Клеящие материалы на основе полиуретановых эластомеров

Химия полиуретанов особенно богата, поскольку среди них есть материалы, относящиеся к классу АМОС и АМОР. На их основе создают мастики, клеи, герметики, лаки, краски и другие материалы.

Клеи АМОС могут быть как однокомпонентными, так и двухкомпонентными. Эластомеры получают по реакции поликонденсации между диизоцианатами и диолами, которая обычно происходит в два периода: конденсация диизоцианата в избытке (по отношению к стехиометрии) с диолом олигомера (называемом также макрогликолем), затем конденсация предполимера с конечными функциями изоцианата, полученного за счет диоламономера, который служит связывающим звеном.

Как SIS и SBS, полимеры имеют свойства термопластичных полимеров: микроразделение происходит между непрерывной фазой, состоящей из гибких сегментов (уретаны макрогликоля) и физических узлов образования поперечных связей, полученных путем ассоциации, водородной связи и жестких сегментов (уретаны диолмономера). Это свойство может быть усилено за счет химического образования поперечных связей благодаря небольшому количеству тиолов олигомеров. Оно позволяет выполнять прочное склеивание, к примеру, в обувной промышленности, где эластомеры полиуретана используются в качестве клеев, схватывающихся при нагреве. Другие области применения связаны с широкой гаммой свойств с учетом природы и размеров микрогликоля: гибкие и гидрофильные клеевые материалы используются в медицине, более прочные и упругие клеевые материалы используются в обувной промышленности, гибкие гидрофобные швы с РВНТ применяются в авиации.

У силиконов плохая репутация, что связано с их плохой смачиваемостью. Репутация «антиадгезионных» материалов приводит иногда к отказу от клеев на базе полидиметилсилоксана. Это неправильно, так как эти клеи обладают следующими преимуществами:

  • хорошей механической стойкостью при отслаивании (статистические сополимеры и дифенилсилоксан);
  • хорошей стойкостью к воздействию климатических факторов;
  • высокой теплостойкостью за счет неорганического характера основной цепи;
  • невысокой температурой стеклования, что сохраняет гибкость до температуры 100 °С;
  • очень небольшой свободной поверхностной энергией (порядка 20 мДж • м-2), что позволяет обеспечивать смачивание большинства материалов, в том числе и тефлона.

Силиконы: Полиди метилсилокеан с дифенилсилоксаном. К преимуществам также относятся удобство в использовании, хорошая совместимость с большим количеством олигомеров и способность к образованию поперечных связей. Они используются для склеивания при комнатной температуре (клеи холодного отверждения), и реакция отверждения начинается в результате взаимодействия с влагой воздуха.

Несмотря на высокую стоимость и длительное время схватывания, зачастую свыше 24 часов и даже более в зависимости от влажности воздуха, составы на основе силиконовых эластомеров используются в качестве уплотняющих и герметизирующих мастик. Они находят применение в промышленности для сборки изделий, выдерживающих высокую температуру, например, стекла дверей бытовых печей.

Антиадгезионные покрытия

На основе эластомерных силиконов создано большое количество антиадгезионных покрытий, которые обеспечивают защиту металлических (и не только) поверхностей от прилипания к ним различных материалов. Такие смазки широко используются в литейном производстве для обработки пресс-форм. На их основе созданы антиадгезонные пленки, применяемые в производстве двухсторонних липких лент, для защиты с одной стороны клеевой пленки от слипания в процессе ее хранения.

Мастики на полимерной основе MS. На основе MS полимеров, модифицированных силанами, синтезировано большое количество сополимеров. Их полимеризация также происходит под воздействием влаги воздуха. В отвержденном состоянии они сохраняют хорошие деформационные и прочностные свойства. Полиуретаны, называемые PURS, обладают всеми преимуществами силиконовых эластомеров. В отличие от традиционных полиуретанов, для их отверждения не требуется применение изоцианата, что существенно уменьшает токсичность.

Липкие ленты PSA (клеящие материалы, чувствительные к давлению). Как и термоплавкие клеи, клеящие материалы для липких лент PSA могут получать в процессе прямого синтеза. Они выпускаются в форме эмульсий, порошков, гранул самой различной формы или термоплавких клеев. Используются для создания липких слоев в производстве самых различных самоклеющихся материалов.

PSA на основе каучуков. В состав таких клеев входят диеновые эластомеры, полиизобутилен, различные модифицирующие добавки и наполнители. Оптимизация вязкоупругих свойств достигается путем варьирования их процентного содержания.

Натуральный каучук

Это был первый полимер, который использовался в качестве самоклеющегося материала, и он до сих пор широко используется, несмотря на плохую износостойкость и высокую скорость к окислению, что приводит к ухудшению внешнего вида липких лент (они желтеют и становятся хрупкими).

Блок-сополимеры бутадиена и стирола. На основе этих материалов изготавливают основу липких лент. Они также используются и в качестве клеящих материалов, поскольку хорошо совместимы с пластификаторами и липкими смолами, сохраняют липкость при температуре окружающей среды и обладают достаточно высокой (для липких лент) теплостойкостью до 80-100 °С. Недостатком является высокая чувствительность к окислению, особенно это относится к сополимерам полибутадиена и полиизопрена, и излишне высокая жесткость, что связано с наличием в их составе полистирола. Именно из-за повышенной жесткости их не используют при изготовлении бинтов и для склеивания тканей. Уменьшение жесткости достигают путем использования сополимеров «с двумя блоками» полистирол – полибутадиен или полистирол — полиизопрен.

Полибутадиен и полиизобутен. Эти материалы отличаются небольшими значениями свободной поверхностной энергии, что обеспечивает им хорошие смачивающие свойства по отношению к большинству подложек. Первый не обладает электропроводимостью и по этой причине используется при изготовлении изоляционных лент. Второй — биологически инертен и применяется в медицине.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Copyright © 2017 Современные технологии обработки древесины. All Rights Reserved.
При использовании материалов сайта гиперссылка на www.technologywood.ru обязательна.