автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.06, диссертация на тему:Разработка технологических основ получения и переработки подошвенных термопластичных бутадиен-нитрильных эластомеров

Р Г Б ОД

1 о ВНВ 1320

• На аравах рукописи

НР1ЯА НИКОЛАЗНА

РАЗРАБОТКА. ТЕХНОЛОГТМЕСКИХ ОСНОВ ХЮЯУЧЕШЭД И ПЕРЕРАБОТКИ ДЭШВЕННЫХ ТШЛОПЛАСПМШХ БУТАДИЕНЧ&ШШШ ЗЛД.СТО ,ЕРОВ

ециальность 05.19.06 "Технология обувных и кожевенно-гадгштереГашх изделий"

А В. ^ О Р Е Ф Е Р А Т

II; '

диссертации'на соискание ученой степени кандид та технических наук

Москва 1995

. / ¡ Работа выполнена в Московской государственной. академии ■легкой проэдгазяности

Научный руководитель: г кандидат технических неук, V, • доценя К&рпуг«! А.А. .

Официальные оппоненте: - ' доктор- -технических наук»

' профессор Кухз.рчик М.М.-

г-аздча? технических наук, профессор ¿{расяоа Б.Я.

1зду4ве1 предприятие: ч АО "Комплект"

Защита состоится " " января 1936 г. в час. а заседагаш диссертационного совета Д 053.32.03 при Московской осударственной академик; легкой промышленности по адресу: 113806, осква, ул. Осипенко, 33 •

С диссертацией исто ознакомиться в библиотеке Московской >сударственной акздеыр^ легкой прошшгенности.

! ' ' —

Автореферат разоЙ1(щ " " С^.^СЬУР-^ 1995 г.

*

... ; Учений секретарь ;.,кссертациоиного - совета Д 053.32.03 доктор технических наук,

профессор ■ -- Костылова. В.В.

- з -

ОБЩ ХАРАКТЕРИСТИКА Р/ШШ

Актуальность работы. Развитие ароышленности лодимеров б , течение последних трех десятилетий привело к появление материалов, получивших название термопластичных эластомеров. !

Термопластичный эластомер лредогавдяет собой материал с ( функциями и сьойстваии обычного каучука, • но .поддающийся обработке также, как обычный термопласт, ч ■

Коммерческое значение термоппа^ Пичных одастоиаров ойусяоэ-лено значениями 'их о: ств и о«аезОД«ш технологически»: приемами переработки в готовые изделия; | 'ряде случаев применение термоплатичных эластомеров /И1Э/ обьыгечивавт экономические пре-имуществапо сравнению с обычными 'термопластами ют аластомерами. Тот ¡Такт, что ТПЭ поддаются переработке на стандартное оборудовании, применяемом для переработки терьюшасгов, и не требуют процесса вулканизации, представляют собой преимущества, которые приводят к сокращению затрат энергии, труда., времени и'сложности обработки изделий. Отходы производства к остатки натериалов можно повторно пускать в производство без пакетной потери качества. Воз нойность достижения шсойих скоростей производства, срвнимых с производством териогшастов, обеспечите ит высокую эффективность производства. . ' ; ,

ТПЭ сохраняют области, применения обыиню. резин, а также ус-ьешно конкурируют с некоторыми '.яилаыя термопластов. Потребление тер.юпя&стичннх эластомеров растет в «реддек со скоростью 8-9Й

3 год, /о^'..1.. '■■"•'■-'■'

Продолжение сильного роста использования ТПЭ'в течение, но меньшей мера, следую;;?« десяти лет ноогногируатся больазшетвоы с.поци&дистов в атой облаоти, . .

,-г 4 - .

В настоящее время исследователям накоплен большой .экспере-шнтальшй материал, который подтверждает возможность получения атернаов с желаемыми значениями свойств.

'Рачительный интерес в этой области лредставлдат композиции голимеров для низа обуви, полученные методом "динамической" вулка-язации на основе бутадиен-щярнлшого каучука и.различи!« по соей природе термопластов.'

Ваяно стмеють, чго в ■ арсекало произЕО.Щ'лелеЙ в настоящее реия имеется набор композиция, •■ которые несмотря на ряд преиму-рстэ,-обладают опрздеяитпгди недостатками;.ограниченный срок пух.ви при повышенных. температурах» ограниченная прочность при гателыгы/. кзгибащих воздействиях, сложности с переработкой на 5нчных установках для переработки каучуков и др.

