Исследование некоторых свойств пленок поливинилацетатной дисперсии, модифицированной кубовым остатком производства деметилтерефталата

Клей на основе поливинилацетата применяют достаточно широко. Образуемые ими клеевые пленки бесцветны, прозрачны, нетоксичны. Однако клеи и краски на основе ПВА-дисперсии, пластифицированные в основном 5% дибутилфталата, образуют недостаточно стойкую к воде пленку, что исключает возможность их применения в более ответственных операциях

Целью данной работы было исследовать пригодность использования в ПВА- дисперсия вместо дибутилфталата кубового остатка производства (KO-3 ДМТ). Последний получается на стадии дистилляции сырого эфира и представляет собой слегка маслянистую жидкость темно-желтого пзета, хорошо растворимую в ацетоне, этилацетате, смеси этнлацетата и бензола или толуола в соотношении 1:1. Химический состав включает дифенилтрикарбоновую, дифенилдикарбоновую кислоты и их эфиры, фталаты, смолы и др.

В ПВА-дисперсию вводили КО-3 ДМТ в виде раствора в одном из вышеупомянутых растворителей или же с небольшим количеством наполнителя, например каолина. Испытанию подвергли поливинил- гаетатную дисперсию пластифицированную марки ДБ 47/7С и непластифицированную марки Д50С.

Для определения статической прочности клеевых соединений использовали метод типа крестовин (ГОСТ 14760—69).

Миграцию дибутилфталата к КО-3 ДМТ, выраженную потерей массы вымытых из пленок веществ определяли путем погружения в проточную воду, а также кипячения в воде в течение 24 ч образцов из ПВА-дисперсии с 15% дибутилфталата и с 15 КО-3 ДМТ без термообрабоики и с термообработкой в течение 1 ч при температурах 120°С, 140°С, 160°С.

Первоначальная прочность пленки ПВА-дисперсии как пластифицированном, так и непластнфицнрованной, довольно высокая (рис. 1), но при воздействии воды она резко падает и для непластифицированной ПВА-дисперсии через 10 сут составляет всего 9% первоначальной прочности, в то время как для пленок ПВА-дисперсии с КО-3 ДМТ, как видно из кривой 3, водостойкость значительно выше

Каз известно, водостойкими пластификаторами являются дитрифенилкарбоновые кислоты, фталаты, т. е. те пластификаторы, которые сольватно связаны с полимером и в химической структуре которых отсутствуют — ОН- и — О-группы. Как было упомянуто выше, в химическом составе КО-3 ДМТ основную часть составляют фталаты и карбоновые кислоты.

Принято считать, что пластификаторы при сочетании с высокомолекулярными соединениями не вступают в химическую реакцию с последними, а только, (насыщая молекулы, приводят к снижению силы когезии между макромолекулами, придавая им гибкость и пластичность. Однако не исключена возможность, что пластификаторы такого рода вступают с высокомолекулярными соединениями в химическую связь. Так, в сочетании Г1ВА- дисперсии с КО-3 ДМТ возможно возникновение такой связи. Этим, по-видимому, и объясняется повышение физико-механических пленок ПВА-дисперсии.

Прочность пленок ПВЛ-диснерсии с содержанием КО-3 ДМТ (как видно из рис. 2, кривая 1), повышается почти в 2,5 раза по отношению к прочности непластифнцированных пленок. Это можно объяснить уже не пластифицирующим, а химически модифицирующим взаимодействием с образованием уплотненной пространственной сетки полимера.

Кроме того, КО-3 ДМТ одновременно может придать изделиям и гидрофобизирующие свойства — это хорошо видно из кривых 1—4 (рис. 3), которые характеризуют количество поглощенной воды при продолжительном воздействии сена пленки ПВА-дисперсии. Количество поглощенной воды у пленок с КО-3 ДМТ (кривые 1,2) значительно меньше, чем у аналогичных пленок с дибутилфталатом. Очевидно, проникание частиц КО-3 ДМТ и сольватную оболочку ПВА-дисперсии приводи к повышению водостойкости системы.