Латексные покрытия напряжения

После снятия пленки латексного покрытия увеличивается поверхность испарения, на которой развиваются силы капиллярной контракции. При продолжительном размачивании таких образцов возрастает также подвижность волокон ткани. Усадочные напряжения возрастают примерно втрое (кривая ж), но все же остаются гораздо ниже, чем на не полностью обработанной коже, что указывает на сохранение большей части свойств, созданных в результате всего цикла переработки материала. [c.369]

Природа подложки оказывает существенное влияние при формировании покрытий из пленкообразующих других типов на внутренние напряжения и свойства покрытий. Было изучено [120] влияние природы подложки на внутренние напряжения и свойства покрытий. Из данных о кинетике нарастания и релаксации внутренних напряжений при формировании покрытий из бутадиен-стирольных латексов при 20 °С на поверхности стекла, капроновой ткани и хлопчатобумажной подложке (ткани имели одинаковое полотняное переплетение) следует, что в покрытиях, сформированных на тканях, внутренние на пряжения в 1,5—2 раза больше, чем на стекле. Нарастание внутренних напряжений в этом случае обусловлено большей адгезией латексных покрытий к тканям и частичным армированием латексных покрытий из-за проникновения пленкообразующего в ткань на глубину около 50 мкм. При хранении покрытий в условиях их формирования внутренние напряжения в пленках на тканях релаксируют медленней. Уменьшая адгезию покрытий к подложке, можно значительно понизить величину внутренних напряжений. С учетом этого модифицирование тканей осуществлялось различными соединениями, применяющимися в текстильной промышленности (табл. 2.17). [c.95]

Таблица 2.17. Влияние аппретирующих составов на внутренние напряжения (МПа) в латексных покрытиях из СКС-50 на хлопчатобумажной ткани

Существенные различия в структуре различных слоев покрытий, а также зависимость структуры от толщины пленки являются, вероятно, одной из основных причин значительного влияния толщины покрытий на внутренние напряжения и другие свойства Толщина пленки оказывает существенное влияние на процесс пленкообразования и внутренние напряжения при формировании покрытий из других классов пленкообразующих. В [151] показано, что внутренние напряжения в латексных покрытиях и скорость их нарастания и /релаксации зависят от толщины пленки. При нанесении на сформированную латексную пленку покрытия из стеклообразного полимера, например из эпоксидной или полиэфирной смолы, поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров, критические внутренние напряжения, вызывающие самопроизвольное отслаивание латексной пленки от стеклянной подложки, можно создать только при ее толщине, не превышающей 30 мкм. При большей толщине латексной пленки с повышением толщины нано- [c.114]

Рис, 2.63. Влияние на внутренние напряжения толщины латексных покрытий из различных полимеров [c.115]

Закономерности в изменении внутренних напряжений от толщины наблюдались для латексных систем различного химического состава. Немонотонное изменение внутренних напряжений (в зависимости от толщины покрытий наблюдалось для алкилакрилатов, содержащих в боковых цепях различные функциональные группы. Эти закономерности не зависят от условий формирования латексных покрытий. С увеличением прочности пленки критическая толщина, соответствующая образованию дефектной структуры, смещается в область больших толщин. [c.116]

Весь комплекс полученных данных свидетельствует о том, что особенность латексных покрытий на основе эластомеров определяется сравнительно небольшой величиной внутренних напряжений, изменяющихся в пределах от 0,1 до 1 МПа. Однако для латексных пленок, имеющих небольшую прочность, эти напряжения в ряде случаев становятся критическими. Они вызывают разрушение латексных покрытий и коробление дублированных материалов, что значительно усложняет процесс изготовления изделий и ухудшает их качество. [c.117]

