Файл: Райт П. Полиуретановые эластомеры.pdf

вулколлана во влажной среде можно удвоить и даже утроить, введя в него один из карбодиимидов [18]. Так, при введении 2 ч. карбодиимида марки стабаксол 1 [16] на 100 ч. десмофена 2000 получается хорошая защита против гидролитического воздействия при весьма незначительном ухудшении свойств.

Пигменты. Вулколлан имеет цвет от полупрозрачного коричне­

вать этому совсем или почти совсем невозможно, так как УФ-абсор- беры оказываются здесь неэффективными. Можно лишь до некоторой степени замаскировать это явление, введя в материал пигменты. Ниже перечислены подходящие для этой цели пигменты [19]:

Перечисленные пигменты рекомендуется диспергировать в удли­ нителе цепи (гликоле) на краскотерках или другом подходящем сме­ сителе и перед употреблением пропустить через тонкий фильтр. После такой обработки суспензия становится довольно стабильной.

Низкая светостойкость объясняется ароматической природой ис­ пользованного диизоцианата. Этот недостаток устраняется при при­ менении ГДИ [17], но свойства материала при этом ухудшаются и он уже не может быть отнесен к классу вулколланов. Полиуретаны

стей применения требуются самосмазывающиеся материалы. В таких случаях в вулколлан можно ввести силиконовые жидкости, графит или дисульфид молибдена, но в некоторых случаях эффективность этих добавок сомнительна. К тому же есть данные о том, что присут­ ствие этих добавок снижает гидролитическую стойкость вулколлана.

Клеи. С помощью правильно выбранных клеев можно получить прочное соединение вулколлана с металлом. Наиболее прочными ока­ зываются соединения с мягкой (незакаленной) сталью, но почти так же прочны соединения с чугуном, алюминием и латунью. Так, соедине­ ния с незакаленной сталью настолько прочны, что если и происходит

отслаивание под углом —90° также в первую очередь разрушается

материал, а не соединение (шов); в этом случае обычно достигаются показатели 21—28 кгс/см2 на 25,4 мм ширины для полиуретанового листа толщиной 6,35 мм.

Для обеспечения такой высокой прочности соединения всю про­ цедуру склеивания следует выполнять с большой точностью. Можно использовать несколько видов клея, но наилучшие результаты дают двухкомпонентные клеи на основе изоцианатов. После смешения двух компонентов смесь не подлежит длительному хранению. Срок хранения можно определить, испытав прочность соединений, полу­ ченных через различные промежутки времени после смешения. В об­ щем, срок хранения смеси, в зависимости от использованных компо­ нентов, может быть различным (меньше 1 ч и больше 10 ч).

Металлическую поверхность в устройстве для обезжиривания следует предварительно тщательно очистить с помощью паров трихлорэтилена, затем подвергнуть пескоструйной обработке и опять обезжирить. Металл должен иметь температуру —ПО °С, при ис­ пользовании некоторых клеев рекомендуется нагреть металл до на­ несения клея. Наносится очень тонкий слой клея, и температура металла поддерживается все время на уровне ПО °С. Промежуток времени между нанесением клея на горячий металл (ПО °С) и отлив­

Не следует слишком сильно смазывать формы и, в частности, не рекомендуется пользоваться силиконовыми смазками. После нане­ сения жидкого вулколлана на металлическую поверхность прочность соединения постепенно увеличивается в ходе обычного цикла от­ верждения. При выемке изделия из формы и переносе его в печь со­ единение пока довольно слабое и с изделием нужно обращаться весьма осторожно.

Отвержденный вулколлан тоже можно склеивать с металлом, но соединение получается менее прочным, чем при склеивании в про­ цессе изготовления вулколлана. При испытаниях на прочность со­ единение обычно разрушается при величинах, составляющих ~ 5 0 % прочности, полученной при склеивании в процессе изготовления мате­ риала. Можно использовать двухкомпонентные клеи на основе неопрена или сложных полиэфиров, вулканизуемых изоцианатами. До склеивания поверхность вулколлана следует подвергнуть механиче­ ской обработке, с целью придания ей шероховатости, и очистить рас­ творителями.

6.3.4. Вулколлан, вулканизованный водой [12]

Как указывалось в гл. 2, вода реагирует с изоцианатами с выделением углекислого газа. Эта реакция была использована для получения вулколлана, сшитого при помощи воды, которая за­ меняет гликоли, используемые обычно для удлинения цепи. Этот процесс применяется для производства одной из марок вулколлана,

содержащей 18 ч. десмодура 15 на 100 ч. десмофена 2000; требуе­ мое количество воды составляет 0,6 ч.