Таким образом, вопрос совершенствования,полимерных смесей и низа обуви остается актуальном и по сегодняшний' день. С с^зер-яшой определенностью мояно сказат§, что за термопластичными, [астоыераки - будущее.

Целью данной работы является создание технологических ос-1В получения и переработки обувных нодошвенннх композиций' с ши-ким набором характеристик эксплуатационных и технологических ойств на основе бутадон-нитрильных каучуков и различных по ,'.21ческоиу составу термопластов.

Для достигения подавленной дели в работе решены следуго-е задачи5 ■ ■ - ■

- разработаны тучяо-оСосновттвв требования к обувным яо-вшешшм материалам; •

- выявлено влияние рецептурные и технологических факторов на процесс получения ?ермопяастичннх композиций на основе эластомера и термопласта;

- проведена оптимизация процесса получения .и переработки обувных подошвенных термопластичных, эластомеров с по- ' шцью методов математического моделирования;

-оптимизированы рецептурные й технологические '.¿акторы ¡К лучения и переработки обувных подошвенных материалов}

- исследована морфология тер/оаластопластичннх яолимэрньп! композиций, полученных методом "динамической" вулканизй, ции; - ..'■:'.':' :.•■•'.■"- -."■■у^-■■ -I

- разработан научный подход создания новых типов терыо- { пластичных эластомеров, предназначенных для использования в качестве обувных шдо^еянцх материалов; .:■ ,

- проведена промышленная опробация результатов диссертационной работы. "'Я'- '

Метода исследования. Для исследования показателей свойств материалов использована стандартная методика испытаний на разрыв

сжатие, изгиб. Испытания созданных композиций проводились в соот-<

ветствии с действующей нормативно-технической документацией. Исследования структуры и реологических свойств проведены на лабораторных установках касТедр ЫГАЯ! к1ЩИШИКа~ '

В работе использована метода ,'.оц<«кк ■еовдасткмое'ги лелдаео-лолымернах.' систем, методы математического моделирования и плакиро ванкя .эксперимента'»' Обработка данкак, 'о химизация 'рецеггсуриэ-гзх-' лояогивеских параметров гщучедоа''«, нориработ. : полшеркнх композиций ароводклас^.о лоуоць» 834».: :,

Научная новизна работы состоит а разработке иаучясгй подхода ХвсзДОво* смесей, тержэластоплаеттятш'к свойс-'гзввк» •'•* '^¡«ояогкиегккх;'; осноз пояучеияк и яе&Щ-ботки офлаш*:цодозтвннше 'К0жюзмдай":0' • , шигюккл наборов харшстврЦтек'-»т«»уя?э$иш* и тохнойогкузских .

свойств.

Нкектадрская значимость: резулмгасо» настоящей работа ссс-в разработка рада'Обувных подошйикх еэляме^а» кокяозк-обяадаегях, улдчшзанади значении® »ксштуататфонных и техно-юохих oioitowr, 8>naetBbWHi повышав бгязо-, маслостой-. >» и 'с?о!»зостьа х ¡агрессивным средам, • а гаккв погашенной из-яойкосжьо /почти а 4 роза/. Значительно расширился теьзтера-.й диапазон эксгауйтации /-25°(Г* +70°С/* обоснована, вогмся-рэгулпроткия зна&зний вязкости, а. следовательно, к пока-й обрабатываемости материала, что позволяет разработать ззенствоваякый технологический процесс производства и пе-даш ТПЭ.

Апробация работц. Основные ¿¡атераалы диссертации доклады- -■ и получили полокитедьнуг оценку на:

- XXEI наугио-техшгаеской конференции ШЕЙБО» 1993 г.. ' г, 'Шахты; -

- Мездународном симпозиуме "Новое в производстве обуви и изыскания резервов повышения эффективности", 1994.г., г. Носкаа; ' :

• ХХУ научно-теоретической конференции ШГИБО, I9S6 г., г.. Шахты;

■"заседаниях кафедры "Технология изделий кз еожп.ЖЩ, I993-I9S5 г. г.*/Г.. Москва.

•■■■..-• , .-И;:. ...'>•;■■ ' , .

убликации, Материалы, изложенные в

отразение в чеэ|.рез. опубликованных, рабсй&х1'и- четыре заходится в. Ешчат*.. ''-• грусттт и cgaeg забота. состоит

>ния,' пжга гаев. с выводами»' сш!Ска-Я1П,ературк /204 наяме-', п гртшзшяа. PfeCosa 1тогена::на":^0>;<?трашцах иашю-тексга, содершг 71 ргсукок, 40 таблац."Дриг.02:ения лред-. на 27 стргящи.