Специфика структурных превращений определяет незавершенность релаксационных процессов при формировании покрытий и оказывает существенное влияние на кинетику нарастания и релаксации внутренних напряжений, изменение их теплофизических параметров. Исследованию внутренних напряжений при формировании покрытий из дисперсий полимеров долгое время не уделяли должного внимания, а экспериментальные исследования в этой области полностью отсутствовали. Предполагалось [3], что величина внутренних напряжений в покрытиях из дисперсий полимеров незначительна и не оказывает влияния на их свойства. Постановка работ в этом направлении обусловлена разработкой технологии получения латексных покрытий на мягких подложках, тканях или волокнистых основах, являющихся составными элементами дублированных материалов типа клеенки, искусственной кожи, плащевых и технических тканей, а также нетканых материалов, где дисперсии применяются в качестве связующего для склеивания волокон. Внутренние напряжения, возникающие при формировании подобных материалов, вызывали их коробление в процессе формирования, значительно ухудшали качество изделий, а в ряде случаев вызывали их разрушение. С учетом этого возникла необходимость в разработке физико-химических путей понижения внутренних напряжений в покрытиях из дисперсий полимеров. Изучение кинетики нарастания и релаксации внутренних напряжений на различных этапах формирования покрытий дает возможность исследовать механизм пленкообразования в этих системах. [c.207]

Разный характер структурообразования в зависимости от толщины латексных пленок оказывает влияние на кинетику нарастания и релаксации внутренних напряжений (рис. 2.64). Пленки толщиной 200—300 мкм формируются значительно медленней, чем более тонкие покрытия, при этом половина всей влаги удаляется в период падающей скорости сушки, что свидетельствует о неравномерном переносе влаги внутри структурных элементов и между ними. Это приводит к [c.115]

Приведенные данные свидетельствуют о том, что изучение только кинетики испарения жидкой фазы и изменения электросопротивления не позволяют разобраться в механизме пленкообразования из латексных систем. Из данных, полученных этими методами, следует, что скорость сушки пленок существенно возрастает с увеличением полярности полимера, с уменьшением длины и разветвленности боковых цепей и с введением полярных групп определенной природы. Однако эти методы позволяют исследовать только начальную стадию пленкообразования и не дают возможности проследить за протеканием структурных превращений на последующих стадиях формирования пленок, ответственных за структуру и свойства покрытий. С учетом этого для исследования процесса формирования были разработаны методы, которые могут быть применены для изучения структурных превращений на различных этапах пленкообразования из дисперсий полимеров. В [30] для решения этой задачи применены поляризационно-оптический метод исследования внутренних напряжений и импульсный метод определения теплофизических параметров. [c.206]

При исследовании структуры латексных пленок методом электронной микроскопии на различных стадиях пленкообразования установлено [47], что после удаления влаги латексные частицы не коалесцируют, четко сохраняя свою форму и границы раздела. Однако в процессе сушки размер их уменьшается, особенно значительно (до 30%) в пленках из латекса СКС-50. Период установления равновесных значений внутренних напряжений для указанных латексов различается более чем на порядок от этих же параметров покрытий из растворов этих же полимеров (рис. 4.8 и 4.9). [c.210]

Об этом свидетельствуют электронно-микроскопические данные о структуре пленок на стадии окончания процесса сушки и на стадии установления равновесных значений внутренних напряжений и теплофизических параметров (рис. 4.12). Видно, что после удаления влаги латексные частицы в покрытиях сохраняются. На стадии окончания процесса формирования и стабилизации механических и теплофизических свойств наблюдается деформация латексных частиц и перегруппировка образующих их структурных элементов. Из сопоставления структурных данных с характером изменения свойств в процессе пленкообразования вытекает, что процесс формирования пленок из дисперсий полимеров проходит в две стадии. Первая стадия, обусловленная удалением влаги и возникновением локальных связей между структурными элементами, сопровождается замедлением релаксационных процессов и нарастанием внутренних напряжений до максимального предельного значения. Вторая стадия, более продолжительная, связана с деформированием латексных частиц и перегруппировкой входящих в их состав струк- [c.211]

Из полученных кинетических зависимостей можно сделать вывод о том, что формирование структуры латексного покрытия, связанное с образованием в нем новых контактов и связей, происходит прн ничтожном содержании влаги в системе. На характер возникающей структуры, по-вн-дпмому, оказывают влияние взаимодействие макромолекулярных сегментов, расположенных на поверхности полимерных частиц, и связи, возникающие между имеющимися на этой новерхности полярными группами и подложкой от соотношения силы обоих взапмодейст-вий, очевидно, зависят величины внутренних напряжений. [c.66]