Процесс получения вулколлана, сшитого водой, протекает в ос­ новном так, как это описано на стр. 105, до момента введения удли­ нителя цепи. На этой стадии в преполимер вводят необходимое ко­ личество воды и перемешивают с помощью лопастной мешалки. По­ скольку температура преполимера превышает температуру кипения воды, следует принять меры, чтобы предотвратить потери воды при испарении. Для этого лучше всего добавлять воду в воронку, обра­ зующуюся при вращении мешалки. После перемешивания в течение 30—60 сек пенящийся материал можно вылить в глубокий противень для отверждения в печи. Для обеспечения правильного распределе­ ния тепла при экзотермической реакции внутри ячеистой массы не следует делать ее слишком тонкой. Удовлетворительной является толщина 76,2 мм; этот блок выдерживают в печи при 100 °С от 45 до 60 мин или до тех пор, пока поверхность перестанет быть липкой на ощупь. После этого блок можно охладить, a_3jmMjieriepa6oTaTbjia. обьічньїх холодных вальцах для резин. Ячеистый полимер вначале крошится, а "затем образует листовой материал с мелкозег2нистой креповой поверхностью.,Лист можно хранить несколько часов при

„комнатной температурё~йли несколько дней при 0 °С Образцы, выре­ занные из этого листа, можно перерабатывать прессованием в формах при 150 °С Выдержка под давлением составляет приблизительно и - 15 мин, но в большинстве случаев, прежде чем снять давление, нужно охладить форму, иначе могут образоваться воздушные пузыри. После этого изделие необходимо подвергнуть отверждению в горячей печи при 110 °С в течение 12—24 ч для получения оптимальных свойств. Готовое изделие имеет ценные свойства и твердость по Шору А 70.

Некоторые предприятия все еще применяют эту технологию про­ изводства из-за высокого уровня свойств конечного продукта, хотя этот материал уже до некоторой степени вытесняется вальцуемыми полиуретанами, имеющими худшие свойства, но с широким диапа­ зоном твердости (см. гл. 7).

Свойства вулколлана 18 W, сшитого водой, см. в табл. 6.1.

6.3.5. Ячеистый вулколлан [12]

Как указывалось в предыдущем разделе 6.3.4, ячеистый вулколлан можно получить, применяя воду вместо гликолей для удлинения цепи. Однако при получении вулколлана, сшиваемого водой, ячеистый полимер является лишь промежуточной формой продукта и структура ячеек при этом не имеет особого значения. Тем не менее при тщательном регулировании условий и использо­ вании стабилизирующих добавок можно получить целый ряд марок с широким диапазоном плотностей от 0,25 г/см3 и выше. Плотность монолитного вулколлана составляет 1,25 г/см3. Однако плотность ячеистых вулколланов все же значительно превышает плотность гибких пенополиуретанов, а с точки зрения технологии производства,

исходных материалов и свойств конечного продукта их следует скорее считать специфическим монолитным материалом. Газ, со­ держащийся в нем, можно отчасти рассматривать как не усиливаю­ щий наполнитель, обеспечивающий получение продукта более мяг­ кого и эластичного, чем твердые марки того же класса.

Процесс приготовления ячеистого вулколлана почти аналогичен процессу получения обычного полиуретана, за исключением того что стадию удлинения цепи лучше проводить с помощью агрегата, обес­ печивающего непрерывное или периодическое перемешивание и до­ зирование. Преполимер получают как быдо....описа«о на стр. 105 й охлаждают до температуры 70—100 °С Затем эта смесь потоком по­ ступает в агрегат для непрерывного смешения. Другим потоком по­ ступают вода, эмульгатор (например, сульфированное касторовое масло) и стабилизатор пены (силиконовое масло). Варьируя содер­ жание десмодура 15 и воды, можно получить продукты различной твеодости. Плотность материала регулируется точной дозировкой •смеси, заливаемой в формы, которые затем закрывают, и материал вспенивается, заполняя всю форму, но не выходя наружугТГбсле выемки из формы изделие нужно отверждать в термостате при 110 °С в течение 24 ч. Дл я получения устойчивых результатов и продукта высокого качества необходимо очень точно соблюдать продолжитель­ ность каждого цикла.

Таблица 6.2

Свойства ячеистых сложноэфирных полиуретанов [12]