ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СШИВАЮЩИХ АГЕНТОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРО-СТРАНСТВЕННОЙ СЕТКИ И СВОЙСТВА СТИРОЛ-АКРИЛОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕ-НОК
Аннотация
В статье изучено влияние сшивающих агентов на характеристики и свойства пленок из водных дисперсий стирол-акриловых полимеров Лакритекс 309, 430 и 640 с целью получения покрытий на текстильных материалах. В качестве сшивателей выбраны моно-, ди- и триглицидиловые эфиры. Выбор водных дисперсий полимеров и сшивателей обусловлен строгими экологическими требованиями к текстильной продукции. Путем определения количества ацетононерастворимых фракций сформированных полимерных пленок определено, что введение сшивателей требуется в дисперсию Лакритекс 640, а пленки на основе Лакритекс 430 и 309 отличаются высокой степенью межмолекулярной сшивки. Установлены оптимальные концентрации сшивателей, которые обеспечивают высокую степень отверждения Лакритекс 640. С помощью золь-гель метода рассчитаны структурные параметры пространственных сеток стирол-акриловых полимеров: доля золь-фракции, степень сшивки, доля активных цепей; средняя молекулярная масса отрезка цепи, плотность поперечного сшивания. Наивысшими показателями физико-механических характеристик обладают полимерные пленки из индивидуального полимера Лакритекс 430, композиций Лакритекс 640/Лапроксид 703 могут быть использованы в качестве полимерных матриц для текстильных материалов. Методом ИК-спектроскопии подтверждено формирование сшивок между гидроксильными и карбоксильными группами стирол-акрилового полимера и эпоксидными группами сшивающего агента. Исследование влияния водной и мыльно-содовой обработок при различных температурах показывает, что исследуемые пленки обладают высокими показателями устойчивости к воздействию воды и мыльно-содового раствора. Результаты исследования разрывной нагрузки при растяжении сформированных полимерных пленок, относительного удлинения при разрыве, твердость поверхности покрытия по Кенигу и липкости по методике FINAT (Test Method Number 9) свидетельствуют о высоких физико-механических показателях: повышенной механической прочности и эластичности, пониженной твердости и липкости. Таким образом, на основании проведенных исследований можно заключить, что индивидуальные стирол-акриловые полимеры Лакритекс 309 и 430 обеспечивают формирование прочной трехмерной пространственной структуры полимерной пленки, что позволяет использовать их без сшивающих агентов. Применение Лакритекс 640 возможно в композиции со сшивающим агентом Лапроксид 703 при оптимальной концентрации 4%. Полимерная пленка на основе данной композиции обладает высоким показателем степени сшивания, и как следствие, повышенной устойчивостью к действию органических растворителей, сниженной гидролитической деструкцией при высоких температурах и повышенными физико-механическими показателями.
Для цитирования:
Слепчук И., Семешко О.Я., Асаулюк Т.С., Сарибекова Ю.Г. Исследование влияния сшивающих агентов на характеристики пространственной сетки и свойства стирол-акриловых полимерных пленок. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 7. С. 67-75
Литература
Wicks Z.W., Jones F.N., Pappas S.P., Wicks D.A. Organic Coatings: Science and Technology. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. 2007. 746 p.
Jones F.N., Nichols M.E., Pappas S.P. Other Resins and Cross‐Linkers. Organic Coatings: Science and Technology. John Wiley & Sons, Inc. 2017. P. 235-245. DOI: 10.1002/9781119337201.ch17.
Wu S., Soucek M.D. Crosslinking of acrylic latex coatings with cycloaliphatic diepoxide. Polymer. 2000. V. 41. Issue 6. P. 2017-2028. DOI: 10.1016/S0032-3861(99)00370-5.
Tillet G. Chemical reactions of polymer crosslinking and post-crosslinking at room and medium temperature. Progress in Polymer Science. 2011. V. 36. P. 191-217.
Geng H., Wang M., Wang M., Ge X., Wang W. Preparation and properties of the self-crosslinked acrylic rubber via Gamma ray initiated emulsion polymerization. Polymer Engineering and Science. 2006. V. 46. Issue 12. P. 1748-1753. DOI: 10.1002/pen.20641.
Wang W., Chang Z., Wang M., Zhang Z. Effect of carboxyl on vulcanization and mechanical properties of carboxylated acrylic rubber prepared by 60Co‐γ‐ray‐induced polymerization. J. Appl. Polym. Sci. 2006. V. 102. Issue 6.
P. 5587-5594. DOI: 10.1002/app.24897.
Wang Y., Chen Z., Yu F. Preparation of epoxy-acrylic latex based on bisphenol F epoxy resin. J. Macromolec. Sci. Part A. 2017. V. 55. Issue 2. P. 1-8. DOI: 10.1080/10601325.2017.1410065.
Gavrilova O.E., Nikitina L.L. Application of prospect polymer materials in light industry for increasing quality of goods. Vestn. Kazan. Tekhnolog. Un-ta. 2014. V. 17. N 18. P. 96-99 (in Russian).
Melenchuk E.V., Kozlova O.V., Aleshina A.A. Application of dispersions of acrylic polymers at printing fabrics with pigments . Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 1. P. 13-20 (in Russian).
Slepchuk I., Kulish I.N., Saribekova D.G. Study of effect of linking agents on parameters of space net of styrol-acrylic polymer Lacrytex 640. Izv. Vuzov. Tekhnologiya Tekstil. Prom-ti. 2014. N 2. Р. 83-86 (in Russian).
Slepchuk I., Kulish I.N., Saribekov G.S. Influence of non-formaldexydes agents on process of curing of acrylic polymers ap-plying in composite finishing compositions. Vestn. Kherson Nats. Tekhnich. Un-t. 2012. N 2 (45). P. 180-183 (in Russian).
Pasichnyk M., Slepchuk I., Michielsen S. Network characterization and swelling behavior of polymer compositions for surface modification of textile materials. Science, Technology and Higher Education. Westwood: Accent Graphics communications. 2012. V. II. Р. 479-485.
Slepchuk I., Semeshko O.Ya., Saribekova Yu.G., Kulish I.N., Gorokhov I.V. Research of influence of cross-linking agents on characteristics of spatial grid and properties of urethane polymer. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 7. P. 86-91 (in Russian).
Karasova S.Ya., Druzhinina Yu.A. Chemistry and physics of polymers. Tutorial on independent work and labs. Samara: SamGTU. 2014. 115 p. (in Russian).
Prokopchuk N.R., Kasperovich O.M. Chemistry and physics of polymers. Laboratory Practice. Minsk: BGTU. 2010. 96 p. (in Russian).
Fischer E.J., Cuccato D., Storti G., Morbidelli M. Effect of the Charge Interactions on the Composition Behavior of Acryla-mide/Acrylic Acid Copolymerization in Aqueous Medium. Eur. Polym. J. 2017. V. 98. P. 302-312. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2017.11.022.
Phadnis S. Proton Exchange Membranes by Grafting of Styrene-Acrylic Acid onto FEP by Preirradiation Technique. I. Effect of Synthesis Conditions. J. Appl. Polym. Sci. 2003. V. 90. P. 2572-2577.
Naghash H.J. Synthesis and Properties of Styrene–Butylacrylate Emulsion Copolymers Modified by Silane Compounds. J. Appl. Polym. Sci. 2009. V. 112. P. 1037-1044.
Cherdoud-Chihani A. Study of Crosslinking Acid Copolymer/DGEBA Systems by FTIR. J. Appl. Polym. Sci. 2003. V. 87. P. 2033-2051.
Slepchuk I., Kulish I., Saribekov G., Sybbotina N. Estimation of properties of polyurethane dispersions crosslinked by glyc-idyl ethers with different end-functionality. Interdisciplinary integration of Science in Technology, Education and Economy. Byd-goszcz: Polish Mechan. Eng. and Technic. Association. 2013. P. 521-531.
