Розробка композиційних складів для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів

Забезпечення екологічності та безпечності продукції за рахунок виключення формальдегідвміщуючих препаратів зі складу полімерних композицій. основні речовини, що здатні забезпечити зшивання полімерних компонентів композиції в процесі отримання покриття.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 11.08.2015
Размер файла 208,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Херсонський національний технічний університет

УДК 677.047.6

Розробка композиційних складів для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів

05.18.19 - технологія текстильних матеріалів, швейних і трикотажних виробів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Пасічник Марія Валеріївна

Херсон 2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Херсонському національному технічному університеті, Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України.

Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор

Сарібеков Георгій Савич,

Херсонський національний технічний університет, проректор з наукової роботи

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Мичко Анатолій Андрійович,

Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля,

професор кафедри легкої і харчової промисловості;

кандидат технічних наук, доцент Кулаков Олександр Іванович,

Хмельницький національний університет,

доцент кафедри хімічної технології.

Захист відбудеться «26» квітня 2011 р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.052.02 в Херсонському національному технічному університеті за адресою: 73008, м. Херсон - 8, Бериславське шосе, 24, корпус 1, ауд. 223.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського національного технічного університету за адресою: м. Херсон - 8, Бериславське шосе, 24, корпус 1.

Автореферат розісланий « 25 » березня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.П. Сумська

полімерний формальдегідвміщуючий екологічність

Анотація

Пасічник М.В. Розробка композиційних складів для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.19 - технологія текстильних матеріалів, швейних і трикотажних виробів. - Херсонський національних технічний університет, м. Херсон, 2011.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню проблеми створення полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів різного сировинного складу на основі безформальдегідних композицій з водних дисперсій полімерів, що дозволяє підвищити екологічну безпеку процесу опорядження та готової текстильної продукції.

У роботі закладено науково-практичне підґрунтя для цілеспрямованого вибору полімерних компонентів з урахуванням їх сумісності за оптичними показниками та ступеню зшивання. Розроблені ефективні полімерні композиції на основі водних дисперсій стирол-акрилових полімерів і водних дисперсій поліуретанів з безформальдегідним зшиваючим агентом - тригліцидиловим ефіром поліоксипропілентріолу. Враховуючі хімічну структуру компонентів полімерної композиції, запропоновано ймовірний механізм утворення тривимірної структури в результаті реакції зшивання карбоксильних груп акрилових полімерів та аміногруп поліуретанів з реакційно здатними гліцидиловими групами тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу та гідроксильними групами волокноутворюючого полімеру

Розроблено ефективний технологічний режим одержання полімерних покриттів на поверхні текстильного матеріалу. Оброблена тканина володіє високими показниками водотривкості та повітрнонепроникності.

Розроблені полімерні композиції позитивно апробовані в умовах ЗАТ ПТФ «Сіверянка». При додаванні до композиційних складів пігментів доведена ефективність створення кольорових покриттів та кольорових відтисків з високими показниками якості забарвлення.

Ключові слова: полімерні покриття на поверхні текстильних матеріалів, екологічно безпечні технології, тригліцидиловий ефір, ступінь зшивання.

Аннотация

Пасечник М.В. Разработка композиционных составов для формирования полимерного покрытия на поверхности текстильных материалов. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.19 - технология текстильных материалов швейных и трикотажных изделий. - Херсонский национальный технический университет, г. Херсон, 2011.

Диссертационная работа посвящена решению проблемы создания полимерного покрытия на поверхности текстильных материалов различного сырьевого состава на основе бесформальдегидных композиций из водных дисперсий полимеров, что позволяет повысить экологическую безопасность процесса отделки материалов и готовой текстильной продукции.

В работе заложено научно-практическое обоснование для целенаправленного выбора полимерных компонентов с учетом их совместимости по оптическим показателям и степени сшивания.

Разработаны эффективные полимерные композиции на основе водных дисперсий стирол-акриловых полимеров и полиуретанов с бесформальдегидным сшивающим агентом - триглицидиловым эфиром полиоксипропилентриола.

Показано, что триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола за счет высокой напряженности связи С-О в эпоксидном цикле может взаимодействовать с большинством полимеров с подвижными атомами водорода, образуя прочные сшитые структуры.

Учитывая степень сшивания полимерных компонентов предложены вероятные механизмы взаимодействия глицидиловых групп с карбоксильными группами акриловых полимеров, с аминогруппами полиуретанов и с гидроксильными группами целлюлозы.

Показана связь между степенью сшивания полимеров в композиции и физико-механическими характеристиками образованных полимерных пленок.

Научно обоснованы и разработаны полимерные композиции для создания полимерных покрытий на поверхности текстильного материала на основе стирол-акриловой дисперсии Лакритекс 430. Показано, что стирол-акриловая дисперсия Лакритекс 430 обладает необходимой вязкостью, способна к самосшиванию, а пленки с добавками триглицидилового эфира полиоксипропилентриола характеризуются низкой степенью набухания.

Разработана математическая модель зависимости количества введенного триглицидилового эфира полиоксипропилентриола и степени сшивания системы. Установлена оптимальная концентрация сшивающего агента триглицидилового эфира полиоксипропилентриола - 35 г/кг. Для уплотнения полимерной пленки и достижения необходимых свойств рекомендованы добавки второго полимера, который относится к классу либо акриловых, либо полиуретановых.

Для установления возможности формирования прозрачного покрытия учитывали тот факт, что высокая прозрачность характерна для однофазных смесей полимеров, а также для гетерофазных систем полимеров, которые имеют близкие значения показателей преломления, не взирая на термодинамическую несовместимость, поэтому для прогнозирования формирования прозрачного покрытия полимерные компоненты выбирали с учетом их показателей преломления. В результате исследования отобраны полимеры с близкими значениями показателей преломления: стирол-акриловые дисперсии Лакритекс 430, Лакритекс 273, полиуретановая дисперсия Аквопол 11, сшивающий агент триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, мягчитель эмульгованное силиконовое масло АТБ софт. Значение показателей преломления этих веществ находится в пределах 1,431 - 1,422, поэтому они являются оптически совместными.

В работе оценены оптические характеристики разработанных полимерных композиций, по таким показателям как, показатель преломления, средняя дисперсия и коэффициент дисперсии число Аббе. Установлено, что полимерные композиции относятся к стандартно преломляющимся материалам, что создает предпосылки к формирования на поверхности текстильного материала прозрачной пленки, которая не будет ухудшать колористические характеристики предварительно окрашенных тканей.

