автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Модификация латексных композиций полимер-полимерными комплексами для получения различных видов искусственных кож

московский ордена трудового красного знамени технсшогшвский шспнут легкой прсшшшнкости

На правах рукописи

БИРККС8А Шркна Феликсовна

шдшшш! латшсных композиций пааашв-поли1.штыг£1

. комплексами да получшия различных видов искусственных кож .

Специальность 05.17.06 - Технологии, и переработка пластических шсс и стеклопластиков'

о ' ,

' ' АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени'кандидата ■ технических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Московское ордена Трудового Красного Бнакенп лсхнологическо:." -.яютьтуте Легко;! громпалекнооти

Научный руководитель: доктор хи-.лпсскпх наук,профессор Андрианова Г.П.

Официальные оппонента: доктор технических наук,

Ве,пущее предприятие: Тверской з.авод искусственных ксн Защита диссертации состоится " 1991 г.

в/<л -ЗсАр.с. на заседании специализированного Совета д C53.32.CI Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического шститута легкой прогалшенностн. \дрос института:'113806, Москва, ул. Осипенко,33,

Кухарчик У..",!.

кандидат технических наук

Ослпова Т.П

'ченнй секретарь ¡пециализировакного Совета [.053.32.01,

лндгдат технических наук

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Одной из основных задач,стоящих перед легкой промышленностью, по-пре^нем/, остается наращивание выпуска товаров народного потребления, в toi/ числе одежда и обуви. Решение данной задачи невозможно без расширения сырьевой базы. Возрастающая в настоящее время диспропорция матэду увенчивающейся потребностью кожевекно-обулной,галантерейной к других отраслей промышленности и ограниченной доступностью натуральной кост постоянно стк.аудирует рггъитие науки и промышленности искусственных kos я побуждает их к созданию новых материалов с требуемы.: комплексом сео.";сте , развитию современно;', экологически-чистой технологии их производства.

В настоящее время все большее развитие приобретают процессы пачучз1.::я искусственных кож-и пленочных материалов из водных дисперсий полимеров - латексов. Повышенный интерес к нем обусловлен их экологической безопасностью, обеспечиваемой исключением токсичных органически:: растворителей и применением биоразлага-ст,:кх эмульгаторов, несложностью технологических методов их переработки, ;возмо-;ностыо получения из латексов таких материалов и изделий, изготовлению которые непосредственно из твердых полимеров ил:: их растворов невоямс .о или крайне затруднено.

Модифигащя латексов открывает таирокие возмозяности увеличения их ассортимента, улучшения качества получаемых из них изделий и создания полых материалов с требуемы:.! комплексом свойств.

В связи с этим актуа.льгоотъ данной работы определена необходимостью разработки научного подхода к проблеме модификации латки ад композиций полимер-полимерными комплексами с целью ' создания искусотьенннг. материалов с улу«гаснш'.т комплексом .свойств, гго позволит решить все более назревающую проблему

iсмены натурального сырья па синтетическое, отвечающее соврс-мек-1Ш требованиям.

Целью кастояще? работа является разработка научного псгго-ЦЯ к проблеме иодофЕкащш латексев полимер-по'та.'.ер^гмп одлплск-сапи ( 1ШК ), выбор способа введения Ш1К в среяу латекса, а также возможности применения «одифяцировакноЗ латекской композиции при получении мягких искусственных ко:;; с улучтепш::

кокплсксогл свойств.

Научная новизна состоит в тем, что в работе:

- разработаны научные основы использования кешлег сообразуете лолпмеров для код^еикацда латексов;

- в качестве шдифицирущой добавки для лагексной хояпозга^п! попользован палпмвр-полимсрннВ хгошлеко - проект катршпюй поликондпкеетип кочевпки и Форгальдег:ща iza полиакриловой кислоте ( ПАХ );

- теоретически обоснована п экспергалентатаю доказана возно;.-ность проведения матричной поликоп.денсации кочевиш к ?>ор>-альдегида на ПАК в среде латекса;

- изучены факторы, птсяячие на свойства пленок, тголученглэс из модатГицнронанноЯ лолике] ,юй коюто'шцш: латекс- ППК на основе ПАК и гточез:я!о-формальдег:!дкого сополимера ( ÏÏAK-'G'C ) ;

- исследованы возможности практического использования мо^рТчщи-рошял-oft ШК латп*Г'оЯ композиции при получи тни иягкпх нскус-стпрншх ко": раглхтчног-.' пазгачешя с улупае.чг'ш кспргсксом

СЛОкСТВ.

Научная новизна результатов проведопнкх !!сс.;гр.г.овашй под-твор'/деня елточеккгл свидетельство" га изобретение.