" 7 "

(ОДЕЯЩИЕ ЯШИН

Во введении обоснована актуальностьлтш диссертационной

работы, сформулированы цель и задачи исследования, отмечена каблучная новизна и практическаа значимость результатов работы.

В первой гдаае на основе проведанного литературного и патентного поиска рассмотрена суадюсть понятая "термошгасткчны® эластомера" /Л1Э/, проанализирована класс^ряавдя И1Э, используемых для получения обувных пздошвакньж капралов.

Анализ литературных источников поззр|>р устаноз^ть, что основным объектом исследовагша ученых ведт^ях стран пира является слособвость нитрильнкх иауяуков противостоять воздействию тепла, масла к агрессивных срзд.: . ■

За последнее десвдилегсге интерес исследователей к лроблзыз совершенствования состава композиций на основе бутадаен-нитрмль-ного каучука /БНК/ и термопластов, в часютсти полквшияхлорда /ПВХ/ значительно возрос. Это связано с возможность» .организации . ьалооперационной и малоотходной технологии, а также с легкостью переработки этих композиции на.имеющемся оэ'орудошам дли литья деталей обуви под давлением. , ■ •

В последнее время ученых шогих стран, в том чисга к имгаЛ« волнует вопрос об.использовании ''дашг^гческой" иуяэгВДйзглуш в ■обуяно й прошЕугенности. Метод '^кгиасч^сцой" вусо-аизацда кие от • зиачителыме «рж.!фщества перед группа, мегсдаиа согрчешя Тф.

В шлшкцясх, подучешак в результате "динаглсиской" вуя~ канизаэди,- вулканизованный каучук аредстает в виде яяоперсньк; чпщ. Если прйц^тс аут,? лоом^очкоо ао^еогво ччстнц -да«.ор<я«й .:гиа,- то ;она.¿¿огу* -сийь-!ьйтьйл сяр каким-либо коки-идегсои, что .:Ю5йОлК'г.ЪрО^СЛ:жть розлкйзу» £аэу.

Вопрос о; создании ко; х шшшернизс юивоэмцкй -ДЯЯ обувной пг;о:,а,:-./блкостн 'методом "дш^а.чоеийй'4 ву&шшац№--ввшюя~п9рс~-

- б

•педагоным и •актуальный,.; .-.•• "

Проблем изучения' струясута и свойств Шехщжся и вновь . создаваемых термоэластопласткчньк композиций' представляет интерес, т<;м более, что спектр исследуемых свойств весьма ижрок,

Одчш из дутей направленного изменения значений свойств, полимерных iroKnosnnKi' ^зляогся процесс совмещения нескольких подборов. В спето решения,яробдзш совместимости йКй и термопластов в работе рассмотрена «icpaa совместимости Флори-Хаггинса-Схотта и влияние совместимости 'на показатели свойств композиций. :!~с.тг.703сиг; вопроса тергодаю-едмеской совместности полимеров позволило разработать ггучшю основы для создания новых полимерных гплавов с з?данным когсшексом свойств. .

Бо второй главе дана'характеристика объектов исследования, .фиведено описгнзе методов получения образцов и,их испытаний, использованных в работе«.' .Основными -объектами являлись' бутадиен- ;ит-

зпльный .каучук я .различные пд .химическому составу термопласты. • » *

. В -работе попользованы ти'гико-кеханические, термо-механичес-а:е., •тещго-механичесгае.и физико-химические методы исследования, 1 танке метод оценки совместимости и математическое моделирование фоцесса получсшю и переработки Til3. .

Оценка совместимости полимеров проводилась- по параметрам эастворимости, которое /-рассчитывались по форауЛё:

<М , ;

где. с^- константа Молекулярного притяжения, М - молекулярная.масса, ^- плотность полимера. •

" Полимерные композиции получали методом • "динамической" вул-анизации в смесительной камере'яластографа фирмы "Брабендер".

Температура получения 150-200°С, скорость переработки б0-120о<*/мин.

Третья глава посвящена исследованию свойств литьевых композиций на-основе бутадиен-нитрильного.каучука и термопластов. В основу данного процесса положена модель качества подошвенных . йатериалов бытовой обуви. При создании модели качества била использована методика оценки качества промышленной продукции, предло-) денная д®. Харрингтоном и названная "построение обобщенного пока» зателя качества методом "функции желательности"". ■

Полученная модель качества позв&йша определить эипчиыостй единичных показателей качества /табд; I/ и разработать научно-обоснованные требования к обувным пофшгаечным материалам. ■;

Расчет совместимости ЕНК и различных по химическому стро-' ению термодаастов; доказал, что все иволедуемые термопласты могут быть использованы в большей или меньше? .степени для- получения подошвенных материалов, но ближе других к Ей по.величине парамст- . ра растворимости находится ШХ, а наиболее сомнительным является

I - .......