Рассчитана толщина нанесенного покрытия и реологические свойства композиции в зависимости от скорости работы машины (ЛПРП 1200). Разработан эффективный технологический режим получения полимерных покрытия на поверхности текстильного материала, показано, что разработанные полимерные композиции образуют прозрачные полимерные покрытие, так как компоненты отделочного состава имеют близкие показатели преломления, и за счет высокой степени сшивания компонентов характеризуются высокой устойчивостью к физико-механическим воздействиям.

Текстильный материал со сформированным на его поверхности полимерным покрытием имеет высокие показатели водоупорности и воздухонепроницаемости и характеризуется мягким грифом.

При необходимости получения цветных покрытий рассматривали возможность введения в композиционный состав пигмента. Данные составы улучшают декоративные свойства текстильного материала и расширяют сферы применения материалов с цветным покрытием. Разработанные печатные составы обладают необходимыми физико-механическими свойствами. При печати пигментными составами на поверхности хлопчатобумажных текстильных материалов можно достичь модного эффекта - цветного, блестящего оттиска. Также, создание монолитного цветного покрытия позволяет решить еще одну дополнительную проблему - совмещение технологических операций крашения и отделки текстильных материалов.

Апробация разработанных полимерных композиций с положительным результатом проведена в условиях ЗАО ПТФ «Сиверянка».

Ключевые слова: полимерные покрытия на поверхности текстильных материалов, экологически безопасные технологии, триглицидиловый эфир, степень сшивания.

The summary

Pasechnyk M.V. Development of the composite compounds to form a polymer coating on the surface of textile materials. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the Candidate of Technical Sciences on the speciality 05.18.19 - technology of textile materials, sewing and knitted products. - Kherson national technical university, Kherson, 2011.

The dissertation is devoted to problems of polymer coating on the surface of textile materials of various commodity-based noformaldehyde compositions from aqueous dispersions of polymers, that enhancing ecological safety of the finishing process and ready-made textile products. The work contain the scientific and practical foundation for purposeful selection of polymer components with regard to their compatibility to optical parameters and the degree of cross-linking. Effective polymer compositions based on aqueous dispersions of styrene-acrylic polymers and aqueous dispersions of polyurethane polymers in combination with no formaldehyde coupling agent - 3-glycidyl ether polyoksypropilenglikol are developed. Considering the cross-linking degree of polymeric components possible interaction mechanism of glycidyl groups with carboxyl groups of acrylic polymers, amino groups of polyurethanes and hydroxyl groups of cellulose is offered. Treated fabric has high of waterproof and air permeability. Developed polymer compositions were tasted at factory “Siveryanka”. By adding the pigments to compositions the efficiency of a colour coating formation and colour prints with high colour strength degree is proved.

Key words: Polymer coating on the surface of the textile material, ecological safety technology, 3-glycidyl ether, cross-linking degree.

1. Загальна характеристика роботи

Становлення України як країни з розвинутою економікою неможливе без впровадження інновацій, в тому числі і в легкій промисловості. Стрімкий розвиток фундаментальних досліджень обумовив створення економічно доцільних та екологічно безпечних технологій опорядження текстильних матеріалів, здатних забезпечити широкий спектр властивостей, зокрема, текстильним матеріалам з полімерним покриттям. Такі тканини використовуються у багатьох галузях промисловості: виробництві меблів, сучасних пакувальних матеріалів, виготовленні наметів, навісів, спортивного спорядження і для декоративних цілей. Виходячи з призначення та умов експлуатації їм надають комплекс властивостей: зносостійкість, газопроникність, гідрофобність, стійкість до деформацій та ін.

Значне розширення сфер застосування тканин з полімерним покриттям підтверджується щорічним зростанням світового темпу їх виробництва на 3-5%. В Україні ринок цих тканин практично відсутній, а тканини, що випускаються з гумовим та монополімерним покриттям, не задовольняють сучасних потреб ні за асортиментом, ні за обсягом їх виробництва. Вирішення проблеми забезпечення ринку України продукцією власного виробництва ускладнюється недостатнім асортиментом вітчизняних композиційних складів для опорядження текстильних матеріалів.

Науковий підхід до вибору компонентів для опоряджувальних складів, з урахуванням їх фізико-хімічних властивостей, сприятиме збільшенню обсягу виробництва та підвищенню якості і конкурентоспроможності текстильних матеріалів з полімерним покриттям на внутрішньому та зовнішньому ринках.

Актуальність теми дисертаційної роботи визначається необхідністю випуску в Україні інноваційної продукції, розширення асортименту готових текстильних виробів, покращення їх споживчих властивостей за рахунок розробки композиційних складів для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась відповідно до тематики наукових досліджень кафедри хімічної технології і дизайну волокнистих матеріалів Херсонського національного технічного університету, а саме в рамках науково-дослідної держбюджетної теми «Розробка інноваційних технологій опорядження текстильних матеріалів» (номер Державної реєстрації 0105U007823; 2006 - 2010 рр.).

Роль автора у виконанні науково-дослідної роботи полягає в науковому обґрунтуванні та розробці нових екологічно безпечних композиційних складів на основі акрилових і поліуретанових полімерів, дослідженні властивостей композиційних складів і плівок з полімерних композицій та оцінці комплексних властивостей текстильних матеріалів зі сформованим полімерним покриттям.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення якості та розширення асортименту тканин з водотривким, повітронепроникним полімерним покриттям за рахунок використання нових екологічно безпечних композиційних складів.

Для досягнення поставленої мети було намічено вирішити наступні завдання:

розробити екологічно безпечні композиційні склади для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів;

теоретично обґрунтувати та експериментально підтвердити вибір полімерів;

забезпечити екологічність і безпечність продукції за рахунок виключення формальдегідвміщуючих препаратів зі складу полімерних композицій;

встановити речовини, що здатні забезпечити ефективне зшивання полімерних компонентів композиції в процесі отримання покриття на поверхні субстрату;

оцінити сумісність полімерів в композиційних складах;

визначити співвідношення компонентів у полімерних композиціях;

встановити оптимальні технологічні параметри процесу формування полімерного покриття на текстильних матеріалах;

здійснити оцінку якості текстильних матеріалів зі сформованим на їх поверхні полімерним покриттям;

оцінити екологічну і економічну ефективність запропонованих композиційних складів;

провести апробацію розроблених полімерних складів у виробничих умовах.

Об'єкт дослідження. Процес формування полімерних покриттів на поверхні текстильного матеріалу.

Предмет дослідження. Композиційні полімерні склади для отримання полімерних покриттів.

Методи дослідження. Завдання, поставлені в дисертаційній роботі, вирішувалися з використанням теоретичних і експериментальних методів досліджень.