гпа^г'г.эдсть. ир оскоряпхпх шяугенгаг: ртзультя-то"1 но ;;:.:,1:влет!п:г латчт.са, способного к лодг\ГП"-1Ж ITTC, то тога-

- з -

ленкю условий получения потамерной системы на базе латексной композиции, кодифицированной ППК, по ,юдбору оптимальных соот-

нопеннй кошонентов в ППК и его количества по отношению к эластомеру латекса даны рекомендации для практического использования полученной композиции при производстве мягких искусственных кож и пленочных материалов.

Внедрение таких систем в промышленности искусственных кок позволит получить достаточно большой ассортимент искусственных материалов с использованием таких экологически чистых и перспективных композиций как латексные. Кроме того, использование модифицированных латексных систем позволит изменять свойства готовых материалов в иигроких пределах, а телеке получать материалы с у/гучшенннми показателями эксплуатационных свойств.

В условиях экспериментального оборудования ИвШЮПИК получены опытные образцы обувной Эластоискони-НГ. и оолегченного галантерейного материала. ' '

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенной модифицированной латексной композиции для поучения облегченного галантерейного материала составит. 49563 руб. в год при BUiiycKR 300 тыс. м^ или 165 руб. 21 коп. на I тыО.

Ап ро^ят-ття -работн. Оснозные положения и результаты исследований дологхеНы на научно-техническом семинаре ( Москва, Московский До;л но^но-технической пропаганды им. Ф.Э.Дзержинского, 1290г.).

Пуб тттклтг-nt ■• По результатам выполненных исследований опуб-jûuîokuo 4 печатных работы и получено полоштельное решение по заярке па изобретение.

CmvT'-'i'VTia и огН^ч пягюпчт.Диссертация изложена на IC8 страницах. мактопненого текста, включает введение, литературный об;

зтыре главы экспериментальной части, выводы, приложения. Рабо-

1 содержит 8 таблиц, 40 рисунков, 5 прилолснпй. Библиография иючает 141 наименование.

Во введении дано обоснование актуальности работы и сформу-фованн её цели, охарактеризована научная новизна, уназаш шовные положения, вгмосипые на зрщиту.

Первая глава содержит обзор .литературы, в котором расемот-энн современные представления о свойствах латексов как коллоид-к систем, факторах, влиящих на их устойчивость. направлении способах модификации разлшппй т::поз латексов с использование:.: азнообразных модификаторов. Здесь также рассмотрены строение свойства нового класса полимерных материалов - интерполиглер-пс комплексов в связи с возможностью их использования в качест-

2 модифицирующих добавок дня латексных систем.

На основании критического анализа литературных данных огрэ-злены основные направления исследований.

Постановке задачи настоящая работы ж описанию объектов и -тодов исследования посвящена глава 2.

В качестве основных объектов исследования выбраны: хлоропре-эвый карбокешгеодерхычий латекс марки Л-МЛА-М,полимер-полимер-$ комплекс на основе полиакриловой кислоты и мочевпно-форглаль-эгидного сополимера ( ПАК-ШС ).

За образованием ППК во времени следили по изменение оптп-зокой плотности реакционных смесей, которую фиксировали с зкощью фотоэлектроколориметра марки "КР -77" (ФГР).

Все потенциометрические исследования и измерение рН провоста на рН-метре типа "рН-121и со стеклянным (измерение) и торкалиевым (сравнеш.е) электродами. Титрование проводили 0,1 н ютвором и/аОН при температуре 2С-22°С.

Из анализа ИК-спектроз, полученных с помощью спектрофотометра гарги "Spt—."/'^'- 75 I/O " (ГДР), определяли влияние среда латекса на строение ПИК 11ЛХ-",ЭС, Композиции получаяи в виде то.чклх пчолоп нута: испарения растворителя ( вода) на кристалле KAS -5.

Изучение особенности строения кодафпцированкой латексной композгщии проводили методом дзййерсшиалъноЛ сканирующей калориметрии (ДСК) с помощью калориметра теплового потока марки ТА SC0C " H&f " ( Швейцария ). Скорость нагрева оставляла 1С °С/(-ин. Те/ттературнШ'': интервал от -90° до тН0°С.

С пог;о;;,,ью исслсдошкия терг-'П.гчсской деструкции модаТ:кциро-гакгпк латсксьых пленок и' походных ко1.:поиэнюв судили о проте-гашш возг,:оз№х процессов взаимодействия медцу ког.лонента'.ш . усследуедгой спстсг.м. Измерения проводили на калориметре ТА 3000 » McitCcf м (р,|вс.{;цария). ' . '

Оц^жу кехаипеских ,сор<5циониых и экептугутгцнониых свойств шдоГлцпроБаннцх латг-нсных пленок, обувного к галантерейного г.атерчалои осуществляли стандарпшьт методами.

Третья глава посвлц^нс изучению условий получения и свойств пшк1г/ср-поляг.-ерншс комплексов на основе полиакриловой кислоты '■: гсчевино^>ор;лальдг видного сополимера.