полипропилен. " , ■ ; " . ■■■

Проведенный! разведывательный эксперимент но выявлению возможности получения и исследованию вллгшия термопластов ка свойства ТПЭ на основе ЕНК -позволил обнарулапь, «то исследуемые тзрыо-иласты, вследствие различных значений . • и хшкчасхого строения • оказывают неадекватное влияние на свойства готовых полимерных композиций. . . . ■■ -• ' ■

Исследование -свойств - лолинерных -ксипоэиций. на основе-ЕНК-и тер/.опластоз позволили выяснить, следу>х;ее:

- получение •¿фииерного сплава гг. сснозе ШК и таких термопластов кш: ййяиакад,. чйшшзюдшш/й^ •иояис -только с'яведенне»:--» хоылэзиия^.соваещадде* агентов-}

' .;■'.. Таблица I

Счачю-ость показателей- качйстеа обувкчх' подошвенных материалов

; ¡¡В' Группы гребовшшй Значйиссто показателей ка- Усреднен-

п/п я вдждакые пока--. честза для различных усло- ный пока-

затели качества . вий носки затель зн ЧИКОСТИ

И летняя осанно-весек- зимняя фактора,

сбувъ няя обувь обувь'

: Г Социальные:

1.1 Прочность Крепле-

ния Л0Д0ЭЗЫ 0,088 0,072 0,08'! 0,081

1.2 Сопротивление ис-

тиранию 0,052 0,076 0,065 0,068

1.3 С0Пр0ТГШЛеШ!9 ШО-

гократко:.;у изгибу 0,048 0,050 0,064 0,057

1.4 Ремонтопригодность . . - • 0,060 0,048. "0,036

Итого по группе: ............... 0,2*2

2 Функциональные:

ал Твердость . ' 0,056 0,078 0,087 : 0,074

2.2 Сопротивление сколЬхенига • 0,07: в ; 0,065 0,115 0,084

г.з ТевлЪпроводность 0,033 0,051 ' 0,074 0,068

2.4 Теплостойкость ■ ■0,103 - 0,034

г.5 Кб Морозостойкость Водопроницаемость — 0,099. - • 0,062 0,021 0,033

Итого по груше: ............. 0,314

•=» зргоноыические:

1« I Плотность 1 0,064 0,067 ' 0,055 0,063

».2 Предел прочности \ '¡■при разрыве. ■ ' 0,132 '0,125 0,104 : 0,120

из Относительное удлинение при разрыв ! ■ ' •'о, 121 0,098 0,095 0,104

1.4 Остаточное удлинен при разрыве е 0,118 0,096 0,082 0,099

Итого' гто группе: ■ \ ■ 0,386

4 Эстетические: \

,т Внешний пил 0,036 0.032 0,036 0,034

5 Экон^/ические:

Л Стоимость готового изделия 0,023 0,020 0,028

Итого всего: 1,000 1,000 4 1,000 ; 1,000

- исследование полимерных сплавов н&1основе ЕНК и ударопрочных термопластов /полистирол, врлшсарбонат, АБС-пластин/ показало удэвлетворительнве результаты и доказало предположение о целесообразности дальнейших исследований и поиска решений вопроса о поздании иодошвепно--го материала методом "диналрческоЙ^' вулканизацйи. ' . В .работе выявлено влияние содериа|мф«1 марни Й1К и ПВХ, а также количества вулканизующего агента т^рройства полимерных композиций. Влияние марок основных ннгрздМштов и их соотношения на показатели свойств материалов вгю;ле ;г*бпсчно и закономерно. На рис.1 изображена зависимость прочнос^шх: свойств от марки и содержания БНК и ПВХ в композиции, ¿¡арка' СКЙ-40 обладает явным преимуществом на всем диапазоне еоотноыент*!: БНКАВХ. Экспериментальная кривая предела прочности при радрнэе лекит выше аддитивной прямой, построенной по теоретически рассчитанным значениям, а при соотношении ЕНК/ПВХ-2&/75 превша » ж на 50%.

Микрофотографии срезов кошгазицийпозволили сделать закшо-

.. ........ .1;

чение о том, что "полученный лоликернай сплав ШК/1ШХ является

ультраыикрогетерогенной системой /рис.2/.