Для обґрунтованого вибору компонентів полімерних складів розраховували ступінь зшивання полімерів методом рівноважного набухання за золь-гель аналізом.

Ступінь сумісності компонентів полімерного композиційного складу оцінювали за оптичними характеристиками рефрактометричним методом на рефрактометрі УРЛ.

Визначення оптимального співвідношення компонентів у полімерному композиційному складі здійснювали за методами математичного моделювання експерименту.

Для розробки технологічних параметрів для формування монолітної плівки на поверхні текстильних матеріалів оцінювали реологічні характеристики композицій за віскозиметричним методом на віскозиметрі "Reotest-2" (Німеччина).

За методом ІЧ-спектроскопії визначали характер хімічного зв'язку сформованого полімерного покриття з активними центрами волокноутворюючого полімеру.

Для оцінки водотривких та повітропроникних властивостей використовували методи, визначені чинними державними стандартами. Повітропроникність текстильних матеріалів зі сформованим на їх поверхні полімерним покриттям оцінювали за стандартними методиками, що ґрунтуються на оцінюванні швидкості проходження повітря через тканину за стандартних умов.

Адгезійну міцність полімерного покриття визначали на розривній машині РМ-2.

Для планування та обробки результатів експерименту використовували методи сучасної математичної статистики та програми EXCEL (OFFICE - 2003), MatCAD 13.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в розвитку теоретичних аспектів створення полімерних покриттів на поверхні текстильних матеріалів на основі науково-обґрунтованого підходу до вибору компонентів опоряджувальних складів з урахуванням їх безпечності, а саме:

запропоновано ймовірний механізм утворення тривимірної структури в результаті реакції зшивання карбоксильних груп акрилових полімерів та аміногруп поліуретанів з реакційноздатними гліцидиловими групами тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу та гідроксильними групами волокноутворюючого полімеру;

вперше встановлено доцільність використання в ролі зшиваючого агенту тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу, що забезпечує ефективне зшивання акрилових полімерів і поліуретанів та підвищує адгезію сформованої полімерної плівки до поверхні текстильного матеріалу;

вперше в галузі опоряджувального виробництва обґрунтовано необхідність урахування оптичних характеристик полімерних компонентів композиційних складів з метою забезпечення прозорості полімерної плівки, що дозволить зберегти колірні характеристики попередньо забарвлених тканин.

Практичне значення одержаних результатів:

розроблено малокомпонентний екологічно безпечний опоряджувальний склад із сумішей полімерів для формування на поверхні текстильного матеріалу полімерного покриття;

показано, що застосування тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу забезпечує підвищення екологічної чистоти складу для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів за рахунок вилучення формальдегідвміщуючих препаратів;

сформоване на поверхні текстильного матеріалу полімерне покриття забезпечує тканині необхідні властивості за рахунок високих водотривких та повітронепроникних показників;

розроблені полімерні склади дозволяють, за необхідності, формувати якісні багатошарові покриття за рахунок високої адгезії полімерних шарів один до одного;

отримано експлуатаційно сумісні, стійкі до тривалого зберігання полімерні композиції із сумішей полімерів;

запропоновані компоненти полімерних композицій не вміщують та не виділяють екологічно небезпечних речовин в процесі виготовлення та експлуатації продукції, що зменшує екологічне навантаження на довкілля.

Отримані в дисертаційній роботі результати позитивно апробовано у виробничих умовах ЗАТ ВТФ «Сіверянка» м. Чернігів (Акт виробничих випробувань від 05.09.09 р. та Акт виробничих випробувань від 07.10.09 р.).

Результати роботи впроваджено до навчального процесу підготовки фахівців за спеціальністю 091610 - хімічна технологія і обладнання опоряджувального виробництва до лекційного курсу «Фізика і хімія полімерів»(ХНТУ).

Особистий внесок здобувача полягає у постановці та вирішенні основних теоретичних та експериментальних завдань дослідження, в критичному аналізі науково-технічної, патентної інформації та виробничого досвіду з питань створення полімерних покриттів на поверхні текстильних матеріалів; теоретичному обґрунтуванні вибору компонентів композицій, виконання експериментальних досліджень в лабораторії і виробничих умовах, аналіз отриманих даних формулювання основних положень і висновків.

Автором науково обґрунтовано та практично підтверджено використання композиційних складів на основі акрилових полімерів і поліуретанів з безформальдегідним зшиваючим агентом епоксидної природи.

У наукових публікаціях із співавторами та науковим керівником автору належать основні ідеї опублікованих праць.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на 5 наукових конференціях:

- на ІІІ Міжнародній науково-технічній конференції «Досягнення текстильної хімії - у виробництво», м. Іваново, грудень 2008;

- на Міжнародній науково-методичній конференції, присвяченій 175-річчю підготовки фахівців у галузі колорування текстилю «Досягнення в галузі хімічної технології та дизайну текстилю, синтезу та застосування барвників», м. Санкт-Петербург, 2009;

- на V Міжнародній науково-практичній конференції «Наукові дослідження - теорія та експеримент 2009», м. Полтава, травень 2009;

- на Всеросійській науково-технічній конференції студентів і аспірантів «Проблеми економіки і прогресивні технології в текстильній, легкій і поліграфічній галузях промисловості», м. Санкт-Петербург, квітень 2009;

- на Ювілейній всеукраїнській науковій конференції молодих вчених та студентів «Наукові розробки молоді на сучасному етапі», м. Київ, травень 2010.

Публікації за темою дисертації. Результати досліджень, які відображають основний зміст дисертаційної роботи, опубліковані в 15 роботах, з яких 5 статей (з переліку рекомендованого ВАК України), 4 патенти України та 6 тез доповідей, опублікованих у збірниках наукових праць.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків.

Дисертація містить 182 сторінки машинописного тексту, в тому числі основної частини 146 сторінок, 30 таблиць, 36 рисунків, 145 найменувань літературних джерел. Обсяг додатку - 4 розділи, 18 сторінок.

2. Основний зміст роботи

У вступі висвітлено аналіз стану наукової проблеми та її значення. Обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета і задачі дослідження, охарактеризовано об'єкт та предмет дослідження, наведено методи досліджень, визначено наукову новизну та практичне значення роботи.

У першому розділі представлено огляд, критичний аналіз та узагальнення відомостей з науково-технічної літератури і патентної інформації за темою дисертації. Розглянуто асортимент матеріалів з полімерним покриттям та сферу їх застосування. Наведено дані про найбільш відомих виробників матеріалів з полімерним покриттям та асортимент їх продукції. Показано, що такі світові лідери з виробництва тканин з полімерним покриттям, як Nukote Coating Systems (США), Bluestar Silicones (США), використовують акрилові полімери та поліуретани, а також їх суміші.