Б четвертой. главе изложены результатн исследовании условии полгучения и спокетв Нолжернсй композиция латекс-ШК.

Ши'ая глава посвящена гсслсдсвапяял возготкостеГ; прхилене-!;:-я годф'ЦироБатнз: латексных когтозш;ш"г тгри получении розлич--

ntx ьидоп кснуссиетллс коя.

1J п;. "логотипе щшиудлш avril о получении опытных о1раз-ron oriybrovo л гатантсройиого ьдтораалоа с использование!.; шдо-(,":n';!r!0ï;ûin;04 ллу»кспон коичогиапп, расчет оквдеоьтого эшюиппск

_е - •

эффекта от внедрения разработанного галантерейного г.г.атериала, а также акт о возможности испольповпнпя такого г?.лап?сроГ;кого материала для пошива галантерейных пзд&тай.

исолтаовАпир условий пол:т:гя if сло?;стз по^т.^-ттп Л путину ко'стккспв ь'а онтпве п0.тоакр1'."пг,рн кислогн it "0т?7~

. ВИЮ-ФЖ.ГЛЛП^ттр'ОГО СОПОШГУТРА.

Реакция матричной полпконденсацип гочсепии н формальдегида является одной из разновидностей реакций матричного синтеза полимеров, где роль молекули-матрицн играет, полиакриловая jMwrora. Образование устойчивое комплекса между ПАК и наступает при условии, 'iTO дочерние цели ( в данном случае цеп:: |,!зс ) долям достичь некоторой критической длинн, после чего они как би "узнают" матр'щу - ПАК и дальнейшее их формирование происходит уже при непосредственном влиянии молекулн-матрпл:.

Дашшй поликомплекс стабилизирован s'a счет образовагая водородннх связей медду карбоксильными группам! ПАК и ашдкнми группами ЛЙС.

Целью настоящего исследования било установление влияния тахчх факторов как соотношение звеньев ПАК и МФС, концентрации ис.ходннх растворо"' ПАК, ыочевип-i л формальдегида, температура процесса комплексообразования, рЧ реакционной среды на сьорость образования комплекса и его. гидрофильные свойства.

В связи с тем, что образование комплекса проходит через статно гелеобразезания л сопровождается пог/утнением раствора, индикатором изменения скорости его образования может слуллть изменение оптической плотности резщгокного раствора.

Варьирование соот™он;егая звеньев ПАК ДОС проводили в шире-

ком диапазона в обе стороны от его стехпометричного значения.

Исследования показали, что ьтахсималъную скорость образования имеет комплекс с соотношением звеньев ПАК:1,53С, равном 1:1. Увеличение количества звеньев ПАК но отношению к ШЗ приводит к сьияешго скорости образования ПКК и к увеличению индукционного периода, что,по-видимому, связано с увеличением критической дттпни дочерних целей, по достижении которой образуется ста-б'л,1'ш"[ комплекс мс.-*ду ПАК и КЗС. Установлено, что быстрее всех образуются ког.ллексу, полученные из какбачее концентрированных рас гворов.

Следует отметить, что процесс матричной поликоиденсацш: мочевины и формальдегида на ПАК протекает при комнатной температуре без пагревашш. Повшигаз температуры с'20°до 6С,0С приводит лишь к увеличению скорости этого процесса, а дальнейшее повписшге её до Ю0°С' приводит еще и к сткхешио индукционного периода гятричной пб.тшроакции. _ .

Полкмеп-полимершй комплекс Т1АК-Й0С представляет собой хрупкое стеклообразное тсяс, ке растворимое в воде, ко про галя гац ее высокую способность к набуханию £ воде и водно-солсвнх средах. Очев:тдно/ ото свойство поликопплексов обусловлено спе-ьг?Тпкой та строения, где наряду со спаренными упорлдоченшш пгдройобтп'ми участка: п комплементарных цепей макромолекул суцее пуктг так ;:азывяем1о "петли", т.е. участки разобщенных звеньев, содв[£хиц1о гидрофильные группа.

Установлено, что напбольмую степень набухания проявляют ЛПК, плечике соотношение звеньев ПАК:ГйС, ровное 4:1 (рисЛ).

Исследования сорб^юнинх своГств ППК получению: ттр

}С!г.чг«чн)аг зггачегиях 'пН,пок.азпли1 что с увеличением рН от 2 до С возрастал? отс пень набухшптгт и сорбциоппая способность. С'.ъпл5'.^, о^о спязяис с частичной ионизацией гарбокс-льпнх груг

2СЮ I8G -160 • 140 • 120 " 100 -80 -60 -40 • 20 •

I i __

1:2 Tri 2:1 4:1 6:1 состнопекпе

ПАЕСгКЦС

Pire. I. Зат'.-отп.юсть равновесной/степени наоухагаьт л коде • IHK HAK-Í.^C от соотнопсчття звеньев ПАК:!.!5С.