Структура полученной полимерной композиции исследовалась с помощью методов динаиическогэыехашгаеского анализа, термо- -механического анализа , и дифференциальной сканирующей' каяоримет- • рии. Анализ результатов, цолучэннш: методом .цжйеренциальной сканирукцей." калориметрии /рис.3/ позволил определить темпора-туру стеклования сиесх. и выделить стадии ^'.элохеню? зс^яоз^цки Образцы охлазд&ли со скоростью! 5 г/км, а эатам постепенно нагревай?.- Кг- :савд5й четырех олв'.ггнк'хиеЬ ъаиотао ь£с;.окь<:с стадий деструкции' матвриала» ..

■ чукана значение показателя "Предел прочности при о

разрыве": I- аддитивная прямая; 2 - композиция ПВХ/СКН-40; 3 - композиция ПВХ/СКН-26; 4 - кошо-31щия ПВХ/СКН-18. ■

-■ la -

Fác. 2. ^HKpQioïorpaiVîiM e~scr к сояаспз Ш'./ШХ:

6 ~ iMW¿ó/'S, вуяаяцйза?? Г '.'..s • •.»у-лг^шэа'Г:<ÍO<;AC юбторноА'

.''•••.''iiep0ja6oï».«. -.о-'-' • '

Ï.8

I.-i

с , =

" О»

S „

о

.. as •

X i¡

ê> s

S

.8

С 4

V

-=0,4

25 Г" 75-• lib-lVb—'¡¿b ' tfo Xb 'Г.°и

Pec. 3. Девере шильная садифутоая калорзшетрая: I - сиеоь ИК/ПЗХ= V _ «=25/75^ 2 - сплав EHK/HOX-SS/^ö; 3 - о»0Ь ЕНК/ПВХ=5С/50; 4 -, . сзггз E2e/ÜEXp50/50. •

>t> i

■■■■ ■ - К '

Механическая смесь /кривая I/ разлагается практически в одну ста,г;лю. На этой кривой температура более 75°С соотвотст? ■"' вует по сути теитературе стекловавши ПЕОС. В дальнейшем характер деструкции смеси таков как и характер деструкции ШХ-лластиката. Связано это ,с количественным преимуществом ЦЕХ в смеси. Начала разлояония смеси отыечено температурой ок. 152°С.-Интерзал 151°С * 179°С характеризуется началом интенсивного разложения;' Тсшгера-, туршй пик разложения 19б°С соответствует ■■максимальной скорости '•деструкции скеси. Вулканизат /кривая 2/ имеет тсАтаратуруразложения вше смеси /кривая I/ Ш°С. По характеру выделения и поглощения тепла данного егшава, отраженного на графике, №-ю пред* положить, что в интервале температур 193°С * 22б°С происходит . плавление единой новой структура /кривая 3/. Это предположение подтверждает наличие на графике одного пика, одной областр стек- . ловашя, чего нельзя сказать о вулканизате /кривая 4/. На рисунке явно вщщ два пана, соответствуйте деуи последовательно разлагающимся фазам. Это говорит о двухфаэности полученного сплава..'

гйдификация базовой кошозиции позволило выявить влияние платификаторов и напблнителей на. свойства подошвенных материалов /рис.4/. В результате эксперимента получен ряд обувных подошвенных материалов, превосходящих существующие:..

- по прочности в 2,5 раза; . / • •

- по износостойкости в 2 раза$

- по сопротивлению трению скольжения в 1,5 раза. Температурный диапазон экс1шуатации от -25°С до +70°С, что шире'

температурного диапазона исходной ПВХ»ко„шоз1Щии. * ■ ■„

Для сравнения: элективная дошашческая вязкость существу- . ющих натериалов составляет /3,4 - 5,б/'Ю4 Па'с, а для разработанных композиций в зависимости от состава показатель вязкости

Дилграша изменения значений исследованных свойств нсшюзиций БНК/ГОХ; 1 - максимальное значение показателя мсдофщирсвг^ной кшлозиции; 2 - значение показателя базовой композиции; 3 -минимальное значение показателя модифицированной композиция.

можно регулировать в предела* /1,8 - ХОД/'ХО^Па'с. Полученное результаты позволяют в вависимости от вида н н^лическтЕз^юдал«..' каторов получать композиции с заданными хадевдсристикамк, отвечающие тем или иным требованиям, предьявляелсиг'д деталям нкза обуви в зависимости от их,назначения.и условя^'вксплуатации.

