Адгезия полимеров к текстильным материалам

Адгезия полимеров к текстильным материалам – частный случай адгезии полимеров к субстратам полимерной природы. Практическое значение вопросов адгезии полимеров к волокнам велико в производстве резино-тканевых изделий, шин, слоистых пластиков и т.д.

Более подробно рассмотрим адгезию в системе корд-адгезив-резина. Эта система наиболее изучена, результатом этих исследований явилось создание резино-тканевых конструкций, имеющих высокую работоспособность, а также полученные данные могут быть рекомендованы для использования в системах, где адгезия полимера к волокнам, тканям, нитям определяет работоспособность изделия или конструкции на их основе. Волокна – целлюлоза (вискоза), полиамид (капрон), полиэтилентерефталат (лавсан) имеют волокнистую структуру и некоторые особенности внешнего и внутреннего строения.

К ним относятся: своеобразный микрорельеф поверхности – извитость (по срезу), пористость (пустоты, микротрещины и поры). Особенно пористыми являются вискозные волокна. В природных целлюлозных волокнах (хлопке) объем пор составляет 35-49% от объема волокна. На практике приходится иметь дело с крученой нитью – кордными волокнами, текстильными тканями, в связи с этим, важное значение приобретают плотность ткани, крутка нити и другие параметры. Вязкость адгезива также является важной характеристикой, оказывающей влияние на прочность композиционного материала. При смачивании волокон адгезивом полимер сначала заполняет промежутки между элементарными волокнами (между нитями 1 и 2-ой крутки), затекает в углубления и неровности извитого контура вискозных волокон, а затем проникает в глубь элементарных волокон и заполняет поры, пустоты, капилляры. Это относится, прежде всего, к растворам низкомолекулярных смол. На этой особенности основаны многие способы отделки текстильных материалов, например, придание несминаемости вискозным тканям.

Такие образом, нити, ткани из синтетических, искусственных и натуральных волокон – весьма своеобразный субстрат, что необходимо учитывать на практике.

Рассматривая вопросы адгезии полимеров к волокнам необходимо в первую очередь учитывать природу адгезива и субстрата.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что наличие полимерных функциональных групп в макромолекулах адгезива обеспечивает достижение высокой адгезии к субстрату, содержащему полярные группы (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Адгезия связующих к волокнам

^* - когезионное разрушение волокна

Поэтому в промышленности для крепления к волокнам на основе целлюлозы, полиамида и полиэтилентерефталата применяются адгезивы на основе полимеров, содержащих гидроксильные, эпоксидные и другие активные функциональные группы.

В резино-тканевых системах в качестве адгезивов используют смеси, состоящие из латексов и эмульсий на основе полиметилметакрилата и полиметилакрилата, бутадиенового, винилпиридинового и карбоксилсодержащего каучуков в комбинации с резорциноформальдегидными смолами. С целью увеличения адгезии полимеров к волокнам в адгезивы вводят феноло-формальдегидные, меламино-формальдегидные смолы.