ПАК при увеличении pH, что приводит к уменьшают числа водородных спязсП, разрнхлашио упакоькп гакрогслекул, и, в резуп-тате, к увелнчс.'шк скорости и степени набухашл тпклх кот.те;:сол.

Изучение сорбции паров вода ППК при различных зиачезя-лх относитолвлой зла^ности воздуха показало, что в области итзкгх значений относительной влапюсул ( 'до 50%) ППК плохо сорбируют пары л оды ( iio более При более высоки:: значениях (ботоо 7ч",) относительной вяаготостп темт роста сорбированной вода резко увеличивается и достигает впеоюте упячпштД ( до 50,"'). В этой облает™, пс-г/'д:т"ог,"у, происходит расстг^глоигппчтте ППК, нг. который пода оказывает r-v.cm::":::ppy!a:ice воздействие.

Результаты эксперимента по изучению условий получения и свойств 1Я1К ПЛК-líIC показали, что при пзменешгн его состава, т.е. соотношения звеньев ПАК:;;ВС, а таете рН реакционной среды, не г.рняя при этом хим.гческую природу ппк, можно в существенной степени изменять гидрофильные свойства пленок, полученных на его основе.

ПССЛТ.ОЗ'УННЕ условий РО.'УЧРГГТЯ Н СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНОЙ

таншиаи лдтгас - полт^ождатШ когта^о.

В работе была предпринята попытка использования полимер-полимсрпого комплекса ÜAK-Í.SC для модификации карбсксплсодеряа-щсто хлоропренового латекс?.

Наличие индукщонкого периода при образовании П1Ж ПЛК—í.'^C в результате реащш матричной почккондексацпи позволяет беспре-кяггетгопко ввести в латекс ведп-те растворы комплексообразукцнх. гомпонентоз, и процесс матричного синтеза протекает уже в среде латекса. Одно условие, которое при этом должно бить выполнено -это обеспечение рП<7, что успо.'яго осуществляется при кспользо-гз:ла: латогса марки Л-Г.Г.-1Л—М.

Наличие карбоксильных групп в полимере латекса позволило сделать пргдкохозе1пгз о том,что в результате процесса матричной пэлз.копдснс-цкл l среде латекса образуются слонныо комплексные частпцн, вклхгк&дае г.оо .три компонента: ШХ.ЮС п полимер латекса.

Для ::зучо:г-я расового состава композиции латочс-ШК исиоль-sosójk метод дг'1 ^срс^п'а.тькой шчщрудр.еЛ калориметр.;:-: (ДСК), В результате про^-домшк пссасдояанпЛ ДСК-тс^'огрси.'аг, отис-а"-?1::ся i-: годоозятолае скс.тгхг. (рис.2), обнарум.рно проявлен !ио дзух хмиог-атуpm.ee переходов, cuoi зетотзуитйх лсходешм ког.:-

пс."итам ( для латекса - -ЗС°С, для !l¡iií •• v6G°C). Исходя из этих

ICO Te; перагура,°С

'I > ' ' • 1 ' •

-uO О +50

Rio.2. ^СК-териогратд шгепох .

• I - ГШК (4:1), ü - латекс, 3-20 м.ч. МЖ, 4-50 .м.ч. Ш7К, 5 - 80 м.'ч. 1ШК. '

результатов ионаа сделать кгаод о гнххгогекностп кояпозшгп: 1атск.с-Ш!С. .

Д>:я (Золоо глубокого лзученчя осоеснкости строа.пл nomrp-10.1 кокггсшацш пспользо^гля гетэд хорМ'ГрДБиметргтчисхсог'о am;.T.i-V. 'ГО';). Имучс-хадс vcpíaviíCKOü деструкции ш!СИ'->ь, яолучсгптх и;< о.сл.'сргю;'; потза;;о, что хера wer» mоцессоа, и-])

апч»х :з т,чсо£ с:-.ст<;.'0 ппч kci'ocj агатя (psc

.3,::р:т.д<: 3) , от.

аотся or «n-uîorï

ш.х ирсц'гссс

Рис. 3. Зависимость изменения скорости потери массы от температуры дал пленок:

I - латекс Л-й'ЛА-М, . 2 - ППК, 3 - латекс + 60 ы.ч. ППК, 4 - механическая смесь Л-ША-М и ППК.

компонентах ( рис.3,кривые I и 2) и их механической смеси (рис.3, кривая 4). Полученные результаты подтверждают предположение о том, что несмотря на двухтазность системы, вюпетаэщей в себя полимер латекса к Ш1К, в ней происходит взаимодействие между компонентами, ^условленное наличием карбоксильных групп в полимере латекса, способных составить конкуренцию СООН-группагл ПАК в образовании водородных связей при комплексообразоватш с М5С.