Результаты испытаний подошвенных: »йяерваг^ов на устойчивость к действию масел, агрессивкх сред и процессов¡старения согласуются с результатами дифференциальной снанирукфэй калориметрии, динамического механического анализа и термоме-знкчоского анализа, ,и позволили сделать вывод о том, что получокнш композиции могут быть рекомендованы для эксплуатации в условиях работы словышен-'ними термосветовоздействием и действием ах^Ьеивных сред. - ' Пятая глава посвящена разработке технологических росений переработки термопластичных эластомеров.

Поскольку" основные технологические .процессы получения по-дОшзенных композиций, определяющие их структуру и свойства, протекают в гетерогенных условиях, то особое зтчение приобретают ' реологические, термомеханические и технологические свойства.

Реологические и технологические характеристики всех полученных в результате эксперимента смесей и сплавов рассчитает на основа данных пл&стограмм, Через значения крутящего момента М^-были •рассчитаны такие характеристики как: ' ■"• •.'•■■■..

- - эффективная динамическая вязкость; .у- мтси - степень ллатикации; '■•■^'О"

И■

- Л - показатель обрабатываемости смеси; 'г.у

а также '-ио показатели как: . : :• •

- _ время достижения минимального крутящего аоыента;

С-Т^щт - время активации смеси; . ' .

- Съулх. - время вулканизации смеси; :'.

- Таелц - общее время получения смеси.

[слученный банк данных о.реологии подошвенных материалов лозвс-

ш сделать выгода о влиянии рецелтурно-технологтщсшк 'факторов .

ia свойсрра полимерных композиций. .. . ■«■■ ■ ; •. ! - -

- Абюгократная переработка, отсутствие проблей с прездзвре- ,

»иной вулканизацией, чтохарактерно ¿дня обычных каучуковых соо-

авов, являются: главЬат -достоибствами TIB. Повторное использо- ^,

анив отходов производства ТПЭ позволяет резко сократить себеотЗ-

»ссть продуицш бей' саольхо-гшбудь заметных потерь в качестве "

родукта. <Y'm-. :.; ,

*_..-■ f'-i'-^ ■'■■i?-4^-.:.. .'■"■•.• : ' В работе иослд)1рваЛя свойства базовой и наполненных подошзен-

« композиций, проведших несколько циклов переработки /табл.21 В работе изучена йСйможность прогнозирования свойств соз-' гв&емых подошвеннцх .материалов с целью рационального и обоснор тного исполЬзовзнйя' 'Ш5; На основании экспериментальных иссло-г >ваний получены математические ..одели зависимостей свойств ТПЗ;' : технологических |^ра«етров получения и переработки /темпера-фа, °С и скорость вращения роторов,-ч°®/шш//рис.5/.

•Результатом Экспериментальных исследований диссертационной Лоты явилась разработка нлу ^-технической документации для \ »ведения сертификации полученных обувных подошвенных ыатериа- ,. ® на основе ЕНК/ПНХ третьей стороной, разработанные технические ловил "материал низа обуви на: базе термопластичного эластомера основе смеси поливзоздхлорида Я'бутадиен-нитрильного каучука", подготовленные образцы ТГО прошли проверку в лабораториях 'ЛИНЬ. •

Прййтичаской.7,5ализацией да!шоЙ работы явилась разработка/ получение рада noj ревенных композиций, диапазоны изменения' казателей свойств :||)торых представлены'в таблице 3. Сравнивая и показатели, что они боладаот лучшими значениями по '

' : ; 1'абдица 2

Показатели деформационно-прочностных свойств : ТПЭ в зависимости от циклов переработки

Композиция Цикл пере- <5Е>» с , СОТН' : 'С ' ":'■ СОСТ' " |

работки Шо.; £

екк/пвх= I 6,6' 560 ■ Г-.7

=25/75, о »V 14,3 , ,560" : 25

базовая 3 • 9,8 200 25

4 8,2 170 32 '

внк/тх» • I 8,0-' 605 25 ■

=25/75, 2 11,6 : 566 23

наполненная 3 . 5,1 493- 29

азросилом . 4 5,9 32Л 30 ;

. ШК/ПВХя . i 9,6 ' '•'■:' 356 24' ■;.'

=25/75, 2 14,9 • 300 , 20

наполненная . 3 . 14,о ; 337 27

техническим 4 13,2 гС. ■>. ■ . ./■. 31 ..

углеродом

БНК/ШХ=» \ ■ г. • ; 15,8 256 20

=25/75, \ 2 25,3 234 - -П.,;.

наполненная \з 10^9 243 27

смесью \ 7,7 ' 240 . 35

ыел:кволин=1:1 \

• \ .

' ucoícíí napaiswpoe.

