ОЦІНКА ЯКОСТІ СТРУКТУРНО ЗАФАРБОВАНИХ ПОЛІУРЕТАНОВИХ ПОКРИТТІВ

Go down

ОЦІНКА ЯКОСТІ СТРУКТУРНО ЗАФАРБОВАНИХ ПОЛІУРЕТАНОВИХ ПОКРИТТІВ

Post by Admin on Wed Mar 14, 2018 1:02 pm

Е.Є..Касьян, д.т.н., професор
Київський національний університет технологій та дизайну
kee2@ukr.net

ОЦІНКА ЯКОСТІ СТРУКТУРНО ЗАФАРБОВАНИХ ПОЛІУРЕТАНОВИХ ПОКРИТТІВ

Серед різноманітних полімерних матеріалів унікальне й найважливіше місце займають поліуретани, оскільки вони містять величезні потенційні можливості для регулювання властивостей. Це зумовлено тим, що для синтезу поліуретанів можна застосовувати досить широке коло вихідних сполук різної хімічної будови й молекулярної маси, які визначають утворення полімерних ланцюгів з такою розмаїтістю хімічної будови, яке не спостерігається в жодного з інших класів полімерів.
Метою даної роботи є оцінка якості покриттів, сформованих з використанням структурно зафарбованих поліуретанів.
Структурно зафарбовані поліуретани (СЗП), отримані з використанням олігомерної складової та азобарвників, є ефективними оздоблювальними матеріалами. Використання СЗП у складі покривних композицій дозволяє сформувати високоеластичні, з насиченим кольором, однотонно забарвлені покривні плівки, що можуть бути використані для оздоблення різних видів шкір сучасного асортименту, зокрема, для лакового й анілінового оздоблення [1].
Для формування лакового покриття використано розчини СЗП, що є продуктами синтезу на основі толуїлендіізоціанату, олігоефіру та подовжувачів діаміну сумісно з азобарвниками, а для анілінового – забарвлені полімерні дисперсії, отримані шляхом диспергування продуктів синтезу СЗП [2].
Визначення якості лакового покриття з використанням розчинів СЗП показало [3], що показники якості даних шкір відповідають вимогам нормативно-технічної документації, а дослідні лакові покриття за своїми фізико-механічними, експлуатаційними і гігієнічними характеристиками не поступаються характеристикам покриття, отриманого за діючою технологією. Сортність цих шкір становить 97,9 %, що на 0,3 % перевищує сортність лакових шкір, отриманих за діючою технологією, за рахунок меншої кількості дефектів, що проявляються на лицьовій поверхні готової шкіри.
Дослідні шкіри характеризуються більшим видовженням і меншою жорсткістю при майже однаковій міцності, очевидно, завдяки використанню більш м'яких плівкоутворювачів у лаковій композиції та відсутності в дослідних покриттях пігментованого ґрунту, здатного помітно знижувати еластичність як покривної плівки, так і загалом готової шкіри.
Використання розчинів СЗП дозволяє сформувати лакові покриття із значно вищими експлуатаційними характеристиками у порівнянні з покриттями, отриманими за діючою технологією. Зокрема, адгезія покриття підвищується на 47...58 %, а стійкість до багаторазового вигину  на 17...22 %. Зростання даних показників, безумовно, відбувається за рахунок виникнення додаткової взаємодії функціональних груп СЗП і шкіряного напівфабрикату. Інтенсивна взаємодія, що призводить до повного зв'язування барвникової складової у структурі СЗП, також пояснює високу стійкість забарвлення покривної плівки до мокрого тертя.
Завдяки наявності у складі лакової композиції розчину нітроцелюлози стійкість покриття до мокрого тертя і його блиск зростають на 25...30 %. Липкість покриття знижується на 60...65 % внаслідок додаткової взаємодії і остаточного блокування гідроксильними групами нітроцелюлози вільних ізоціанатних груп СЗП у процесі формування лакового покриття.
Гігієнічні властивості розроблених лакових покриттів покращуються у 1,5...1,6 рази порівняно із зразками діючої технології внаслідок формування пористої більш упорядкованої структури покривних плівок завдяки присутності в них нітроцелюлози та барвникової складової, що також сприяє підвищенню гідрофільності покриття.
Використання в покривних композиціях дисперсій СЗП дозволяє сформувати анілінові покриття із значно вищими експлуатаційними характеристиками у порівнянні з покриттями, отриманими за діючою технологією. Зокрема, адгезія покриття до сухої шкіри підвищується на 44...51 %, а до мокрої  на 35...42 %. Підвищення адгезійної міцності, безумовно, пояснюється зростанням числа контактів взаємодії функціональних груп СЗП і компонентів шкіри та утворенням значно міцніших адгезійних зв’язків хімічної й фізико-хімічної природи. Тим же фактом взаємодії, що призводить до повного зв'язування барвникової складової у структурі СЗП, також пояснюється висока стійкість забарвлення покривної плівки до мокрого тертя.
Значне зростання показника стійкості до багаторазового вигину забезпечується більшим проявом адгезійно-когезійних взаємодій у товщі покривної плівки, використанням більш еластичних плівкоутворювачів, а також присутністю в оздоблювальному складі нітроцелюлози, що сприяє зміцненню закріплювального шару покриття.
Розроблені покриття мають хороші гігієнічні властивості, зокрема, їх паропроникність зростає на 14...19 %, а повітропроникність  на 18...20 %. Покращання цих показників відбувається за рахунок зменшення товщини покривних плівок, зростання їх гідрофільності і формування більш пористої й проникної структури завдяки присутності барвникової складової, що здатна знижувати ступінь упорядкованості структури полімеру, підвищувати лабільність його ланцюгів і зменшувати щільність зшивання макромолекул структурно зафарбованих поліуретанів..
Сортність цих шкір на 0,3...0,4 % перевищує сортність шкір анілінового оздоблення, отриманих за попередньо діючою технологією, за рахунок меншої кількості дефектів, що проявляються на лицьовій поверхні готової шкіри.
Таким чином, застосування в процесі оздоблення натуральних шкір розчинів і дисперсій структурно зафарбованих поліуретанів забезпечує формування на шкірах високоякісних лакового й анілінового покриттів з високою адгезією, рівномірним забарвленням, хорошим грифом і високими експлуатаційними і гігієнічними показниками, що відповідають вимогам Держстандартів ДСТ 9705-78 "Шкіра взуттєва лакова" та ДСТУ 2726-94 "Шкіра для верху взуття".