Показано специфічність формування полімерних покриттів на поверхні текстильного матеріалу.

Зазначено, що не зважаючи на широке використання текстильних матеріалів з покриттям в різних галузях промисловості, фізико-хімічні основи їх одержання з прогнозованими властивостями почали розроблятися нещодавно. Це пояснюється складністю хімічної будови молекул плівкоутворювача, а також не завжди вірним ототожненням структури і властивостей полімерів.

Підкреслено важливість наукового підходу до вибору компонентів для опоряджувальних складів. Наголошується на необхідності сумісності компонентів в полімерній композиції, оскільки сумісні полімери забезпечують прозорість полімерних плівок та визначають якісні та колористичні характеристики текстильних матеріалів.

Розкрито проблеми, що виникають при використанні композиційних полімерних складів. Відмічено, що вирішальну роль для отримання якісного полімерного покриття відіграє вибір основних компонентів для сумішей полімерів, як основи для формування монолітної водо- та повітронепроникної плівки на поверхні текстильних матеріалів. Вказано на необхідність використання екологічно безпечних речовин, що здатні забезпечити ефективний процес зшивання компонентів полімерної композиції.

За результатами проведеного літературного огляду сучасних технологій формування полімерних покриттів на поверхні текстильних матеріалів та патентних даних представлено структуру дисертаційного дослідження.

У другому розділі наведено загальну методику та основні методи дослідження, характеристику текстильних матеріалів і полімерів, що використовувалися в роботі. Завдання, поставлені у роботі, вирішувалися з використанням традиційних і сучасних теоретичних та експериментальних методів досліджень, що дозволило одержати основні результати дисертаційної роботи і підтвердити їх достовірність.

Для формування на поверхні текстильних матеріалів монолітної водо- та повітронепроникної полімерної плівки необхідним було обґрунтувати вибір полімерів та забезпечити достатньо високий ступінь їх зшивання між собою та з волокноутворюючим полімером. Розрахунок ступеня зшивання компонентів в полімерній композиції проводили за методом рівноважного набухання за золь-гель аналізом з встановленням частки активних ланцюгів.

Враховуючи, що використання сумішей полімерів, внаслідок гетерофазної розшарованості системи, можуть привести до отримання непрозорого матового покриття на поверхні текстильного матеріалу та знизити якість попередньо забарвлених тканин оцінювали ступінь сумісності компонентів опоряджувального складу. Ступінь сумісності оцінювали за оптичними характеристиками рефрактометричним методом на рефрактометрі УРЛ за показниками заломлення індивідуальних компонентів з розрахунком середньої дисперсії і основного коефіцієнту прозорості оптичних систем - дисперсії світла за числом Аббе.

За методом ІЧ-спектроскопії визначали характер хімічного зв'язку сформованого полімерного покриття з активними центрами на поверхні текстильних матеріалів.

Оскільки при виборі технологічного способу нанесення полімерного складу на поверхню текстильних матеріалів визначальна роль належить реологічним процесам, що відбуваються в процесі деформації системи, характер течії полімерів та їх сумішей визначали на ротаційному віскозиметрі "Reotest-2", Німеччина.

З метою отримання малокомпонентних композицій визначали оптимальні співвідношення компонентів за методами математичної статистики з використанням прикладних програм EXCEL (OFFICE - 2003), MatCAD 13.

Для встановлення показників якості отриманого монолітного водо- та повітронепроникного покриття на поверхні текстильних матеріалів оцінювали водопоглинання полімерних плівок відповідно до ДСТУ 28486-90; повітропроникність - відповідно до ДСТУ 12088-77; водотривкі властивості - відповідно до ДСТУ 3816-81. Адгезійну міцність полімерного покриття визначали на розривній машині РМ-2.

Достовірність результатів проведених досліджень підтверджена за допомогою математичних методів планування і обробки результатів експериментів, відповідно до методів сучасної математичної статистики.

У третьому розділі представлено результати експериментальних досліджень. Розділ складається з семи підрозділів, у яких послідовно представлено: обґрунтування вибору основних компонентів опоряджувального композиційного складу з урахуванням їх хімічної будови та здатності вступати у реакцію зшивання як між собою, так і з волокноутворюючим полімером; результати оцінки індивідуальних характеристик полімерів та їх сумішей за фізико-механічними, хімічними параметрами та структурними показниками; оцінку оптичних та реологічних характеристик сумішей полімерів та здійснено вибір полімерів для забезпечення формування монолітної водо- та повітронепроникної полімерної плівки на поверхні текстильних матеріалів.

На основі отриманих даних з урахуванням методів математичної статистики розроблено оптимальні співвідношення компонентів полімерних композицій для отримання полімерного покриття на поверхні текстильного матеріалу.

Запропоновано використання у якості зшиваючого агенту тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу, що має у макромолекулі активні гліцидилові групи та забезпечує проведення реакції зшивання акрилових полімерів та поліуретанів і підвищення адгезії сформованої полімерної плівки до волокноутворюючого полімеру. Показано, що застосування тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу забезпечує підвищення екологічної чистоти опоряджувального складу для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів за рахунок вилучення формальдегідвміщуючих препаратів.

За методом ІЧ-спектроскопії встановлено характер хімічного зв'язку сформованого полімерного покриття з волокном, що обумовлює високу адгезію сформованого полімерного покриття до поверхні текстильного матеріалу.

Представлено порівняльну характеристику можливих способів нанесення полімерної композиції та визначено найбільш економічний та легкий у виконанні спосіб безпосереднього нанесення композиції на рухомий текстильний матеріал та надано практичні рекомендації з розрахунку залежності необхідної товщини сформованого полімерного покриття від швидкості роботи обладнання.

Сформоване полімерне покриття на поверхні текстильного матеріалу характеризується високими показниками водо- та повітронепроникності.

У підрозділі 3.1 за результатами проведеного теоретичного дослідження та аналізу хімічної будови полімерів обґрунтовано вибір основних компонентів полімерної композиції. Показано, що такі класи полімерів, як акрилати і поліуретани, за рахунок наявності у полімерах карбоксильних, гідроксильних і амінних груп, створюють передумови для їх досліджень з метою розробки композиційних полімерних складів для формування полімерного покриття на поверхні текстильного матеріалу.

Для обґрунтування вибору компонентів до композиційного складу серед переваг акрилових полімерів відмічено їх здатність швидко полімеризуватися на поверхні текстильного матеріалу з утворенням тривимірної сітки, порівняно невисоку вартість, екологічну безпечність. Поліуретани володіють високою адгезією до текстильних матеріалів, яскравістю і блиском утворених плівок, атмосферостійкістю, стійкістю до дії розчинників і води, завдяки своїй унікальній хімічній будові мають високі показники еластичності.