С помощью ^¡-спектроскопии показано, что при протекании матр:гч~ ноЛ плннсоидеггтцш мочевнчы и формальдегида в среде латскса, конденсация мх'Ч'пглпгн идет по обеип аминогруппам, в то -время как в ст<.утс'г:г.': лг.тскса в ретасга поликонденсацпи мочовкна вступает лишь

сйппотгптйлой. Установлено участие СООН-групп метакрп-

лс:>о.'. к;слоты, юсодящсй в состав полимера латекса, к образоъатие

полимерного комплекса.-

Обнаруяено влияние температуры термообработки на сорбцион-ше свойства модафщированних латскелшх пленок. Показано, что снижение"степени набухания термообработаннъп: пленок С Т=ТСС°С и более) связано, по-видимому, с протекайте:! м«я.»лоиуяяраой реакции гадидироваппя иегзду карбоксильными группа'м ПАК и амдяшда группами ШЗ.

В работе были изучены сорбциоание и <1шико--ме;-са11;1ческис свойства модтгрнщгрованных ППК латексных гренок с точки зрения алилния соот1юшешя эластомер латекса - ППК.

Анализ кривых сорбции паров воды ьдади^гпртровашагл! латекс-нм.'Л пленками в условиях раз.личньос значении относительной влажности воздуха показал, что сорбцчонная способность пленок всех исследованных комюзиций латекс- ППК при всех значениях относительной влажности меньше сорбционной способности ППК и больше сорбционной способности чисто латексни:с пленок.

Показано, что пластисоицнруицее воздействие вода на ППК приводит к резкому возрастать скорости' сорбции паров воды и равновесного значения сорбционной емкости пленок, полученных пз .гадофицировапногс латекса.

Установлено, что независимо от отнссителыюй влажности газдуха с ростом содержания ППК в модоЗящировашшх латексных иенках, наблюдается увеличение их сорбционной способности,

«обегаю ярко ото выракено при ТС0£-ио!! относительной вла-а остп рлс.1).

100?

8

18

16

12

6

14

10

4

2

0 10 20 30 áO 50 60 70 60 «O ICC ЛЖ,% 100 90 SO 70 60 50 40 30 20 10 О латекс,%

Рис. 4. Зависимость равновесной сорбции паров води латекс-ными плошмш.кс. • ¡яащроианннш ППК от содоргхания в композиции ШК.

Друхфазность наследуемой системы ярко проявляется при изу-чонии уизико-иехан^чоских свойств полученных из ней пленок. Характер деафоргациошто-пхю'шоса'нцх криик (рис.5) меняется от . типичных. £ -образ пых, характернее дет эластомеров при. налом оодернагии 1ЛК { от £> до 1о н.ч.) с достаточно высокими показателя: :í относительного уди:пс:гая ( íiUC—CCü^) до тгплчиш: шеоко-

шдулъпш; ку.»оих, характерных дта кесткоцепшх полимеров, при содонтвкие Г1ГГ1-; более !Ю и.ч. с квлгои зпг.чегпя^п оугосктолыюго удлинения.

/шллг r,íi:iTio'i спинсакоогч начат:, ь ого модуля зп.ту^оти 1\> от cócvan? к-у. •.озшу.й лийккаууоз , что резкое ьоргьстоняс

по-видимому, соответствует области инверсии фаз ( 25-30 :л.ч. ШК на 100 м.ч. полимера латекса).

латекспых пленок при различном содержании ПИК:-I - без ПИК, 4 - 1;5 г..7 - 30 м.ч.,

2-5 м.ч,, 5 - 20 м.ч., Б - 50 м.ч.,

3-10 м.ч., С - 25 м.ч.: 9-70 м.ч.

Результата экспсртшслта но лзучеш:» свойств додогждароъан-нмх латекснж пленок, большой диапазон пз.\:0ие1пш как соххЗцао:-.-

- Ió -

и их так к фирикэ-механтеэсках свойств исследованных пленок позволяет использовать ППК ПАК-шс для целенаправленной дюдефжадкл латекенцх композиций при получении различных видов искусственных ко*. с целью улучшения их качества и эксплуатационных свойств.

исследование возмошостгй при1лешш м0лч5щ1р0ва1ш0й

ллтексной композиции при иоцчмт различных видов

искусствйшх кое.

Ь раооте была изучена возможность наиболее рационального использования латексних кошозиций, кодифицпровагонх ППК, в качестве пропитывающих составов по двум направлениям: дня пропитки нетканого хавсан-пропилекового иглопробивного полотна (арт.£34565) и капроновой ткани (арт. 55223).

