Главная Обратная связь

Дисциплины:






Штучні шкіряні матеріли, характеристика основних видів



Виготовлення штучних матеріалів набуло широкого розвитку в 30-х рр.

XX ст. На сучасному етапі це велика самостійна галузь промисловості, головним завданням якої є ство­рення різноманітних матеріалів, здатних замінювати натуральні матеріали у виробництві взуття, одягу, галантерейних, лимарсько-сідель­них, технічних та інших виробів.

Розвиток хімії полімерів і промисловості штучної шкіри до­зволив створити високоякісні матеріали, що мають велике значення. Головними видами штучних матеріалів, які випускають підприємства з виготовлення штучних і плівкових матеріалів, є штучні легкі шкіри, підошовні гуми, формовані підошви з поліуретанів (ПУ) і термоеластопластів (ТЕП), картони, у тому числі плівкові матеріали.

Штучна шкіра– шкіроподібний матеріал, що імітує натуральну шкіру і відповідає її споживним властивостям. Процес виготовлення менш трудомісткий, ніж з натуральної шкіри, і може здійснюватися машинами автоматичної і напівавтоматичної дії. Їх випускають у вигляді готових деталей і вузлів, що значно спрощує технологічну схему виготовлення, дозволяє економно використовувати сировину.

Штучні матеріали для низу взуття мають переваги перед натуральною шкірою за такими показниками, як теплопровідність, водостійкість, стійкість до хімічних реагентів, надійність. Виробництво штучних і синтетичних матеріалів набуло значного розвитку у зв'язку з розробкою промислового синтезу великої кількості різноманітних полімерних матеріалів, економічною вигідністю виробництва штучних шкір, можливістю застосування нових технологічних процесів у виготовленні взуття. Найбільш широко штучні матеріали застосо­вуються для низу взуття і за своїми споживними властивостями не лише не поступаються натуральній шкірі, а й мають перевагу над нею.

Зараз близько 78 % взуття виготовляється на підошві з різних гум і поліуретанів, 80% – із застосуванням жорстких штучних матеріалів для внутрішніх і проміжних деталей.

Помітних результатів промисловість досягла у виготовленні м'яких штучних і синтетичних шкір, які добре імітують натуральну шкіру, достатньо м'які, еластичні, надійні під час експлуатації. Головними недоліками є відсутність належних гігієнічних властивостей, недостатня здатність до формування і формостійкості, низька морозостійкість окремих матеріалів.

Для виготовлення штучних шкір застосовують чимало видів сировини, які за характером і значенням у технологічному процесі по­діляються на такі групи: плівкоутворюючі, зв'язуючі й проклеюючі речовини; пластифікатори, розчинники і розріджувачі, наповнювачі і фарбуючі речовини; спеціальні добавки.

Плівкоутворюючі, зв'язуючі і проклеюючі речовиниє найбільш важливими, оскільки впливають на споживні властивості гото­вих матеріалів. До них належать полімеризаційні і поліконденсаційні смоли, синтетичні каучуки і латекси, ефіри целюлози, каніфоль, нафтобітуми, рослинні масла та інші речовини. Особливе значення мають каучуки.



Каучуки - велика група лінійних полімерів, які мають у ланцюгах подвійні зв'язки за місцем приєднання сірки в процесі її вулканізації. Розрізняють натуральні і синтетичні каучуки. Особливо велике значення мають синтетичні каучуки. Головними видами синтетичних каучуків, що виготовляють у нашій країні і застосовують для виробництва штучних шкір, є такі: бутадієновий, бутадієнстирольний, бутадієннітрильний, бутилкаучук, хлоропреновий, ізопреновий, карбоксилвмісний, силоксиновий і синтетичні латекси.

Бутадієновий каучук (СКБ) виготовляють шляхом полімеризації бутадієну СН2=СН-СН=СН2. Сирий каучук неміцний, межа міцності під час розтягування не перевищує 20 - 25Н.

Гумі на основі бутадієнового каучуку притаманна висока стійкість до тертя, але при температурі 40-45°С вона втрачає еластичність, стає недостатньо морозостійкою.

Бутадієнстирольний каучук (СКС) одержують при емульсійній полімеризації бутадієну і стиролу С6Н5~СН=СН2. Залежно від вмісту стиролу, що досягає 10-15 %, одержують різні марки бутадієн-стирольного каучуку. Найпоширенішим каучуком є СКС-30, в якому вміст стиролу становить 30 %. Збільшення стиролу в каучуку підви­щує його твердість.

Бутадієнстирольний каучук має підвищену стійкість до окиснення порівняно з натуральним і бутадієновим каучуками, для його вулканізації потрібно менше сірки. Каблуки і підошви з цього матеріалу фарбують переважно у світлі тони.