Показано, що акрилові полімери та поліуретани, завдяки своїй будові та хімічним властивостям зможуть забезпечити утворення монолітних полімерних плівок на поверхні тканини з високими фізико-механічними характеристиками. Дане припущення ґрунтується на наявності в стирол-акрилових полімерах кінцевих карбоксильних груп та вторинних амінних груп у поліуретанах, спроможних вступати в хімічні реакції зшивання.

Наголошено, що плівки, сформовані з індивідуальних полімерів, не завжди можуть забезпечити показники якості, такі як: водотривкі, повітронепроникні, еластичні, прозорі та ін., необхідні для тканин з полімерним покриттям. Для ущільнення структури полімерної плівки та надання необхідних споживчих властивостей використовують суміші полімерів, де кожен з полімерів забезпечує одну з основних властивостей при формуванні покриття, або їх дія є синергічною, а також зшиваючі агенти, що забезпечують утворення тривимірної структури на поверхні текстильного матеріалу.

В той же час, вказано на необхідність розробки малокомпонентних складів, так як з введенням кожного нового компонента властивості композиції можуть змінюватися, причому, як у бік покращення, так і у бік погіршення якості сформованого полімерного покриття за рахунок різниці таких характеристик індивідуальних компонентів, як наприклад, коефіцієнти теплового розширення, модулі пружності та ін., що призводить до підвищення напруженості системи та, як наслідок, погіршення фізико-механічних показників полімерних плівок, мутності, виникнення дефектів, тріщин.

Враховуючи вимоги міжнародного стандарту Екотекс-100 щодо безпечності текстильної продукції, необхідність підвищення конкурентоспроможності тканин вітчизняного виробництва на світовому і внутрішньому ринках, зроблено акцент на необхідність використання безформальдегідних препаратів і показано, що речовини, які вміщують метилольні, азиридінові, хлоргідроксильні, епоксидні або гліцидилові групи можуть забезпечити ефективну зшивку полімерів. При цьому вказано, що використання таких речовин, що вміщують азиридінові, хлоргідроксильні групи також є екологічно небезпечними у виробництві та експлуатації виробів. Обґрунтовано, що для забезпечення формування тривимірної зшитої структури можливо використовувати речовини, що мають реакційноздатні гліцидилові групи, які спроможні взаємодіяти з рухливими атомами водню акрилових полімерів і поліуретанів та з волокноутворюючим полімером, а саме, тригліцидиловий ефір поліоксипропілентріолу. Схема можливого механізму взаємодії наведена на рис. 1 .

З акриловими полімерами з кінцевими карбоксильними групами:

З поліуретанами:

З целюлозою волокна:

Рис. 1 Реакції на яких заснований ймовірний механізм взаємодії гліцидилових груп з активними групами полімерів

Показано, що для забезпечення формування якісного полімерного покриття тригліцидиловий ефір поліоксипропілентріолу завдяки своїй унікальній хімічній будові може виступати активним регулятором в'язкості, а також пластифікатором полімерних систем, забезпечити необхідні реологічні властивості композиції в процесі технологічної обробки та еластичність отриманому покриттю за рахунок здатності до зниження температур склування полімерів.

На основі узагальнення теоретичного аналізу визначено основні компоненти опоряджуваної композиції, що здатні забезпечити формування монолітної водотривкої та повітронепроникної, еластичної полімерної плівки на поверхні текстильного матеріалу.

Ґрунтуючись на теоретичних знаннях щодо прогнозування властивостей покриттів із суміші полімерів на поверхні текстильного матеріалу та досвіду передових технологій в цій галузі, досліджували характеристики обраних полімерів, що можуть забезпечити текстильним матеріалам необхідний комплекс властивостей.

У підрозділі 3.2 наведено експериментальні дані досліджень фізико-механічних показників плівок, сформованих з акрилових та уретанових полімерів. Результати досліджень наведено в табл. 1.

Таблиця 1 Фізико-механічні характеристики індивідуальних плівок полімерів

Полімери

Назва

Відносне подовження

Розривне навантаження

Органолептичні показники плівок

мм

%

Н

Поліуретанові дисперсії

Аквапол-11

34

70

38,1

прозора, еластична

Аквапол-21

33,2

166

47,5

прозора, еластична

Аквапол-30

35,3

169

49,7

прозора, еластична

Стирол-акрилові дисперсії

Лакритекс 272

300

500

12,6

прозора, липка

Лакритекс 273

120

100

49,05

прозора, липка

Лакритекс 333

Плівка руйнується на стадії формування

прозора, жорстка

Лакритекс 430

11

18,3

78,48

прозора, жорстка

Полівінілацетатна емульсія (ПВА)

12,6

62,9

8,9

матова, жорстка

Для науково-обґрунтованого вибору полімерних компонентів опоряджувального складу визначали ступінь зшивання індивідуальних полімерів. Дослідження проводили за методом рівноважного набухання плівок полімерів при екстрагуванні в хімічних розчинниках за золь-гель аналізом. Результати досліджень представлені в табл. 2.

Таблиця 2 Ступінь зшивання індивідуальних полімерів

Склад полімерних плівок з дисперсій

Золь-фракція,

S,%

Ступінь зшивання,

j, %

Частка активних ланцюгів,

Vc

Рівноважна ступінь набухання,

a ,%

Частка сухого полімеру в набухлому гелі, Vr

Лакритекс 273

4,5

14,9

7,636

7,28

0,14

Лакритекс 430

12,9

6,06

142,53

14,05

0,07

ПВА

50

1,75

3388,304

0,78

1,27

За результатами експерименту, що наведені в табл. 2 встановлено, що найбільш високим ступенем зшивання характеризуються індивідуальні плівки, сформовані з водних дисперсій стирол-акрилових полімерів під торговими марками Лакритекс 273 - 14 % та Лакритекс 430 - 6,06%; плівки з ПВА, що досліджувалися для порівняння, мають ступінь зшивання - 1,75%; плівки, сформовані з дисперсій Лакритекс 333, Лакритекс 272 та з поліуретанових дисперсій під торговою маркою Аквапол розчинилися.

Враховуючи жорсткі вимоги щодо екологічної безпеки та необхідності підвищення ступеня зшивання полімерів у якості зшиваючого агенту досліджували тригліцидиловий ефір поліоксипропілентріолу, що має три реакційноздатні гліцидилові групи. Для порівняння ефективності дії тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу як зшиваючого агента досліджували малоформальдегідний препарат на основі гексаметилолмеламіна.

