Файл: Райт П. Полиуретановые эластомеры.pdf

Давлением зависит от формы и размера формованной детали и опре­ деляется экспериментальным путем.

Технику прессования можно модифицировать, используя смеси различных преполимеров адипрена, а также смеси различных амин-

3 * ф и р м а « К о н а п И н к . » .

рителя. Используя вулканизующие агенты ускоренного действия,

получить склеиванием их на стадии синтеза. Металлическую поверх­ ность необходимо очистить пескоструйным методом и обезжирить сначала ксилолом, а затем метилэтилкетоном. Предварительно сле­ дует нанести два слоя грунтовки с временным интервалом между слоями 15 мин, после чего выдержать в термостате 1 ч при 100 °С.

В табл. 6.4 приведены значения прочности соединений, получен­ ных на основе различных комбинаций грунтовки и клея. Величина адгезии в условиях статических нагрузок не всегда коррелирует с величиной адгезии при динамических нагрузках, поэтому, хотя приведенные клеи и пригодны при получении соединений для экс­ плуатации в динамических условиях, все-таки необходимо провести испытания в условиях, приближенных к реальным.

6.4.3. Параметры технологического процесса

Концентрация мока. Преполимеры адипрена получают взаимодействием простого полиэфира с ТДИ, при этом образуется преполимер с концевыми NCO-группами. Полученные цепи затем соединяются с помощью удлинителя цепи (например, мока), коли­ чество которого в значительной мере определяет свойства конечного продукта. Теоретически количество удлинителя цепи, вводимого в систему, должно быть эквивалентно количеству изоцианата в преполимере, но для увеличения концентрации поперечных связей удли­ нитель цепи вводят в несколько меньшем количестве; в результате образуются биуретовые связи. Некоторые свойства материала улуч­ шаются при введении избытка удлинителя цепи.

Влияние различного содержания амина показано на рис. 6.5. Остаточная деформация, которую можно рассматривать как вели­ чину, обратную степени сшивания, быстро увеличивается при повы­ шении концентрации мока от 80 до 110% (от теоретического). Возрастание остаточной деформации при сжатий сопровождается уве­ личением сопротивления изгибу, что является дополнительным до­ казательством того, что степень сшивания снижается при увеличении содержания мока. При содержании мока 100% (по расчету) степень разветвленности и количество сшивок минимальны, а стойкость по­ лимера к физическим напряжениям максимальна. Однако для дости­ жения общего приемлемого уровня свойств, включая и остаточную деформацию при сжатии, рекомендуется вводить 90—95% мока (от теоретического).

Температура реакции. Образование биуретовых связей проис­ ходит интенсивнее при повышении температуры; таким образом, ме­ няя температуру реакции, можно варьировать свойства продукта (рис. 6.6). В общем, повышение температуры по производимому эф­ фекту подобно уменьшению концентрации мока. Так, показатель

остаточной деформации при сжатии улучшается, но сопротивление раздиру и разрыву снижается. Наиболее приемлемый диапазон ра­ бочих температур для переработки адипрена L100 составляет 70—

Рис. 6.5. Зависимость физических свойств адипрена L100 от концентрации мока.

100 °С. Вязкость при этом достаточно низкая, чтобы проводить дега­ зацию материала и розлив, а общий уровень свойств почти опти­ мальный. Поскольку реакция изоцианата и амина носит экзотерми­ ческий характер, температура переработки зависит от толщины слоя материала. При большем объеме продукт дольше сохраняет тепло

экзотермической реакции и поэтому рабочая температура может быть несколько ниже. Она также зависит от размера, температуры формы и окружающей среды.

Тип вулканизующего агента. Кроме вулканизующего агента общего действия — мока для этой цели используются другие диа­ мины, смеси диаминов или даже полиолы.

Рис. 6.6. Зависимость свойств адипрена L100, вулканизован­ ного мока, от температуры процесса.

Кейтур 7 представляет собой эвтектическую смесь МФД и кумолдиамина, жидкую при температуре выше 18 °С Из табл. 6.5 видно, что свойства вулканизатов, полученных с мока, и вулканизатов с кейтуром 7 [28] почти одинаковы, за исключением величины оста­ точной деформации при сжатии, которая для кейтура 7 составляет 54 %, а для мока — 27 %.

Жизнеспособность смеси, как видно из той же таблицы, очень мала, так что смешение вручную исключено и даже возможность пере­ работки на машине периодического действия остается под сомнением. Вызывает некоторое удивление тот факт, что смесь мока и кейтура 7 дает продукты с совершенно иными свойствами. При использовании смеси с мольным отношением мока: кейтур 7 = 60 : 40 твердость продукта падает до 78, в то время как она составляет 90 для про­ дуктов, где каждый из агентов был использован в отдельности. Воз­ можно, это объясняется увеличением беспорядочности цепей

полимера, вызванным использованием трех различных диаминов и последующим уменьшением количества межмолекулярных связей. Би­ нарные смеси мока и МДА не обнаруживают такого эффекта и, как следует из табл. 6.5, значительного изменения" свойств у продуктов, содержащих мока 100% и смесь мока и МДА 70 : 30, не наблюдается. Однако при введении в смесь МФД "и образовании тройной смеси твердость и модуль конечного продукта снижаются.

Смеси с кейтуром 7, бинарные и тройные смеси имеют пониженные жизнеспособность и время выдержки в форме (см. табл. 6.5). Бинар­ ные смеси при этом не меняют свойств эластомеров. Тройные смеси значительно снижают модуль и твердость, так что адипрен L100, вулканизованный смесью мока, МДА и МФД, по основным свойствам напоминает адипрен L420.

При использовании полиолов в качестве вулканизующих агентов получают мягкие материалы со сравнительно низкой прочностью, но и малой остаточной деформацией при сжатии (см. ниже). Введение аминных вулканизующих агентов с некоторым недостатком при­ водит к образованию биуретовых связей, благодаря чему улучшаются показатели остаточной деформации при сжатии. При использовании диолов аналогичным образом возникают аллофановые связи, но у адипренов эта реакция протекает очень медленно. Для получения раз­ ветвленной структуры рекомендуется добавлять небольшое коли­ чество триола вместе с диолом. Чаще всего применяют бутандиол и триметилолпропан. Жизнеспособность и время выдержки в формах при использовании полиолов сравнительно велики, но при необхо­ димости можно добавить катализаторы. Катализатор общего дей­ ствия — триэтилендиамин; можно также использовать ацетилацетонат железа и октоат олова. При введении 0,01 ч. триэтилендиамина на 100 ч. адипрена L100 жизнеспособность при 100° С уменьшается от 120 до 50 мин, а длительность выдержки в формах от 240 до 80 мин.

Ниже приведены некоторые данные о полимерах адипрен, вулка­