции.
Установлено, что модификация ХСПЭ приводит к увеличению глубины диффузии хлорсодержащего эластомера во внутренние слои склеиваемых материалов.
Получены новые клеевые композиции и покрытия с высокой адгезией к вулканизованным резинам на основе различных каучуков.
Практическая значимость
Клеевые составы на основе модифицированного ХСПЭ позволяют обеспечить повышенную прочность адгезионного крепления к вулканизатам на основе различных каучуков, в том числе к резинам на основе труднослеи-ваемых этиленпропиленовых каучуков. Определены условия проведения модификации и склеивания.
Применение разработанных композиций позволяет увеличить прочность крепления в дублированных эластомерных материалах, например, при гуммировании аппаратуры несколькими слоями резин, изготовления обуви и т.п.
На основе модифицированного ХСПЭ разработаны покрытия с высокой динамической выносливостью, озоностойкостью и адгезией, которые позволяют эффективно защищать от озонного и термоокислительного старения боковины сельскохозяйственных, авиационных шин и резиновых изделий на
основе различных каучуков. Разработанные композиции могут использо-
ваться для «залечивания» микротрещин, образующихся в результате озонного старения.
Разработанные композиции прошли промышленную апробацию на ряде промышленных предприятий.
Апробация работы
Основные результаты исследований представлены на 16-й, 17-й международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва 2009, 2010); 15-й, 16-й международных научно-практических конференциях «Резиновая промышленность. Сырье, материалы, технологии», (Москва - 2009, 2010); 2-й Всероссийской научно-технической конференции «Каучук и резина - 2010», (Москва - 2010); международной научно-практической конференции "Современные направления теоретических и прикладных исследований - 2009" - (Одесса - 2009); . 8-й, 9-й, 10-й конференциях профессорско-преподавательского состава Волжского политехнического института. - (Волгоград - 2009,2010,2011)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 3 патента РФ и 11 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения; литературного обзора; трех глав; выводов; библиографического списка, содержащего 126 наименований. Работа изложена на 103 страницах, содержит 26 рисунков и 12 таблиц.
