Внутренние напряжения в латексных покрытиях

Мастичные покрытия на основе каучуковых латексов широко применяются для отделки крупнопанельных домов и защиты бетона. Это объясняется доступностью многих латексов, их безвредностью, совместимостью с наполни гелями и хорошим сцеплением с бетоном.

Для подбора наиболее долговечных композиций необходимо изучить внутренине напряжения в таких покрытиях и установить их связь с прочностью и адгезионными свойствами Как у большинства полимеров, прочность покрытий повышается с увеличением степени наполнения латекса, но вместе с тем возрастают внутренние напряжения, влияющие на долговечность покрытия.

Другой способ повышения прочности покрытий — предварительная вулканизация латекса при котором изменяется механизм структурообразования в пленке связующего. Как же влияет предварительная вулканизация на прочность наполненных композиций, их адгезию к бетону и кинетику внутренних напряжений?

Для опытов использовали латекс СКС-С5 ГП Омского завода синтетического каучука (вязкость 13 сек по ВЗ-4, концентрация полимера 47%, pH =11) Наполнителем служил природный маршалит с удельной поверхностью около 3000 см2/г, содержащий 95,36% кремнезема Перед введением наполнителя латекс стабилизируется казеинатом аммония или смесью казеина кислотного, водного аммиака и поверхностно-активного вещества ОП-7. С целью определения прочности при растяжении образцы покрытия изготовляли в соответствии с ГОСТ 11262—65 из пленок, отлитых на стекле. После выдержки в нормальных условиях (время различное) их разрывали в машине РМП-500 со скоростью деформирования 20 мм/мин.

Результатами испытаний (рис. 1) установлено, что прочность покрытий из невулканизованного латекса без наполнителя, невысокая, процесс структурообразоваиня идет медленно: прочность пленок не стабилизируется даже через месяц. 100%-ное наполнение маршалитом не вносит каких-либо существенных изменений (кривая 2). С введением 200% наполнителя скорость упрочнения пленок заметно повышается и максимум прочности достигается приблизительно через 10 сут. (кривая 3). Более высокие показатели прочности и скорости структурообразования получены при испытании образцов покрытия па основе вулканизованного латекса (кривая 4).

Предварительную вулканизацию осуществляли добавлением в нагретый до 60С латекс тонкодисперсной серы (3%) и окиси цинка (1%). После охлаждения и фильтрования в смесь добавляли три- этаноламин (2%) и вновь нагревали состав до 90—100 С в течение часа. Прочность покрытия на основе вулканизованного латекса, содержащего 200% наполнителя, возрастает по кривой вида:


Экспоненциальный характер уравнения 2 свидетельствует о том, что процесс структурообразования пленки вулканизованного латекса подчиняется законам химической кинетики и в полимере в результате вулканизации появляются поперечные связи.

Кинетика структурообразования пленок невулканизованного латекса уравнению (1) не подчиняется. Сравнивая кинетику упрочнения одинаково наполненных покрытий на основе вулканизованного (кривая 4) и невулканизованного (кривая 3) латексов следует отметить, что кривая разности пределов прочности пленок (кривая 5) проходит через максимум в начальной стадии структурообразования. По-видимому, так же случае, благодаря высокой эластичности полимера, внутренние напряжения не достигают опасной величины.




Прочность сцепления покрытий с бетоном определяли, отрывая вместе с покрытием приклеенные к нему конические отливки на бетона. Наибольшей прочностиобладают составы на основе вулканизованного латекса (рис.3), причем разрушение происходит в слое покрытия. Однако прочность сцепления ниже самого покрытия пример по па величину внутреннего напряжения.

Результаты опыта позволяют заключит, что внутренние напряжения и мастичных покрытиях на основе латекса зависят от структурообразования пленок. На конечной стадии структурообразования эти напряжения значительно меньше со противления самого покрытия растяжению, что обеспечивает стабильную прочность сцепления покрытия с бетоном.