LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка технологічного процесу кріплення підошов до верху взуття із застосуванням електрофізичної модифікації клейового шва

шару з підложками. Поліхлоропреновий клей, гума та шкіра є спорідненими матеріалами. Молекули полімерного матеріалу реагують з молекулами підложок та утворюють єдину просторову сітку між клейовим прошарком та матеріалом.

Третій розділ присвячений експериментальним дослідженням по визначенню впливу зміни складу клейової композиції та впливу електрофізичної модифікації на клейову здатність та міцність клейового з'єднання.

На основі математичної моделі визначення складу клейової композиції та впливу на міцність клейового з'єднання електрофізичної модифікації був зроблений висновок, що клей, рецептура якого наведена у таблиці 1, при поглинутій дозі опромінювання у 15-20 Мрад володіє найвищими фізико-механічними показниками. Цю клейову композицію було застосовано для проведення досліджень після витримки зразків впродовж 24 годин та трьох місяців.

З метою підвищення фізико-механічних показників поліхлоропренового клею, проаналізувавши фактори, які впливають на міцність склеювання та вплив різних добавок на клейову композицію було вирішено використовувати у якості добавок та наповнювачів поліізоціонат марки Б, хлорне залізо, фенолформальдегідну та перхлорвінілову смолу, хлорнайрит.

Таблиця 1

Рецептура клею, який було застосовано у дослідженнях

Компоненти

Відсотковий склад

Найрит НТ

14,2%

Оксид цинку

1,4%

Оксид магнію

1,1%

Тіурам

0,3%

Смола 101К (фенол формальдегідна)

4,0%

Етилацетат

39,5%

Бензин БР-1 (БР-2)

39,5%

Всього:

100%


При визначенні термостійкості клею прийшли до висновку, що поліхлоропренові клеї, які є термопластичними, мають недостатньо високу термостійкість, хоч вона і у межах вимог нормативно-технічної документації (НТД), і дорівнює 23,6 Н/см при 45 0С. Для підвищення термостійкості клейової плівки вводили в готовий клей 1,5% хлорного заліза. Термостійкість збільшилася до 65 0С, а міцність склеювання залишилася у межах вимог НТД.

Для збільшення термостійкості клею та для перетворення його на термореактивний, в готову клейову композицію вводили також поліізоціанат у кількості 3-5% від маси готового клею.










Рис. 3. ІЧ-спектри плівки найриту НТ із поліізоціанатом (5 мас. ч. поліізоціаната на 100 мас. ч. найрита НТ):

1 - до активації; 2 - після активації.


При введенні отверджувача в розчин клею відбувається хімічна реакція між поліхлоропреном і NCО-групами поліізоціанату, що підтверджується методом ІЧ-спектроскопії: в ІЧ-спектрі клейової плівки зменшується відносна інтенсивність смуги 2277 см-1, що відповідає коливанням NCО-груп поліізоціанату, стають більш інтенсивними, розширюються і змішуються смуги поліхлоропрену 1525 і 1510 см-1 (рис. 3). Збільшення ступеня зшивання клейової плівки можна визначити по підвищенню її міцності при розтягуванні в міру збільшення вмісту отверджувача в клеї. NCО-групи, які не прореагували з поліхлоропреном, можуть безпосередньо брати участь в утворенні адгезійного зв'язку з поверхнями шкіри або гуми, які склеюються. Залежність міцності адгезійгого зв'язку від кількості активних NCО-груп має екстремальний характер.

Термостійкість досліджували за типовою методикою: після витримки зразків впродовж 24 годин при температурі (202)0С склеєні зразки поміщалися в термостат при температурі 65 0С.

Міцність склеювання при введенні 1,5% хлорного заліза становить 26,1 Н/см. Після введення 3-5% поліізоціанату вона збільшується у 1,5 рази у порівнянні з нормативною і складає 39 Н/см. Після витримки впродовж трьох місяців у першому випадку міцність склеювання зменшилася на 5% порівняно із аналогічним дослідженням, проведеним через 24 години після склеювання, і залишилася у межах норми (24,7 Н/см). При додаванні поліізоціанату міцність практично не змінилася і становить 39,2 Н/см.

Був змінений вміст фенолформальдегідної смоли від 4% до 6% за рахунок зменшення кількості розчинника. В результаті досліджень встановлено, що міцність склеювання при випробуваннях після витримки впродовж 24 годин не змінилася, але швидкість тужавіння клею збільшилася в 3 рази. Значення міцності склеювання складає 26,1 Н/см, а після витримки впродовж трьох місяців – 24,8 Н/см, що на 5,2% нижче аналогічного дослідження, проведеного через 24 години після склеювання.

В готовий клей вводили 5% хлорнайриту, 5% перхлорвінілової смоли (смоли ПХВ) – швидкість тужавіння збільшилася у 2,5 (3) рази, міцність склеювання – у 1,5 (2) рази.

За всіма дослідженнями було проведено експерименти з визначення клейової здатності досліджуваного клею після застосування електрофізичної модифікації клейового шва (потужність поглиненої дози 15 Мрад).

Електрофізичну модифікацію зразків проводили на Державному підприємстві по радіаційній обробці матеріалів "РАДМА" Інституту фізичної фімії ім. Л. В. Писаржевського НАН України на прискорювачі електронів ИЛУ-6.

Міцність склеювання поліхлоропренової клейової композиції (рецептура у таблиці 1) після проведення електрофізичної модифікації клейового шва підвищилася і склала 32,3 Н/см і 31,5 Н/см після витримки впродовж 24 годин та 3 місяців відповідно. Одержані результати вище відповідних, встановлених на зразках без проведення електрофізичної модифікації на 23 та 26% відповідно.

Після введення в клейову композицію хлорного заліза і опромінювання зразків прискореними електронами одержали наступні значення: після витримки зразків впродовж 24 годин – 32,2 Н/см, трьох місяців – 31,4 Н/см.

Ввівши у клейову композицію поліізоціанат у кількості 3-5% від маси готового клею, з'ясували, що міцність клейового шва збільшилася на 20% (склала 47,2 Н/см і 47,7 Н/см після витримки впродовж 24 годин і 3 місяців відповідно).

Підвищивши вміст фенолформальдегідної смоли від 4% до 6% за рахунок зменшення кількості розчинника у клейовій композиції одержали наступні результати: після витримки впродовж 24 годин міцність склеювання склала 32,2 Н/см, а після витримки впродовж трьох місяців – 31,2 Н/см.

Після введення в готовий клей 5% хлорнайриту, 5% перхлорвінілової смоли (смоли ПХВ) міцність склеювання становила 45,6 та 52,4 Н/см.

У всіх дослідженнях із впливу електрофізичної модифікації на міцність клейового шва різниця одержаних значень після витримки впродовж 24 годин та трьох місяців була у межах похибки, тому зробили висновок, що міцність клейового шва впродовж трьох місяців практично не змінюється.

Експериментальні дослідження підтвердили теоретичну гіпотезу збільшення зчеплення плівки адгезиву з поверхнею субстрату під впливом електрофізичної модифікації.

На базі аналізу всіх дослідних даних для проведення досліджень на взутті була запропонована нова клейова композиція із найвищими показниками міцності при склеюванні. Рецептура клею наведена у таблиці 2.

Таблиця