В табл. 3 наведено структурні параметри полімерних плівок із використанням зшиваючих агентів.

За даними табл. 3 встановлено, що використання у якості зшиваючого агента гексаметилолмеламіна малоефективне, а при використанні з самозшиваючими полімерами значно знижує ступінь зшивання системи. Так, при взаємодії гексаметилолмеламіна зі стирол-акриловим полімером Лакритекс 273 ступінь зшивання плівки знижується до 10 %, тоді як індивідуальна плівка мала ступінь зшивання 14,5%, що в даному випадку зменшило показник ступеня зшивання в 0,5 рази за рахунок незначної взаємодії функціональних груп полімерів. Інші полімери, зшиті за допомогою гексаметилолмеламіна проявляють аналогічну залежність ступеня зшивання.

Найвищим ступенем зшивання, по відношенню практично до всіх полімерів, характеризуються полімерні плівки з використанням тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу: 58% у плівки з поліуретану Аквапол 11; 36,2% - у стирол-акрилового полімеру Лакритекс 272; 15,5 % - у стирол-акрилового полімеру Лакритекс 430. Частка активних ланцюгів, що залишилися після зшивання, при цьому, становить, відповідно: для поліуретану Аквапол 11 - 0,002 одиниці; для стирол-акрилових - 0,045 і 6,6 одиниць; що свідчить про практично повну зшивку полімерів і відсутність вільних ланцюгів в макромолекулах полімерів, здатних приймати участь в хімічних реакціях зшивання.

Таблиця 3 Структурні параметри полімерних плівок

Зшиваючий

агент

Дисперсія полімеру

Золь-фракція,

S,%

Ступінь зшивання

j,%

Частка активних ланцюгів

Vc

Рівноважна ступінь набухання

a, %

Частка сухого полімеру в набухлому гелі,

Vr

Тригліциди-ловий ефір поліокси-пропілен-тріолу

Аквапол 11

0,813

58

0,0002

5,9

1.3

Аквапол 21

1,1

46

0,00036

6,1

1,7

Аквапол 30

1,08

47

0,00036

6,1

1,7

Лакритекс 272

1,5

36,2

0,045

3,7

0,27

Лакритекс 430

2,5

15,5

6,60

4,13

0,24

Лакритекс 273

1,8

32,4

0,12

6,45

0,15

ПВА

46,1

1,89

2829,4

1,38

0,72

Гексаметилол-меламін

Лакритекс 273

7,1

10,24

29,19

4,6

3,47

ПВА

63,93

1,39

5817,07

0,76

1,3

Лакритекс 430

5

7,1

5,89

3,1

4,4

Таким чином, результати проведених досліджень підтверджують високу реакційну здатність тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу, який за рахунок наявності реакційноздатних гліцидилових груп забезпечує проходження реакції зшивання з активними групами більшості досліджуваних полімерів, підвищуючи ступінь їх зшивання, в порівнянні з індивідуальними полімерами, в середньому, в 2 - 3 рази.

В табл. 4 наведено фізико-механічні показники зшитих полімерних плівок.

Таблиця 4 Фізико-механічні показники полімерних плівок

Фізико-механічні характеристики плівок

Зшиваючий агент

Тригліцидиловий ефір поліоксипропілентріолу

Гексаметилолмеламін

Подовження

Розривне навантаження, Н

Подовження

Розривне навантаження, Н

мм

%

мм

%

Дисперсії полімерів

Аквапол-11

160

100

23,2

112

100

48,7

Аквапол 21

10

16,6

14,7

11

18

17,2

Аквапол 30

64

97

20

10

16,6

9,81

Лакритекс 272

300

500

8,1

120

100

8,8

Лакритекс 273

300

500

7

145

100

49,9

Лакритекс 333

170

100

6,8

9

14

7,1

Лакритекс 430

27

44

64

20

33

57

ПВА

23

43

70

10

16

32

Всі сформовані плівки характеризуються високими фізико-механічними показниками, зокрема, в порівнянні з індивідуальними полімерами. Розривне навантаження, відносне подовження плівок полімерів зі зшиваючими агентами збільшується в 2-3 рази. Так, в плівках на основі Лакритексу 430 і тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу розривне навантаження збільшилось в 2 рази в порівнянні з індивідуальною плівкою з Лакритексу 430.

Показано гідролітичну стійкість полімерних плівок (рис. 2). Так, стирол-акрилова плівка з дисперсії Лакритексу 430 зі ступенем зшивання 6,6 % має ступінь набухання 28 %, а при зшиванні даного полімеру за допомогою тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу ступінь зшивання підвищується до 15,5 %, ступінь набухання знижується до 11 %.

Рис. 2 Cтупінь набухання плівок полімерів

Встановлено, що тригліцидиловий ефір поліоксипропілентріолу в результаті наявності гліцидилових груп здатний до реакції зшивання з карбоксильними та аміногрупами та утворює міцні плівки з більшістю досліджуваних полімерів. Показано, що полімерні плівки не розчиняються під дією розчинників, утворенні плівки володіють високими фізико-механічними характеристиками, а саме, відносне подовження плівок полімерів перевищує 100 %. Отримані результати досліджень показують, що використання у якості зшиваючого агенту тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу забезпечить формування на поверхні текстильного матеріалу міцних, еластичних полімерних покриттів.

В результаті проведених досліджень визначені основні полімери, які будуть використані для розробки композиції, та найбільш реакційноздатний компонент, здатний забезпечити утворення тривимірної просторової структури за рахунок реакції зшивання між гліцидиловими групами тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу та карбоксильними групами стирол-акрилових полімерів або аміногрупами поліуретанів.

У підрозділі 3.3 обґрунтовано необхідність вибору полімерів з урахуванням їх сумісності. Вказано, що суміші полімерів в результаті утворення гетерофазної структури можуть формувати непрозорі, матові плівки, що при формуванні полімерного покриття негативно впливатиме на інтенсивність забарвлень текстильних матеріалів.

Запропоновано здійснити вибір полімерів, використовуючи оптичні методи та встановити ступінь сумісності полімерів в композиції, спираючись на значення показника заломлення індивідуальних компонентів. Обраний метод ґрунтується на припущенні, що близькі за значенням показника заломлення полімери при формуванні на поверхні текстильного матеріалу покриття забезпечуватимуть його прозорість.