Список використаних інформаційних джерел
1. Інноваційні технології виробництва шкіряних і хутрових матеріалів та виробів : монографія / А.Г.Данилкович, І.М.Грищенко, Е.Є.Касьян та ін.; за ред. А.Г.Данилковича. –К.: Фенікс, 2012. – 344 с.
2. Патент 69804 А Україна, МКИ С09D4/00. Спосіб отримання забарвленого поліуретану / Касьян Е.Є., Данилкович А.Г.; заявник та патентовласник Київський національний ун-т технологій та дизайну.  № 20031211157; Заявл. 08.12.2003; Опубл. 15.09.2004, Бюл. № 9.
3. Касьян Е.Є. Технологія лакового оздоблення шкір розчинами структурно зафарбованих поліуретанів / Е. Є. Касьян, А.В. Сміла, В.І.Ліщук // Легка промисловість. – 2011. – №4. С.53-55.
4. Касьян Е. Є. Технологія анілінового оздоблення шкір дисперсіями структурно зафарбованих поліуретанів / Е. Є. Касьян, Сміла А.В., Ліщук В.І. // Технології та дизайн. – 2012. – № 1. – режим доступу до журн.: http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/td/2012_1/2012-1.html.

Admin
Admin

Posts : 72
Join date : 2018-03-13

View user profile http://sychasnematerialozn.forumotion.me

Back to top Go down

Back to top


 
Permissions in this forum:
You cannot reply to topics in this forum