При увеличении глубины пропитки бумаги латексом уменьшается скорость протекания релаксационных процессав, способствуя нарастанию внутренних напряжений. Эти данные хорошо согласуются с представлениями Лыкова [43] о механизме возникновения внутренних напряжений в коллоидных капиллярно-пористых материалах в процессе сушки, согласно которым величина внутренних напряжений пропорциональна градиенту влагосодержания между центральными и поверхностными слоями материалов. Увеличение глубины пропитки латексом способствует неравномерному распределению влаги в процессе сушки и увеличению градиента влагосодержания. Структура подложки оказывает существенное влияние на структуру латексных покрытий. На рис. 1.20 при- [c.36]

ГИЙ на поверхность стеклянной подложки наносились слои из синей и черной красок, входящих в серию 2513, толщиной 5—7 мкм. Получены данные о влиянии природы непористых подложек (например, стекла), черной и синей красок на кинетику нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий из акрилового латекса БМ. Наиболее быстро процесс формирования заканчивается на синем подслое. Применение подслоя из краски соцро-вождается понижением внутренних напряжений. Однако одновременно с этим понижается адгезия покрытий с 5 (на стекле) до 2 МПа (на красочном подслое). Уху ДШ1ение адгезии пююрытия к подслою связано с тем, что в состав офсетных красок входят полимеризующиеся композиционные олифы на основе канифольно-малеиновой или фенолоформальдегидных смол [122], содержащие значительно меньшее число активных групп, способных специфически взаимодействовать с латексным покрытием. [c.97]

Релаксационные процессы при формировании покрытий из дисперсий полимеров оказывают существенное влияние на изменение теплофизических параметров [59]. На рис. 4.10 и 4.11 приведены данные об изменении коэффициентов теплопроводности и температуропроводности в процессе формирования латексных покрытий. Видно, что теплофизические параметры, как и внутренние напряжения, в процессе формирования изменяются немонотонно вначале они уменьшаются, а затем нарастают. Время достижения минимального значения теплофизических параметров соответствует достижению равновесной влажности. При хранении покрытий в условиях формирования теплофизические параметры возрастают. Скорость нарастания теплофизических параметров и их абсолютная величина зависят от природы полимера. Из сравнения рис. 4.8 и 4.10 следует, что теплофизические параметры изменяются анти-батно возникающим в латексных покрытиях внутренним напряжениям. Наибольшие теплофизические характеристики обнаруживаются в менее полярном латексе СКС-50. С увеличением содержания метакриловой кислоты в латексе СКД-1 теплофизические параметры покрытий уменьшаются. Согласно представлениям о механизме переноса тепла в полимерах, связывающим теплофизические свойства со скоростью распространения фононов, следовало бы ожидать [c.209]

Весьма значительное снижение усадочных напряжений наблюдалось на окрашенной коже после воздействия керосиновой эмульсии с добавками поверхностно-активных веществ — полиоксиэтиленовых эфиров высших жирных спиртов (кривая ). На покрытой латексной пленкой готовой коже, высыхавшей после 24-часового набухания в воде, усадочные напряжения достигали всего 7 кГ1см (кривая е), что в 26 раз меньше напряжений, полученных на исходном материале. Готовый высушенный материал в сухом состоянии и при обычных колебаниях влажности в условиях эксплуатации сохраняет значительную пористость, эластичность и нужную пластичность. [c.369]

Распространено мнение, что наилучшие свойства покрытий достигаются при полной коалесценции первичных латексных частиц, т. е. максимально возможной гомогенизации структуры пленок и покрытий. При изучении пленкообразо-вания латекса сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом (ВХВД-65) было обнаружено, что при повышении температуры пленкообразования вплоть до Т тек сополимера (80° С) предел вынужденной эластичности пленок возрастает. Однако при нагревании сформированных пленок при температурах 100—140° С разрушаюш,ее напряжение пленок уменьшалось, несмотря на гомогенизацию структуры пленки. При этом термодеструкция сополимера ВХВД-65 практически отсутствовала. Естественно, что различия в прочности пленок обусловлены структурными изменениями полимера при дополнительном прогреве. Если основным структурным элементом пленок, прогретых при 80° С, является первичная латексная частица (1>ср = 760А ),то для пленок, прогретых при 140° С, характерна однородная бесструктурная поверхность с дискретными включениями единичных глобул. Пленки с глобулярной структурой характеризуются большим модулем упругости и низким относительным удлинением (50—80%) при разрыве, тогда как после гомогенизации разрушающее напряжение уменьшается, а относительное удлинение при разрыве возрастает до 800% [56]. [c.67]