. а £ *

... , - Таблица 3

Сравнительная характеристика свойств ,, ^ * ПВХ-пластиката и ТПЭ ' Л.

1Рп/п Наименование пока- : ПВХ- ■■{с '

зателей, ед. изм. пластикат: V таз ■'.'

I Предел прочности

при разрыве, Ша 4,0 8,4 - 15,8 '

-.2 Относительное удли-

нение при разрыве, 54 207 • 245 - 380

3 Остаточное удаине- ,

ние при разрыве, 12 п - .23 .-/'

4 Пропноать. крепле- :Т :

ния подошвы, Н/м .2,7 , 8,1 - 12,5; ■

5 - Твердость ш Юру А,

усл. ед. 44 .,' 82 -г 90.

6 Сопротивление исти-

ранию, .Дк/ашГ 10,5 ' 11,9-13,7 '

7 Плотность, Кг/м3 .800 . 1120 -•1240

8 Сопротивление многократно -1у изгибу, .

тыс. циклов . 55 ■ ш «^85

■ - ' . ' ' • ~ 22 -сравнен?» с иыешиися ЛВЗСглласгикатоы.

< В производственных .условиях НПО "Новаций" была полувека опытная партия формованных лодошв из нового подошвенного литье-: вого материала, а на производственном участке ООО "Аквелла" произведена опытная парии обуви с формованным низом из новой полимерной композиции.

В актах производственной проверки .отмечается, что резуль-»»га прододенной работа представляют теоретический ипрактичес-' кий интерес, а внедрение нового термоэластопластичного матери- ; ала будет способствз^ть 'повышению технико-экономических показателей качества продукции.

-З&едрение в ¡фоигЬодство новых ТПЭ позволит повысить экономическую эффективность производства обуви за счет повыше-$ кия производительносги труда, организации малооперационной и малоотходной технадогаг,

■ ■ '

0ВДИЕ:ШВ0да ЛЭ РАБОТЕ

.1, Анализ состояния вопроса показал," что задача расширения

-ассортимента подошвенные мате галов^ является актуальной и может

■ '.V ■■ ^

резаться путем совмещения термопласта и каучука, при вулканиза--щж последнего в динамических условиях в матрице термопласта.

2. Установлена перспективность многокомпонентных систем, -используемых дня литья/деталей низа обуви и эффективность мето- ' ;гл ■'дкя-штеесгсой'" вулканизации для поучении и переработки поли-«•й8ЙЯС 'егкшвов» •'• :''»Йч-У""•'•"••••'. ■ . / ^ .

3. С цсльй соя;>рвейС1Рвоввнш1 методов оценки качества раз-иодегл хач|[ №ва и сформулированы основные группы тре'-

йовшяй, предъявляем ;|' я подошвенным материалам для повседнев-¡¿ОИ ооуви«-::' .. . : 'Л'г " •

4. На основании теории совместимости полимеров Флори-Хаг-гинеа-Скотта расчитага параметра растворимости бутадаен-ннтриль-ного каучука и термопластов, и выявлеш1 область совместимости бутадиен-нитрильного каучука и полшшшлхлорида,

5. Изучен вклад компонентов эластомера, термопластов и структурирующей группы в комплекс свойсгв тервгоэластояластичньэ; композиций, выявен характер их изменит а в процессе смешения и вулканизации. '

6. Получены новые материалы методом "фшамической" вулканизации на основе СКН-40 и термопластов: иолквишлхлорида, полистирола, поликарбоната, АБС-пластика, Исследования свойств и модификация композиции с целью получения рада обувных подошвенных материалов проведены с модальной системой следующей рецептуры: • СКН-40/ПВХ-С 705оз25/75, вулканизованная серой из расчета 2,0 тса.ч. на 100 масс.ч. каучука: '

7. Показано, что сплавы ПВХ с ЕНК образуют ультраъикрогете-рогенную структуру. Определен температурой диапазон эксплу&та- . ции новых ТПЭ /-25°С ♦ +70°С/.

8. Показана возможность и с помощью математической модели разработаны составы^ полимерных композиций для деталей низа обуви'. В качестве модификаторов термоэластолластичной базовой системы использованы пластификаторы и, наполнителя различных типов.

9. Проведено срявкигельное изучение влияния масел и агрессивных сред на сплавы с различными наполнителями. Показано, что ■ верно подобранный наполните^ дает возможность значительно улучшить способность подошвенныхМатериалов сопротивляться воздейст-• вию агрессивных сред. В процессе .экапериаента подобраны растворители для клеев, применяемых для крепления подошв из ТПЭ.