Бутадієннітрильний каучук (СКН) СН2=СН –CN – продукт спільної полімеризації бутадієну і нітрилу акрилової кислоти, вміст якої становить у різних марках каучуку від 18 до 40 %. Випускають три марки каучуку: СКН-18, СКН-26, СКН-40.

Значна кількість полярних нітрильних груп -CN у структурі цього каучуку обумовлює його полярні властивості й підвищену міцність.

Бутадієннітрильний каучук на відміну від інших синтетичних каучуків розчинний в ацетоні, за морозостійкістю поступається лише натуральному каучуку, стійкий до дії масел і жирів. Гума на основі каучуку СКН переважає гуму з усіх інших каучуків за опором до сти­рання, її застосовують для виготовлення гум для підошов, у масложировій промисловості.

Бутилкаучук (СКБ) одержують співполімеризацією ізобутилену із невеликою кількістю ізопрену СН3-С-СН3. Він стійкий до дії кисню та інших окиснювачів, за стійкістю до дії кислоти і лугів переважає натуральний каучук, стійкий до теплового старіння, зберігає пружні властивості при низьких температурах. Гума з нього має високу стійкість під час дослідів на багаторазове згинання, зберігає еластичні властивості в діапазоні температур від –100 °С до +100 °С Саме тому її використовують для виготовлення морозостійких підошов.

Хлоропреновий каучук (СКХ) є вихідною сировиною хлоропрену СН2=СН - СН=СН2. На відміну від інших каучуків його вулканізують нагріванням без сірки.

За своєю структурою близький до натурального каучуку, стійкий до дії масел, окиснювачів, старіння. Великою перевагою хлоропренового каучуку є його низька собівартість.

Ізопреновий каучук отримують у результаті полімеризації ізопрену СН2=С - СН=СН2 За фізико-механічними властивостями і за І СН3 структурою він близький до натурального каучуку, а в деяких відно­шеннях переважає його. Гума з такого каучуку без наповнення міцніша на розрив, має більш високе відносне розтягування порівняно з гу­мою із натурального каучуку, але поступається їй за опором до роздирання.

Силоксанові каучуки – високомолекулярні кремнійорганічні сполуки, отримані конденсацією кремнійорганічних спиртів. Мають найбільшу теплостійкість, високу морозостійкість (до –90 °С) і термостійкість (до 300 °С). їх застосовують для виготовлення гум спеціального призначення.

Синтетичні латекси – водні дисперсії каучуків, що утворюються з емульсій мономерів під час їх синтезу. Латекси використовують для просочування основи і нанесення покриття штучних шкір, під час отримання картонів і клею (хлоропренові латекси). Застосування латексів спрощує виробничі процеси, покращує експлуатаційні властивості матеріалів.

Як клей використовують бітуми, каніфоль, крохмаль, пом'якшувачі, пластифікатори, розчинники, розріджувачі.

Уведення пом'якшувачів у гумові суміші надає їм певної м'якості, пластичності й підвищує їх здатність змішуватися з порошкоподібними компонентами, а також запобігає передчасній вулканізації.

Стеаринова кислота і вазелін запобігають прилипанню до вал­ків гумових сумішей під час вальцювання, каландрування. Каніфоль підвищує клейкість гумових сумішей.

Пластифікатори– пом'якшувачі для полівінілхлориду, полі­стиролу, нітроцелюлози та інших речовин. Це складні ефіри різнома­нітних спиртів і дикарбонових кислот, які є прозорими маслянистими рідинами.

Розчинники– леткі речовини, що використовуються для отримання розчинів високомолекулярних речовин (циклогексанопректифікат, етилацетат, бутилацетат та ін.).

Розріджувачі– леткі речовини, які під час змішування з розчинником розріджують отримані розчини.

Наповнювачі– речовини порошкоподібної і волокнистої структури, застосування яких дозволяє істотно змінити існуючі властивості або надати нових плівкоутворюючим речовинам.

Якнаповнювачі гумових сумішей використовують різні порошкоподібні матеріали – сажу, каолін, крейду, тальк тощо. Головне їх призначення – підвищення фізико-механічних властивостей матері­алів і значне зниження витрат каучуку на одиницю продукції.

Для підвищення коефіцієнта тертя, опору до роздирання, надання вигляду шкіри, покращання технологічних та інших властиво­стей у каучук уводять волокнисті наповнювачі: бавовну, віскозу, синтетичні волокна, подрібнені тканини, трикотажні полотна. Для фарбування штучних шкір здебільшого використовуються мінеральні й органічні пігменти.

Спеціальні добавки– вулканізуючі речовини, прискорювачі, активатори і сповільнювачі вулканізації, сикативи, затверджувачі, пороутворювачі, засоби, що запобігають старінню матеріалу тощо.

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...