Исследовался [59] процесс формирования покрытий из дисперсий полимеров, полученных из алкилакрилатов с различными функциональными группами. Особенность эмульсионной полимеризации при получении дисперсий из полярных мономеров состоит в том, что в процессе полимеризации функциональные группы выполняют роль стабилизатора и концентрируются на поверхности латексных частиц. Это приводит к тому, что при формировании покрытий из таких дисперсий наибольшие внутренние напряжения возникают в покрытиях из дисперсий, содержащих на поверхности частиц группы, способные участвовать в специфическом межмолекулярном взаимодействии с образованием водородных связей. В качестве моделей латексных полимеров с различными полярными группами были выбраны [60] сополимеры алкилакрилатов с одинаковым содержанием метакри-ловой кислоты, амида метакриловой кислоты и нитрила акриловой кислоты (4—5 мол. %). Сополимеризация проводилась эмульсионным методом с равным содержанием одного и того же эмульгатора (сульфанола) и при других одинаковых условиях. [c.70]

Характер влияния функциональных групп на внутренние напряжения и другие физико-механичесние свойства пленок зависит также от химического состава и жесткости основной цепи. В работах [61, 62] показано, что для латексов на основе сополимера бутилакрилата и бутилметакрилата введение тех же функциональных групп по-иному сказывается на механических свойствах покрытий (табл. 2.8). В этом случае наибольшие внутренние напряжения возникают в покрытиях из сополимера с амидными группами эти покрытия отличаются также большей адгезией. В то же время большая прочность обнаруживается при введении в систему карбоксильных групп. Иной характер изменения свойств покрытий из этих систем связан со специфическими особенностями структурообразования. Более низкая прочность пленок из латексов с амидными и нитрильными группами для этих латексов связана с формированием неоднородной глобулярной структуры. В то же время структура латексных частиц из полимера с карбоксильными группами состоит из развернутых молекул и не выявляется даже при длительном кислородном травлении образцов. Внутренние напряжения в покрытиях из эластомеров, как и из олигомеров, полимери-зующихся с образованием пространственно-сетчатой структуры, коррелируют с изменением адгезионной прочности покрытий в зависимости от природы функциональных групп. Это свидетельствует о том, что адгезионное взаимодействие для эластомерных покрытий также вносит решающий вклад в торможение релаксационных процессов при их формировании. [c.72]

Из приведенных результатов можно заключить, что тонкие латексные пленки из различных эластомеров толщиной менее 30 мкм отличаются малой величиной внутренних напряжений и НИ131К0Й акор,остью их релаисации, обуслав-ленной потерей системой высокоэластических свойств в результате разрушения латексных частиц на исходные структурные элементы при взаимодействии их с подложкой и снижения подвижности структурных элементов. При большей толщине пленки скорость релаксационных процессов и величина внутренних напряжений определяется спецификой структурных превращений при формировании латексных пленок. При толщине, меньшей критической, скорость релаксационных процессов обусловлена характером образующихся в покрытиях надмолекулярных структур. С увеличением толщины покрытий в этой области внутренние напряжения возрастают, что связано с увеличением. межмолекулярного взаимодействия по сравнению с гонкими пленками с малой подвижностью структурных элементов. В то же время скорость релаксации внутренних напряжений с повышением толщины покрытий в этой области толщин возрастает при хранении их в условиях формирования вследствие проявления [c.116]

Значительные внутренние напряжения и продолжительность формирования покрытий из дисперсий полимеров ухудщают качество материалов из-за нестабильности свойств, а также вызывают самопроизвольное деформирование и закручивание их в процессе производства. Синтез латексов с упорядоченной структурой латексных частиц позволяет улучщить физико-механические свойства и сократить период формирования пленок. Получение латексных частиц с упорядоченной структурой может быть осуществлено путем изменения химического состава и концентрации функцио- [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология