Клеи на основе эластомеров
К этой группе материалов относятся растворные клеи и липкие клеи (используемые при изготовлении скотчей). Основным преимуществом этих материалов является сочетание хороших деформационных и прочностных свойств. Именно поэтому клеевые соединения, выполненные на этих клеях, выдерживают воздействие ударных и отслаивающих нагрузок. Высокие значения механической прочности объясняются особенностями структуры и определенным сочетанием аморфной и кристаллической фаз. Если в их состав ввести специальные модификаторы, то можно получить частично сшитый полимер, который будет обладать более высокой теплостойкостью. Используется в различных областях, для закрепления фанеры, настенных плит, напольных покрытий, ковров и тканей, кожи и эластомеров в обувной промышленности и для выделки сафьяна.
Эластомеры в форме растворов и эмульсий. Растворяемые или распыляемые линейные полимеры имеют хорошую липкость. Полидиены составляют основной класс клеящих материалов на базе эластомеров. Можно использовать их в сочетании с полиуретановыми эластомерами и силиконом, обладающими особыми свойствами.
Склеивание растворителями. Нанесенный на полимерную поверхность растворитель вызывает его набухание, и между двумя набухшими поверхностями одного и того же полимера происходит внутренняя диффузия цепей, которая после испарения растворителей приводит к тому, что обе поверхности становятся «приваренными друг к другу холодным способом». Этот способ склеивания нашел широкое применение для сборки полимерных поверхностей, в частности для поливинилхлорида, поликарбоната, полиметилметакрилата, полистирола. Часто небольшое количество полимера специально растворяют (при этом увеличивается вязкость и уменьшается количество, которые должны испариться), и данный состав используют в качестве клея. Эта технология особенно удобна, когда требуется обеспечить отсутствие видимого клеевого шва, что используется при креплении между собой прозрачных пластмассовых предметов, а также при склеивании оптических стекол.
Полидиеновые эластомеры. К полидиеновым эластомерам относятся сополимеры сопряженных диенов:
- изопрен: натуральный каучук и бутилкаучук;
- бутадиен: каучук (для «каучука сополимера бутадиена и стирола»), бутадиен-нитрильный каучук блок-сополимеры: SBS (стирол-6-бутадиен ft-стирол) и SIS (стирол-й-изопрен-й- стирол);
- хлоропрен: мономер неопренов. Клеящие материалы на базе натурального каучука
Полиизопрены нужной молекулярной массы, растворимые (углеводородные растворители) и смешиваемые с липкими смолами и другими клеящими материалами, получаются после коагуляции и механического смешивания эмульсии латекс растительного происхождения. Эти клеи имеют хорошую смачивающую способность, обладают адгезией к разнообразным подложкам и позволяют получать клеевые соединения с высокой прочностью при температуре окружающей среды. Это делает их незаменимыми в быту. Натуральный каучук проходит вулканизацию. Но полимер с поперечными связями (какой бы небольшой он не был) не растворяется, что говорит о том, что клеи на базе натурального каучука «вулканизируются»:
- в горячем виде благодаря введению в раствор серы и ускорителей типа окиси цинка или 2-меркаптобензотиазола;
- в холодном виде с помощью серы, но при наличии дибутилдикарбаната цинка.
Во втором случае вещество, создающее поперечные связи, должно добавляться как раз перед нанесением клея, чтобы несколько увеличить время открытой выдержки, после которого состав теряет свою клейкость из-за образования поперечных связей. Можно также использовать гидроксильные группы, возникающие в процессе фотоокисления, которые могут создавать поперечные связи путем реакции с ди- или мулыпицианатами.
Клеящие материалы на основе бутадиен-нитрильного и бутилкаунука. SBR и бутадиен-нитрильный каучук всегда синтезируется в эмульсию, полимеризация свободных радикалов бутадиена в растворе может привести только к образованию олигомера. После слияния (коагуляция, вызванная спиртом или кислотой) сополимеры становятся раствором. Они используются при изготовлении скотчей в качестве клея, обладают гидрофобными свойствами и имеют хорошую стойкость к жирам и углеводам. Отсутствие кристаллизации связано с ограниченной механической стойкостью. Образование поперечных связей может их улучшить: оно «происходит» путем добавления во время синтеза небольшого количества сополимерных мономеров, носителей спиртовых, групп амина или кислоты. В последнем случае вулканизация выполнена за счет добавления в состав оксидов двухвалентных металлов (в частности, цинка), которые создают после удаления растворителя нерастворимые соли, разрушаемые только при сильных минеральных кислотах: связи карбоксил-металл ионного типа. Отсюда и название иономеры для таких функциональных полимеров. Другая подготовка к вулканизации заключается в видоизменении сополимеров с использованием реактивности виниловых групп (им химик умеет пересаживать любую функциональную группу).
Полиизобутен представляет основу для PSA клеев, поскольку обладает хорошей стойкостью к растворителям и к воздействию влажности. Он не позволяет дополнительно образовывать поперечные связи и поэтому не может быть использован для конструкционного склеивания. Для такой цели изобутен сополимеризуется с небольшим количеством изопрена, создавая бутилкаучук, который вулканизируется различными способами: технология заключается в добавлении в момент использования растворов вещества, которое может создавать поперечные связи, состоящее из диоксил хинонар и неорганического окислителя типа диоксида свинца.
Клеящие материалы на базе термопластических эластомеров типа SBS или SIS. Необходимость вулканизировать клеи на базе эластомера после его нанесения требует усложнения составов. Однако это позволяет обеспечить более высокие значения механической стойкости и термостойкости. Можно также уменьшить открытое время. Эти ограничения не существуют для блок-сополимеров типа SIS или SBS, для которых не требуется химическая вулканизация. Физическое создание поперечных связей происходит мгновенно за счет микроразделения эластомерной и пластичной фаз (узлы поперечных связей из термопластичных микрозон (размеры: 50-500 нм), рассеянных внутри непрерывной фазы эластомера.
Физическое образование поперечных связей — процесс обратимый. Эластичные свойства восстанавливаются после растворения (для этого требуется полное улетучивание растворителя) или нагревания (требуется охлаждение).
Накопление свойств в совместимых полимерах. Это как раз тот случай, когда у материала одновременно присутствуют прямо противоположные свойства (жесткость, гибкость, гидрофильность и гидрофобность).
Клеящие материалы на базе неопрена. Полихлоропрен является основным (наилучшим) материалом для эластомерных клеев. Он обладает всеми требуемыми свойствами:
- в зависимости от условий полимеризации можно регулировать в широком диапазоне кинетику кристаллизации, от быстрой до медленной;
- возможна вулканизация, «серой», после сополимеризации с функциональными мономерами или после химического видоизменения виниловых групп.
Два свойства отличают неопрены от всех других эластомеров. Первое свойство — их способность к аутогезии. После нанесения и удаления (быстрого) большей части растворителей клей образует нелипкую пленку. При контакте с такой же пленкой развивается внутренняя диффузия, что и обеспечивает прилипание. Это прилипание усиливается за счет удаления последних следов растворителя, обеспечивая получение клеевого соединения с высокой механической прочностью.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
Страницы: 1 2
Загрузка ...