Широкий диапазон варьирована как соотношений латекс-НПК, так и соотношений ПАК:ШС п комплексе и использование различшх основ позволило получить два различных вида искусственных коя: обувного и галантерейною назначения.

Образш обувного штериала подучены на экспериментально." оборудовании :1вШШШ; - отделочной кагоше фирга " '! (Япония). Зазор отг.талпгх валов - 1,45 мм, температура сугски - I0Q-IIG°C величина привеса - 480 г/м'*, время нахождения материала в сучильной каморе - 10 шкут.

Ьибор оптимального соотношения ПАХ :Ш>С в ППК, равного 4:1, осуществлен в результате исследовании влагообг,<енных сзойств пропитанных нетканых основ 1гри одинаковом содержании ППК.( 20 и.ч.) в латоксчоп композиции, с точки зрения обеспечения их наивысших показателен.

Большое влияние па качество обувного материала оказ&аот содор-

иание ППК б Латексной композиции, варьируемое ог о до 80 м.ч. на ICO м.ч. полимера латекса.

Анализ зависимости показателей гигроскопичности к влагоотдачи обувного материала от содержания ППК в модифицированной латекс-ной композиции (рис.6.) показал тенденцию к увеличению пг'роско-пичности материала о Э,2% (без ПГ1К) до 21,3$ (80 м.ч. ППК). При этом влагоотдача при малом содержании ППК возрастает до 14,8$ (20 м.ч. ППК), а затем падает до г/% при. увеличении содержания ППК до 80 м.ч., что объясняется, по-видимому.повшенной способностью к удерхза-нпю влаги гидрофильного ППК.

пропитанной нетканой основи от содержания НТК.

Такт.; образом,любое количественное содержание lililí з латег.с-ной композиции приводит к улучшению влагообкеиих свойств полу-чешюго материала, что является необходимым у слотам качества сбуршх г.атерпалов . Введете 20 м.ч. ПИК в латексн./» ког.иопи-ВДЗ обеспечивает хорогли; набор показателей втагоибкеших ко-'хгэ: гигроскопичность- 16,0%, злах'оо^'дрча - 14,5^, наропронп',ао\ость-

3 ¡.тт/см2.'!.

Модифицирующее воздействие 1ШК на латекснуш композицию сказывается к на структуре материала. Сравнение электронных микрофотографий поверхностей пропитанных нетканых волокнистых ссноа(НВО) показывает, что в случае их пропитки латексом без ПИК связующее распределяемся на волокне в виде пленок,тем самым уплопшя систе->.у и сокращая естественное количество пор НВО. При добавлении в латекс ГШК наблюдается более равномерное, точечное распределение связующего, з результате чего сохраняется собственная пористая структура НВО.

Большое значение дм потребительских и технологических свойств обувных материалез имеют такие показатели как деформация, прочность, жесткость и др. Исследования физико-механических сбойств обувного материала покчгали,- что увеличение содержания ЛПК с латексно« ком-позицаи приводит к значительное/ возрастанию его прочности с ' незначительным уменьшением при этом относительного удлинения и некоторому уьатаче'шю-лсесткости материала.

Пря сравнении показателе.'! свойств разработанного обувного материала типа "Эластоиокожа -НГИ п аналогичногс материала 'Терно-вел",вщ1ускаемого на Тернопольскоы заводе искусственных кож с использование!.: латексных композиций и пользующегося большим спросом у обувьщков, установлено (таблица I.), что разработашшй материал имеет лучшие показатели гигроскопичности, паропроницае-мости, предела прочности при растяжении и жесткости, чем известий материал"Терновел".

Таким образом, использование модифицированной латексной композиции позволит получать материалы как с регулируемым показа-том жесткости, так и с высокими влагообменшми свойствами, которые мокло рекомендовать в качестве обувных материалов.

Ьйгрокая розмо;пюсть варьирования свойств ППК в области гидрофильно-гидрофобных взаимодействий использована для получения облегченного галантерейного материала..Требования к этому материалу предполагают повышещ{ую гидро<1обность наряду с прочностью и каркасксстко. Для этих целей была испольчована пропиточная композиция с соотношением ПАК:ЧФС=1:2, отличатацаяся низкими по от— кошению к Еоде сорбционнымк свойствами.

Образцы материала, получены аналогично сбувнсму на экспериментальном оборудования ЯзИИКЛИК. Для увеличения отжкш ¡материала после ггропитки его пропускали через откш.кые валы дважды при минимальном их зазоре. Величина привеса составляла 20 г/м^. Сушку проводили при температуре I2G°C в течение Т5 минут.

Установлено, -что увеличение количества ППК приводит к р^сту показателя жесткости материала. Термообработка материала при Т=16С°С способствует не только увеличению жесткости, по и уменьшению его гидрсЛиьности.

