РОЗДІЛ 2
ОБГРУНТУВАННЯ ТА ВИБІР МЕТОДІВ
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Вибір об’єктів досліджень
Для розробки нових композицій виготовлення форм глибокого друку для маркування
продукії було проведено апробацію основних класів полімерних матеріалів.
Дослідження проводились з врахуванням таких параметрів: суміщення і можливість
введення в полімерну композицію сажі (до 10%); можливість якісного нанесення
композиції на полімерну основу; відсутність після затвердіння на поверхні
полімерного матеріалу тріщин, раковин, нерівностей, напливів та інших
механічних дефектів; можливість механічної обробки полімерного матеріалу
(шліфування, полірування); чутливість до лазерного випромінювання з довжиною
хвилі 1,06 мкм; можливість отримання високих репродукційно-графічних і
друкарсько-технічних показників; стійкість до розчинників фарб глибокого друку
(спирт, толуол, бензин); високі фізико-механічні показники (тиражостійкість);
оптимальні деформаційні властивості для сприяння тенденції поступового зносу
форми замість сколу чи руйнування; опір термомеханодеструкції; наявність
позитивного градієнту основних механічних властивостей, які визначають
зносостійкість.
Виходячи з робочої гіпотези і проведеного аналізу, для досліджень були вибрані
такі матеріали:
– система біс/4-(1-оксіетил)феніловий/ефір-метакрилова кислота (ТУ
6-14-24-62-79);
– суміш олігоефіракрилату й олігоетиленглікольмалеінату у співвідношенні 3:2 –
НПС-609-21М (ОСТ-6-05-431-78);
– епоксидна смола ЕД-20;
– малеїновий ангідрид МА;
– СКН-26;
– перекис бензоїлу;
– перекис дикумилу – ПДК (ТУ ТСР 744Р-62);
– сажа марки ПМ-15;
– фенол-формальдегідна смола;
– полістирол.
Ролівсани є рідкими (гліцериноподібними) або легкоплавкими
мономерно-олігомерними композиціями (табл. 2.1), які не містять розчинників.
Основні показники ролівсанів (модифікації А і Б) представлені в табл. 2.2.
Таблиця 2.1
Хімічний склад ролівсанів, визначений з використанням
хроматографії, і композицій
Вміст компонентів,%
Ролівсан
Композиція
М1
М2
М3
OL
Ролівсан
Сажа
14
16
20
50
90
10
12
28
25
35
90
10
М1: біс (4-вінілфеніловий ефір)
М2: метакриловий ефір 4ў-(1-оксіетил)-дифенілоксиду;
М3: диметакриловий ефір біс (4-(1-оксіетил) фенілового) ефіру;
OL: ненасичений олігомер – продукт катіонної олігомеризації М1 і М2.
Ролівсани переробляють у вироби методами рідкофазного (хімічного) формування
або вільної заливки. Затвердіння матеріалу відбувається в діапазоні температур
130 - 250°С. Отримання армованих пластиків здійснюється контактним формуванням
або пресуванням при питомому тиску 0,01 - 0,1 МПа [128-136, 193].
Ролівсан МВ-1 розчиняється в ароматичних або хлорованих вуглеводах, кетонах,
ефірах, амідах, карбонових кислотах, епоксидних і поліефірних смолах.
Ролівсани можна довго експлуатувати при високих темепературах, оскільки вони
перевищують за теплостійкстю епоксидні й поліефірні смоли, а за міцністю –
кремнійорганічні смоли. Ролівсани забезпечують сумісність компонентів у рідкому
стані вихідної системи з високою теплостійкістю, хімічною стійкістю, міцністю і
комплексом інших експлуатаційних характеристик матеріалів, отриманих на їх
основі.
Таблиця 2.2
Основні показники ролівсанів
№ п/п
Показники
В’язкість (при 25°С), МПаґс
5000
2000
Показник заломлення (при 10°С)
1,605
1,59
Середньочислова молекулярна маса
~600
~400
Ненасичені поліефіри – це гетеро- чи карболанцюгові термореактивні олігомери і
полімери, які містять складноефірні групи й кратні вуглець-вуглецеві зв’язки.
Наявність ненасичених груп в основних чи бокових ланцюгах макромолекул надають
їм здатності до гомополімеризації чи співполімеризації з утворенням трьохмірних
полімерів [137-140]. Смола НПС-609-21М використовується в основному для
виготовлення виробів із склопластиків різними методами. Ця смола має високі
технологічні властивості, дешева й виготовляється з найбільш доступної сировини
(етиленгліколю, диетиленгліколю, малеїнового і фталевого ангідридів), причому в
якості мономера-розчинника для ненасичених поліефірів використовують малолеткий
мономер – диметакрилат триетиленгліколю (ТГМ-3).
Епоксидна смола ЕД-20. Епоксидні смоли – це олігомери чи мономери, які містять
у молекулі не менше двох епоксидних чи гліцидилових груп і здатні
перетворюватися у полімери просторової (сітчатої) структури. Це розчинні й
плавкі продукти конденсації епіхлоргідрину й діфенілпропану. Затверджуються
аліфатичними й ароматичними ді- і поліамінами, низькомолекулярними поліамідами,
ангідридами ді- і полікарбонових кислот, фенолформальдегідними смолами. Цифра
20 позначає нижню межу вмісту епоксидних груп [138, 139, 141].
Малеїновий ангідрид (МА) – ангідрид етилен-1,2-цис-дикарбонової кислоти. МА –
це безколірні кристали; густина 1,48 г/см3; т. пл. 52,8°С; т.кип. 199,9°С;
теплота плавлення 11,5 МДж/кмоль (2,75 ккал/моль); теплота випаровування 43,96
МДж/кмоль (10,5 ккал/моль). МА змішується з діоксаном; добре розчиняється в
ацетоні (70%); етилацетаті (53%); хлороформі (34%); бензолі (33%); обмежено в
СCl4 (0,6%). При змішуванні МА з водою і спиртом утворюються відповідно
ламінова кислота й діалкілмалеїнати; при взаємодії зі спряженими дієнами –
циклічні аддукти типу ангідридів циклогександикарбонових кислот [142]. При
поліконденсації МА з гліколем утворюються ненасичені олігоефіри. Сам МА і його
низькоплавкі суміші з ангідридами інших карбонових кислот служать
затверджувачами епоксидних смол. МА співполімеризується з великою кількістю
мономерів у присутності перекисів і інших вільнорадикальних сполук.
Бутадієн-нітрильний каучук СКН-26 – це співполімер 1,3-бутадієну з
акрилонітрилом, який міст
- Київ+380960830922