ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

ТЕМА: «Исследование свойств клеев на основе ТЭП»

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить свойства клеев на основе ТЭП, технологию их применения и исследовать влияние некоторых факторов процесса склеивания на прочность соединения

 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

- приготовление раствора клея на основе ТЭП и отвердителя заданной концентрации;

- склеивание образцов по различным технологическим режимам, варьирование технологическими параметрами процесса склеивания;

- испытание полученных склеек и исследование влияния выбранных факторов на прочность клеевого шва, построение графиков полученных зависимостей.

 

МАТЕРИАЛЫ: Образцы кож верха, подошвенной резины, ТЭП

 

ОБОРУДОВАНИЕ: Колбы на 100 мл для приготовления раствора ТЭП, стакан на 100 мл, бюксы на 25 мл для приготовления отвердителя, термоактиватор, секундомер, вискозиметр ВЗ-1, пресс лабораторный, разрывная машина РТ-250.

 

Структура и свойства термоэластопластов

Термоэластопласты (ТЭП) – полимерные материалы, которые в условиях эксплуатации подобно эластомерам обладают способностью к большим обратимым деформациям, а при повышенных температурах проявляют текучесть как термопласты, что позволяет перерабатывать их в изделия методом литья.

ТЭП представляют собой блок – сополимер типа А-В-А, т.е. линейные сополимеры, макромолекулы которых состоят из чередующихся блоков гомополимеров А и В, различающихся по составу и строению.

В ТЭП блоками А являются жесткие блоки термопластов (например полистирольные, полиэтиленовые, полипропиленовые, полиакрилатные), блоками В – гибкие эластомерные блоки (полибутадиеновые, полизопреновые, бутадиен-стирольные, изопрен-стирольные, этилен- пропиленовые). Присутствие в молекуле блок – сополимера жесткого и эластичного блоков еще не является достаточным для проявления ими свойств ТЭП. Блок- сополимеры, молекулы которых можно изобразить как В-А-В, не обладают высокоэластическими свойствами. Лишь полимеры, содержащие на концах макромолекул два или более жестких блока, отличаются эластическими свойствами, характерными для наполненных вулканизованных каучуков.

При использовании клеев на основе ТЭП для приклеевания подошв из ТЭП прочность склеивания обуславливается близким химическим строением адгезива и субстрата.

Известно, что в зоне контакта полимеров близкого химического строения происходят диффузионные процессы, которые могут привести к исчезновению границ раздела и образованию прочной адгезионной связи, по своим значениям близкой к когезионной прочности склеиваемого материала. Глубина взаимной диффузии макромолекул зависит от температуры, продолжительности и величены давления в зоне контакта, а также от физического состояния адгезива и субстрата.

Для обеспечения достаточных когезионных свойств клеевых композиций используют ТЭП с содержанием стирола от 20 до 30%. При большом содержании стирола в полимере уменьшается гибкость цепи макромолекулы, в связи с этим затрудняется диффузия адгезива в склеиваемый материал.

Для клеевого прикрепления подошв к верху обуви из исскуственных и синтетических кож клеи на основе ТЭП не пригодны вследствие существенного различия в химической природе ТЭП и материалов с ПВХ- или полиуретановым покрытием.

При оценке возможности использования той или иной марки ТЭП в качестве основы клея большое значение имеет величина индекса расплава, характаризующая текучесть полимера и определяющаяся количеством вещества, проходящего за 10 минут через капилляр определенного диаметра при заданной температуре и нагрузке.

Для клеев предпочтительнее использовать ТЭП с высоким индексом расплава, которые имеют меньшую молекулярную массу и макромолекулы, обладающие большей подвижностью. Растворы таких полимеров имеют низкую вязкость, что является положительным фактором при их применении.

Для ТЭП характерна резко выраженная зависимость вязкости расплава от температуры. Для повышения адгезии в клей на основе ТЭП вводят различные смолы, что способствует снижению вязкости раствора клея. Взаимодействие смол различного химического состава с ТЭП схематически показано на рисунке 1.

Алифатическая

фаза

Ароматическая

фаза

 

 

Рисунок 1 Схема взаимодействия смол с ТЭП

 

ТЭП легко растворяется в ряде органических растворителей (бензин, бутилацетат, толуол, бензол). Способность ТЭП легко растворяться позволяет получать клеевые композиции с различной вязкостью в зависимости от назначения клея.