Таблиця 5 Показники заломлення досліджуваних полімерів

Плівкоутворювачі

Назва

Показник заломлення, nD

Аквапол-11

1,425

Аквапол-21

1,432

Аквапол-30

1,429

Лакритекс 272

1,408

Лакритекс 273

1,43

Лакритекс 333

1,451

Лакритекс 430

1,423

ПВА

1,447

Зшиваючі агенти

ТГЕ поліоксипропілентріолу

1,431

Гексаметилолмеламін

1,463

Пом'якшувачі

Емульговане силіконове масло

1,425

Четвертинна амонійна сполука, Алкамон

1,371

В табл. 5 наведено отримані значення показників заломлення індивідуальних полімерів. За близькими значеннями показників заломлення індивідуальних полімерів для створення композицій обрали полімери акрилової природи та поліуретани, а саме: дисперсії Лакритекс 430, Лакритекс 273, Аквопол 11; у якості зшиваючого агента - тригліцидиловий ефір поліоксипропілентріолу; у якості пом'якшувача - емульговане силіконове масло.

Показники заломлення цих речовин знаходяться в межах 1,42 - 1,43, що забезпечить у процесі формування полімерного покриття із суміші полімерів на поверхні текстильного матеріалу прозорість плівки.

Підрозділ 3.4 присвячений розробці композиційного складу із суміші полімерів. З урахуванням запропонованого в теоретичній частині механізму взаємодії між активними групами полімерів, визначених фізико-механічних та оптичних характеристик, здійснено вибір основних компонентів опоряджувальної композиції.

Для забезпечення необхідної в'язкості полімерної системи в якості полімеру-матриці обрано стирол-акриловий полімер, випускною формою якого є 49% водна дисперсія - Лакритекс 430. Дана дисперсія має достатню в'язкість та високу плівкоутворюючу здатність, на відміну, наприклад, від загущувачів, що традиційно використовуються з цією метою у процесах друкування, характеризуються рідкозшитою структурою і в результаті цього не забезпечує утворення щільної монолітної плівки полімеру на поверхні текстильного матеріалу. Лакритекс 430 забезпечує необхідну в'язкість для нанесення композиції із суміші полімерів; стирол-акриловий полімер здатний до реакції самозшивання; плівки полімеру з введеним у якості зшиваючого агента тригліцидиловим ефіром поліоксипропілентріолу мають низький ступінь набухання, що створює передумови для отримання водотривких властивостей полімерного покриття.

Для ущільнення монолітного покриття та забезпечення формування на поверхні текстильного матеріалу суцільної монолітної водотривкої та повітронепроникної плівки у якості другого полімеру досліджували можливість використання полімерів акрилової природи та поліуретанів, оптичні, фізико-механічні характеристики та структурні параметри яких надано в табл. 1-5, та на рис. 2.

Оцінку оптимального ступеня зшивання компонентів полімерного складу досліджували за математичною моделлю процесу. На основі математичної моделі за інтерполяційним поліномом 4-го ступеня, що показує залежність ступеня зшивання полімерної композиції від концентрації тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу, визначено оптимальну концентрацію тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу, що забезпечує найвищий ступінь зшивання полімерної плівки, а саме: 33 - 34 г/кг композиції.

Одержані дані використано для розробки полімерних композицій, полімером-матрицею яких є стирол-акрилова дисперсія Лакритекс 430. Склад розроблених полімерних композицій наведено в табл. 6.

Таблиця 6 Склад полімерних композицій

Полімерна композиція

Складові полімерних композицій, в г/кг

Стирол-акрилова дисперсія Лакритекс 273

Стирол-акрилова дисперсія Лакритекс 430

Поліуретанова дисперсія Аквапол 11

ТГЕ поліоксипро-пілентріолу

Силіконове масло АТБ софт

№1

150 - 250

650 - 850

----------

30 - 60

-----------

№2

-----------

650 -850

150 - 250

30 - 60

-----------

№3

150 - 250

650 - 850

-----------

30 - 60

5 - 15

№4

-----------

650 - 850

150 - 250

30 - 60

5 - 15

За результатами комплексного дослідження полімерних плівок визначено, що всі плівки із запропонованих композицій характеризуються високим ступенем зшивання - 22 %, мають незначну частку активних ланцюгів, низький, менший ніж 5% ступінь рівноважного набухання.

У підрозділі 3.5 наведено оцінку прозорості сформованих полімерних покриттів на поверхні текстильного матеріалу та визначено фізико-механічні характеристики композиційних плівок.

Відомо, що прозорість полімерних плівок із сумішей полімерів нижча ніж плівок з індивідуальних полімерів і обумовлена неоднаковою швидкістю розповсюдження електромагнітного випромінювання різних довжин хвиль у різноманітному середовищі, що викликає дисперсію світла. Мірою дисперсії є різниця між значенням показників заломлення, які вимірюються при різній довжині хвилі, що чисельно характеризується середньою дисперсією і коефіцієнтом дисперсії, числом Аббе, однією з основних оптичних характеристик прозорості матеріалів і використовується для встановлення ступеня прозорості полімерного або мінерального скла в оптиці. Оптичні характеристики розроблених полімерних складів представлено в табл. 7.

Таблиця 7 Оптичні характеристики полімерних складів

Номер полімерної композиції

Показник заломлення,

nD

Середня дисперсія

(nF - nC)

Коефіцієнт дисперсії

Число Аббе

Характеристика

прозорості плівки

№1

1,425

0,0118

36

Прозора

№2

1,431

0,0023

187,3

Прозора

№3

1,424

0,0118

35,9

Прозора

№4

1,426

0,0008

532,5

Прозора

Таким чином, одержані оптичні показники розроблених композиції із суміші полімерів мають значення показників заломлення в наступних межах: 1,54 > n > 1,42. За значеннями розрахованого коефіцієнту дисперсії - числа Аббе полімерні композиції №1 і №3 можна віднести до класу високодисперсних, а полімерні композиції №2 і №4 - до низькодисперсних.

Отримані показники підтверджують можливість формування на текстильному матеріалі прозорої полімерної плівки, що не буде знижувати інтенсивність забарвлень.

Фізико-механічні характеристики плівок з полімерних композицій та кінетика їх набухання показані на рис. 3 і 4.

Рис. 3 Залежність подовження плівок з полімерних композицій від навантаження

1 - Полімерна композиція №2; 2 - Полімерна композиція №3;

3 - Полімерна композиція №4; 4 - Полімерна композиція №1

Рис. 4 Кінетика набухання плівок з полімерних композицій

1 - Полімерна композиція №1; 2 - Полімерна композиція №2;

3 - Полімерна композиція №3; 4 - Полімерна композиція №4

Аналіз кривих, що характеризують подовження плівок з композицій полімерів (рис.3) свідчить, що введення до полімерної композиції незначної кількості органосиліконового пластифікатору дозволяє підвищити еластичність полімерної плівки і забезпечити м'який гриф тканині. Кінетика набухання плівок із суміші полімерів (рис. 4) вказує на їх нерозчинність, що забезпечує полімерним покриттям водостійкість.