Каркасность разработанного.галантерейного материала изучал:: с помощью измерения угла остаточной деформации. Показано, что достижение его оптимального значения, равного 90°, возм.олмо путем варьирования коли»ества введенного в латексную композицию ППК/ температуры обработки 1л концентрации латекса.

Срагнптелыгой акатяз свойств (таблица 2.) разработанного галантерейного материала, акроуретатшскови,внпускаемой Тверским заводом иасусств емких кол, и материал? на основе капроновой ткапл,

нр^штанной латексом без ППК показал, что материал, пслучешый ш основе ь.одпудщпропаьпой латекспой композиции, обладает меньшей массой,большей лес-костью, светостойкостью ii стойкости к прока ty. А такие его показатели как разрывная нагрузка, устойчивость к многократному изгибу .мот.юзосто'йкость к стойкость к истщ:г:г/ло ос таится на доллашк уровне.

Таблица I.

Сравнительные показатели свойств обувных материалов.

Показатели Экспериментальная эластоиско-жа - НГ "Терновел"

свойств 20 м.ч. ППК . 40 м.ч. ППК 60 м.ч. ППК 80 м.ч. .ППК

Предел прочности

при растяжении, МПа (вдоль) 14,5 17,2 19,3 21,0 10,0

Относительное удлинение,% 112 108 105 93 45-100

Гигроскопичность,# 1(5,0 18,5 20,3 21,5 . 4,5

Паропроницае-мость.мг/см2-ч 3,0 3,3 3,6 •-''4,0 3,2

Еесткость.сН 80,5 82,5 в4,0 84,5 15-55

Технологическая схема производства как обувного, так и галантерейного материала не отличается сложностью и выполняется на традиционном оборудовании.

Таким обра-сон, использование полимер-полимерного комплекса ПАК-1.йС з качестве модифицирующей добарки для карбоксилсодержа-щих латсхсов открывает широкие возможности для направленного из;,гонения свойств эластомеров как в области физико-механических, так и гигиенических и является весьма перспективным направлением

при создан™ высококачественных искусственных материалов различ-

/

кого назначения.

Таблица 2.

Сравнительные показатели свойств галантерейных материалов.

Показателя Разработанная Акроур&-

свойств эластоиско.та -Т ' танискожа

пропитанная пропитанная (г.Тверь), модафицир. латексом без латекс, .конпоз. дщ

Масса м , г 192 .198

Разрывная нагрузка ,Н 2.1,5-21,9 20,6 Относительная

даЪормацкяД 35 - 37 25-27

Ь'ссткость.сН 23-28,5 7,1

Упругость,$ 85-90 87

Устойчивость к мкогокпатному изгибу,

тыс. циклов •' 372-462 455 •

Стойкость к истиранию,тыс. цихслов 20 20

Морозостойкость,°С --60 - 65

Светостойкость,балл 3 . I

Стишость к проколу,Н 1,07-1,13 0,96 .

158 25,0

ю,с-

ВЫВОДЫ

I. Проведаны' систематические исследования возможности модификации латексных композиций, используемых для пропитывали волокнистых основ, полпмер-по.'шмерными комплексами с целью получения различных видов искусственных коя с у.иучшснннш показателями оксплуатационшгх свойств; разработаны гостдиы пропитывающих композиций, услогия и технологические реиенил лроизводства мягких искусственных кслс на их основе.

2. В качестве кодафицлрущей добавки для карбоксилсодернащего хло}Х)пренового латекса использован пслшер-полимернш! коди-лысс - продукт матричной псликондексации мочевины и формальдегида на полиакриловой кислоте. Показано, что условия обра-' зования ГИК определяются соотношением исходных компонентов ЛАК : Г.Ц-С, концентрацией растворов и температурой процесса комплексообразоъанля,

3. Установлено, что ППК, в ьоздушно-сухом состоянии представляющие собой хрупкие стекла, способны хорошо набухать в водных средах, а на баланс их глдро^йдьнсьгидрауобных свойств существенное слияние оказывает соотношение компонентов и значение

рН среды. Высокими гидрофильным свойствам обладают 1ШК с соогномонкем коьлонентов 11АК:И5С, смещенным в сторону увеличения доли звеньев ПАК ( от 1:1 до 4:1 ). Показано,что иовк-шеьие рЫ среды, не превышающее .критического значения рК • комплексообразования, приводит к увеличению сорбцио:шоЛ способности ППК по отношению к парам воды. и .

4е Обосновано использование в качестве основного пленкообразующего хлоропранового карбоксплссдертащего латекса, представляющего собой водную дисперсию тройного сополимера хлоропрена,

мэтилметакрилата и мстакриловсй кислоты. Показана возможность модификации такого латекса котпенсообрьэугхщт полимерами с цельп упу-атгвя комплекса свойств пленок, полученных на его осчозо.■

5. Проведено систематическое исследовании и разработан способ

модпТчлсации карбоксклсодирллцсго .латекса гуте;.: проведения процг-сса матричной полшсощечсацнл в среде латекса. Уо¿ч/оп-лоны возможность участия кар^оксплььмх групп полтора латекса г формировании ПИК с обргзоъаннем слоэтшх ко-.шлег.енас части,

включающих'все три компонента: эластомер, полиакрилоэуи кислоту ' и мочевино-формальдегпдакй сополимер.

