Лако-красочные материалы — производство

Полиэтилен — неполярный термопластичный полимер, не обла­дающий адгезионными свойствами и очень трудно поддающийся склеиванию. Однако он может быть использован для склеивания алюминиевых сплавов [2]. Склеивание полиэтиленом основано на окислительных процессах, протекающих при плавлении полиэти­лена и контакте полимера с покрытой окисной пленкой поверхно­стью алюминиевого сплава. При этом в макромолекулах полиэти­
лена образуются полярные группы, и он приобретает адгезионные свойства.

Окисление полиэтилена проводят при температурах, превышаю­щих температуру его плавления, хотя процесс окисления идет и при комнатной температуре. При окислении полиэтилена на воз­духе в полимере сначала возрастает концентрация карбонильных групп, при более глубоком окислении появляются группы ООН, ОН, СООН и С—О. Процесс окисления при повышенных темпе­ратурах сопровождается структурированием [3, 7].

Изучение контактного термического окисления расплава поли­этилена на сплавах металлов показало, что процесс сопровож­дается растворением поверхностного слоя металла и появлением в объеме полимера металлсодержащих соединений [4]. При кон­тактном окислении полиэтилена на сплавах, компоненты которых обладают различной способностью к растворению в расплаве по­лимера, происходит изменение химического состава и структуры сплава. Так, при контактном окислении полиэтилена на латуни происходит растворение обоих компонентов сплава, но скорость растворения цинка несколько выше, в связи с чем поверхностный слой латуни, обогащаясь медью, приобретает цвет красной меди [5].

Интересно исследование, посвященное влиянию химических и структурно-механических факторов на адгезию модифицированно­го полиэтилена (полиэтилен с привитыми цепями полиглицидил — метакрилата) к алюминиевой фольге [6]. При введении некото­рых наполнителей повышается адгезия полиэтилена к стали [8].

Известны [9] клеевые композиции на основе полиэтилена и атактического полипропилена, содержащие добавку полярных ве­ществ, например малеинового ангидрида и (или) капролактама. Введение в полиэтилен атактического полипропилена и полярного вещества дает возможность получить клей с хорошими адгезион­ными свойствами и относительно низкой температурой склеивания.

Для получения клея 100 вес. ч. полиэтилена, 10—80 вес. ч. атактического полипропилена и 5—20 вес. ч. малеинового ангидри­да смешивают при комнатной температуре, нагревают смесь до 120—170 °С и снова перемешивают до полной гомогенизации; по­сле этого температуру снижают до 80—120°С и подвергают смесь деформациям сдвига при градиенте скорости 50—200 с-1. Такой способ получения клеевой композиции осуществляют на обычной червячной машине непрерывного действия с зональным регулиро­ванием температуры и специальным шнеком или на специальной червячной машине. Целесообразность получения клеевой компо­зиции на червячных машинах обусловливается возможностью по­лучения клея в виде нитей, шнуров, лент, гранул или шнура, арми­рованного усиливающими нитями.

Клеи на основе полиэтилена предложено использовать в обув­ной, швейной, полиграфической промышленности и в других обла­стях народного хозяйства. Данные о прочности клеевых соединений шевиота (склеивание при 150 °С в течение 1—5 с) такими клеями приведены ниже:

Состав клея, вес. ч.

TOC o "1-3" h z полиэтилен………………………………………………………………. 100 100 100

Атактический полипропилен 20 60 20

Малеиновый ангидрид. 5 5 —

Капролактам……………………………………………………………….. — — 10

Прочность при расслаивании

При 20 °С, кгс/см………………………………………………………. 2,4 2,4 4,3

Некоторые американские фирмы выпускают полиэтиленовые клеи в виде порошка (Эджилен № 1) или в виде мелких крупинок шарообразной формы (Марлекс 50); фирма «Monsanto» выпуска­ет клеи, представляющие собой тонкоизмельченное полиэтилено­вое волокно (марок 208176-1, 2, 3 и 4) Склеивание этими клеями производят при 200—210 °С. Наиболее высокие показатели проч­ности клеевых соединений обеспечивает клей марки 208176-4 на ос­нове полиэтилена с молекулярным весом 100 000.

В качестве клеев предложено использовать сополимеры эти­лена с винилацетатом, а также карбоксилированный полиэтилен. Количество винилацетата в сополимере может составлять от 17 до 42%. Клеи применяются при изготовлении упаковочных мате­риалов, для склеивания текстильных материалов, при производстве обуви, в прреплетном деле и т. д.

Карбоксилированный полиэтилен обладает хорошей адгезией (при нагревании) к полярным и неполярным материалам. Клеями на его основе можно склеивать кожу, полиамиды, бумагу и поли­этилен. Клеевая композиция получается также при сплавлении карбоксилированного полиэтилена с полиамидами.