Одним із суттєвих факторів, що визначають якісні характеристики покриття, є адгезія між полімерною плівкою і текстильним матеріалом.

Для оцінки адгезійної міцності користувалися мікрореологічною та хімічною теоріями описання адгезії. Спираючись на мікрореологічну теорію адгезії, показано, що в процесі формування покриття відбувається заповнення пор тканини полімерною композицією, при цьому зростає площа контакту, що, відповідно, збільшує кількість зв'язків між полімерним покриттям і текстильним матеріалом.

Адгезійну міцність сформованих полімерних покриттів до різних за сировинним складом субстратів наведено на діаграмі на рис. 5.

Рис. 5 Адгезійна міцність склейок

За даними діаграми встановлено, що всі полімерні композиції характеризуються високим ступенем адгезії до бавовняного текстильного матеріалу, в середньому 20-36 Н. Полімерна композиція №4, за рахунок наявності в складі стирол-акрилового полімеру, поліуретану та силіконового пом'якшувача має найвищі значення адгезійної міцності - 20 - 38 Н.

Таким чином, за результатами досліджень розроблено опоряджувальний склад із суміші полімерів, що дозволить отримати на поверхні текстильного матеріалу еластичні, міцні та водостійкі плівки. Використання водних дисперсій полімерів та відсутність формальдегідвміщуючих препаратів забезпечує екологічність процесу, так як у процесі сушіння та термообробки в довкілля не виділяються пари органічних розчинників та формальдегід, що, загалом, позитивно впливає на екологічну ситуацію як на стадії формування покриття так і на стадії його експлуатації.

У підрозділі 3.6 наведені дослідження реологічних характеристик полімерних композицій, що визначають технологічний процес отримання полімерного покриття на поверхні текстильного матеріалу та обладнання для його здійснення. Враховуючи важливість тиксотропних властивостей системи, для формування монолітної плівки із сумішей полімерів, оцінювали зміну в'язкості композиційного складу від прикладеної напруги та залежність швидкості зсуву від напруження зсуву. Дані зі ступеня тиксотропного відновлення полімерних композицій представлені в табл. 8.

Таблиця 8 Ступінь тиксотропного відновлення композицій полімерів

Полімерна композиція

Ступінь тиксотропного відновлення S, %

Полімер-матриця Лакритекс 430

85%

Полімерна композиція №1

99%

Полімерна композиція №2

100%

Полімерна композиція №3

98%

Полімерна композиція №4

86%

Встановлено, що ступінь тиксотропного відновлення стирол-акрилової дисперсії Лакритекс 430, що виступає полімером-матрицею у композиції, складає 85 %. Полімерні композиції на її основі мають ступінь тиксотропного відновлення, що складає 96 - 99% для композицій №1, №3, №4, і характеризує суміш як більш впорядковану, структуровану систему. Найвищим ступенем тиксотропного відновлення - 100% характеризується склад з поліуретановим полімером. Підвищення ступеня тиксотропного відновлення можна пояснити включенням у полімерну систему модифікатора в'язкості - тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу, що завдяки своїй унікальній хімічній будові пластифікує суміш та покращує процес нанесення полімерної суміші на текстильний матеріал у процесі формування на ньому покриття.


Подобные документы

  • Вплив технологічних параметрів процесу покриття текстильних матеріалів поліакрилатами на гідрофобний ефект. Розробка оптимального складу покривної гідрофобізуючої композиції для обробки текстильних тканин, що забезпечує водовідштовхувальні властивості.

    дипломная работа [733,4 K], добавлен 02.09.2014

  • Структура, властивості та технології одержання полімерних композиційних матеріалів, методика їх вимірювання і виготовлення. Особливості лабораторного дослідження епоксидної смоли, бентоніту, кварцового піску. Визначення якостей композиційних систем.

    курсовая работа [10,8 M], добавлен 12.06.2013

  • Вплив мінеральних наповнювачів та олігомерно-полімерних модифікаторів на структурування композиційних матеріалів на основі поліметилфенілсилоксанового лаку. Фізико-механічні, протикорозійні, діелектричні закономірності формування термостійких матеріалів.

    автореферат [29,3 K], добавлен 11.04.2009

  • Будова, властивості і класифікація композиційних матеріалів – штучно створених неоднорідних суцільних матеріалів, що складаються з двох або більше компонентів з чіткою межею поділу між ними. Економічна ефективність застосування композиційних матеріалів.

    презентация [215,0 K], добавлен 19.09.2012

  • Механізм росту покриття на стадії мікроплазменних розрядів. Основні моделі росту покриття. Осадження частинок з приелектродного шару. Синтез оксидокерамічних покриттів, фазовий склад. Головна перевага методу електродугового оксидування покриттів.

    лекция [139,5 K], добавлен 29.03.2011

  • Зварка - технологічний процес здобуття нероз'ємних з'єднань матеріалів, її види. Маркування та типологія електродів, типи покриття, вибір електродів для виконання зварювальних робіт. Види сталі, основні характеристики, недоліки та режими зварювання.

    контрольная работа [127,7 K], добавлен 01.02.2011

  • Характеристика деталей, вибір виду і товщини покриття при розробці технологічного процесу одержання цинкового покриття. Розрахунки кількості хімікатів і води для приготування електролітів, анодів для ванн електрохімічної обробки, витяжної вентиляції.

    дипломная работа [213,3 K], добавлен 19.08.2011

  • Аналіз сучасних досліджень із підвищення зносостійкості твердих тіл. Вплив структури поверхневих шарів на їхню зносостійкість. Газотермічні методи нанесення порошкових покриттів. Регуляція параметрів зношування композиційних покриттів системи Fe-Mn.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 04.02.2011

  • Аналіз умов роботи валу рециркуляційного димотягу. Вибір газів для плазмового напилення. Попередня механічна обробка. Розробка конструкції та розрахунок товщини покриття. Технологія відновлення великогабаритних валів рециркуляційних вентиляторів ТЕС.

    курсовая работа [955,6 K], добавлен 23.12.2014

  • Створення нових лакофарбових матеріалів, усунення з їх складу токсичних компонентів, розробка нових технологій для нанесення матеріалів, модернізація обладнання. Дослідження технологічних особливостей виробництва фарб. Виготовлення емалей і лаків.

    статья [21,9 K], добавлен 27.08.2017

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.