. Разработаны условия получения пленок на основе композиции латекс-ППК. Установлено, что такая композиция имеет две области стеклования, соответствующие температурам стеклования эластомера и ППК. Нег^енносгь обеих Тс в ппгрокой области составов смеси свидетельствует о том, что взаимодействие латекс-ППК осуществляется на межфазной границе и не затрагивает з заметной степени объе&гые свойства частиц латекса.

. Исследованы сорбционные свойства пленок, полученных из модифицированного латекса. Установлено, что с ростом относительной влажности воздуха от Ъ2% до 100$ сорбшонная способность модифицированных латексных пленок увеличиваемся более чем з деэ раза, а её резкое увеличение при 100$-ной относительной влажности свидетельствует, вероятно, о расстекловывании комплекса вслёдствие пластифицирухцего воздействия на него воды. Обнаружено, что наилучшей'сорбционной способностью обладают пленки, полученные при соотношении 11АК:М5С в полякомплексе, рав!1 >м 4:1. Установлено также, что с ростом' содержания ППК в латексной композиции происходит увеличение сорбциоккогг способности полученных из неё пленок.

Исследованы физико-механические свойства пленок из модифици-. рованного латекса. Установлено, что система латекс-ППК двухфазна. При малом содерлсании ППК в композиции непрерывной является фаза латекса, о чем свидетельствует . 0 - образный-, характер деформационно-прочностных кривпх "'ленок,'а такте - низкие.значения.начального модуля упруго'стп,-Резкое возраста- ■ ние Е0 в области составов, соответствующих 25-30 м.ч. ППК, по-видимому, соответствует области инверсии шаь, где непрерывной становится стеклообразная фаза комплекса. Обнаружена яр;сая

тенденция к увеличению прочнсстных и снижению деформационных свойств кодифицированных латексных пленок при увеличении содержания в системе ППК.

£. На основашга проведенных исследований разработана рецептура и технология получения обувного материала путем пропитки нетканой волокнистой основы модифицированной латексной композицией, обладающего высокими показателям!: плагообменных свойств. Показана возможность получения гидрофильного пористого материала на основе вспененного латекса, обработанного раствором ШЖ.

Ю.Разработано рецептура и технология получения галантерейного материала, обладащего высокой прочностью и формоустойчивостью, имекцего ряд преимуществ перед аналогичным видом галантерейного материала "Акроуретанискола";

Огадьемый экономический эффект от внедрения' разработанного облегченного галантерейного материала составит 49563 руб. в год при выпуске 300 тыс. м^ или 165 руб. 21 коп. на I тыс. м^.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в

работах:

1. Бирюкова М.Ф.,Нппот Н.О..Андрианова Г.П. Новые полимерные композиции на основе интерполимерных комплексов и их применение

в производстве искусственных материалов.-Сб.:Полнмерные материалы и их применение в легкой промышленности-?.!. :1ДОЭТЗРлегпром, 1989.-е.20-23.

2. Бирюкова '-".С.,Нилот Н.О..Андрианова Г.П. Полимер-полимерные комплексы на основе полиакриловой кислоты к высокомолекулярного лолиэтглепоксида.- Тез. докл. II Всесоюз. конф.Ннтгрпола-мерше когллекси.-Рига,1Ь69.-с.43-1-435..

3. Бирюкова М.Ф.,Нилот И.О..Сахнова С.А..Богданова Л«В..Андрианова' Г.П.-Использование латексных композиций, модифицирован-ншс полименнм комплексом, дет получения обувных материалов.-Тез. докл. Всесоюз. научн.-технич. конф. Повышенно технического уровня производства л качества искусственных код и пленочных материалов дня оденды к обуви.-М.,198Э.-с.1С2-ЮЗ.

-.. Бирюкова М.Ф.,Нипот И.О./Андрианова Г.И. Получение обувного материала путем пропитки нетканой волокнистой основы модифицированной латексной композицией.-Материалы семинара "Основные направления технического перевооружения предприятий легкой промышленности. "-Х ,1590.-с.144-146.

.-Бирюкова М.Ф.,Нипот И.О.,Андрианова Г.П..Лигманович A.A., Паписов И.М.'Полимерная композиция дтя иисусствекной кочаи-Полокительное решение по заявке на изобретение !'; 473I89S/C5.

Ротапринт МТИЛП Заказ }i 121.

Тираж - ЮОэкз.