■...'.■■■■' * 24*- ■

10. Исследована способность подошвенных материалов противостоять воздействии лроцессов естественного и искуствонного

старения. Полученные терыоэластопластичныв композиции для литья i ■

деталей низа обуви хорошо вндерашваот. испытания на старение и могут быть использованы для эксплуатации в условиях работы с повышенными, термо- и световоздействием,

II» С учетом особенностей реологического поведения термопластичных эдастоиерон, дал повышения эффективности их переработки/ используя метода матеь'&тичесхгаго моделирования, определены оптимальные ре*зшы цатуче;;. '.я и переработки ТЛЭ.

12. Установлен возможность-многократного использования

полученных композиций й ^хОдовь производства для изготовления

. : . ... .. i : j,

деталей кйза обуви б?з сужения показателей качества последних.

Í3i Разработан iipoei« технических условий "./дтериал низа обуви на базе термопластичного эластомера на осново смеси поли-винилхлорица и бутадден-нитрильного каучука".

14. Результату проведенных исследований опробованы в уело-, виях НПО "Новация" и ООО "Аквелла". Выпуск полимерного материала для низа обув« на блей ВЙК-и ''IX. партии формовании* подо j и опытной партии обуви с применением разработанных полимерных композиций технологических трудностей не вызвал.

ОПУБЛИКОЗА^ЙШ РАБСЛЫ ,00 ТЕЗЕ 'ДИССЕРТАЦИЯ

1. Карпухин A.A. , Ладенева И.Н., ifycopB С.С,-Модель качества подошвенных яаториалов для повседневной обуви. Кожевен-но-обувда.я ;;рог.1ШС^цость, 1994, PIT-I2,. с.26" 28

2. Фуххн B.A.|:WpnyxMH A.A., Чесунова А.Г., Прохоров Ä.O., Ибраса С.С., Mycoea'ilt'C.» Леденева H.H.,'Бирюкова M.S. Разработка теоретических '{tJHOB и иетодов практической реализации

новой малооперационной и малоотходной технологии высокойачесг-венной конкурентоспособной обуви. ТЕерспегаяйные материалы к • изделия легкой промышленности: Матертады'нвзЦно-практической

конференции - С. - Петербург, СШУТД, 1935,-l;i. 124-12£.

!.» 'j . -

3. Леденева H.H., Карцухин А .А* ^ногоакаспонентные системы на основе, бутадиен-нктрилького каучука' и |Ььстщтов для литья деталей низа обуви. - Сб. науч. трудов "Соаезлшствовагше техно-логеческих процессов изготовления изделий ¡тканей и коей" -Еахти, ЕГИБО, 1995 , 0. 77.

.<■ 4. Карпухин A.A., Леденева И.К. , Александров В.И. Модификация термоляастичньос элстс ■■ров на основа бутадиек-нитриль-ного каучука й поливинилхлорида. Каучук и резина, 1995, с. 10-12. I

5. Леденева И.Н., Карпухин A.A. Полимерные;смеси на основе

^поливинилхлорида и бутадаен-нитрильного каучука. - Сб. науч.

О '

трудов "Ссиершенствование методов создания и эксплуатации автоматизированного оборудования легкой промышленности" - И., ЖШ, Г^, /в печати/. • '

6. Александре В.Й., Карпухин A.A., Леденева И.Н. Совместимость композиций лоливинилхлорид/бутадиея-нитршц>ныг:каучуЕи.-Сб. науч. трудов "Формообразование и (¿ормоустойчивост^материалов и изделий легкой промышленности" -'Ш., ¡лГАЛП, 1994, /в печати/. ' , ' ' ^-Л1 ■:■

7. ""¿р'пухин A.A., Козлова Е.В., Леденева И.Н., }$урцева И.В., Яхнин Е.Д. Структура и свойства термопластичных эластомеров н^основе поливинилхлорида и бутадаен-нитрильноге. каучука. - Сб. науч. трудов " Форшустойчивоеть и формообразование материалов и изделий легкой промышленности" - М», {¿ГАЛИ, 1994, /в печати/.

- ¿6 ~

8. Леденева И.К., КЬрпухин А.Х. 'Вереаопластичнае эластомеры 3 основе лоливинилзслорида. и бутадиен-нитрильного яаучука'. - . 5. науч. трудов "{Сормообразовадае и форыоустойчивость мате-калов л изделий легкой промышленности" - И., МШП, 1994, 5 печати/.

Ротапринт 'ШУЯ

Еакгю ]; 5С2 Хпрах - 70 зкз