Лако-красочные материалы — производство

В зависимости от условий полимеризации поливинилацетат по­лучается в виде твердого или вязкого вещества, растворимого в спиртах, кетонах, эфирах уксусной кислоты и других органических растворителях. Полимеры винилацетата бесцветны, прозрачны, светостойки, не имеют запаха, не токсичны, совмещаются со мно­гими природными и искусственными смолами (шеллаком, различ­ными алкидными смолами и т. д.). При температурах выше 130°С полимеры разлагаются с выделением уксусной кислоты.

Клеи на основе поливинилацетата предложены для склеивания кожи, бумаги, тканей, стекла, дерева и металлов; кроме того, они используются в абразивной промышленности. К недостаткам по — ливинилацетатных клеев относится их текучесть на холоду, невы­сокая водостойкость и ограниченная стойкость при повышенных температурах. При склеивании металлов возможна их коррозия под действием уксусной кислоты, образующейся при гидролизе поливинилацетата. В табл. II.5 приведены данные, характеризую­щие состав и свойства отечественных поливинил ацетатных клеев.

Для склеивания бумаги и других неметаллических материалов применяют поливинилацетатный лак, представляющий собой рас­твор полимера в этиловом спирте, и поливинилацетатный клей ПВА.

На основе поливинилацетата выпускается маслостойкий быстро — высыхающий клей, предназначенный для скрепления бумаги пер­вичной обмотки катушек зажигания автомобиля «Жигули».

Поливинилацетатные клеи, содержащие растворители, обычно представляют собой растворы полимера в метил — или этилацетате, ацетоне, толуоле и других растворителях. Концентрация полимера в них колеблется от 25 до 70%. Раньше такие клеи применялись главным образом в производстве безосколочного стекла. К поли — винилацетатным клеям этого типа относится клей УФ-235, пред­ставляющий собой раствор поливинилацетата в смеси спирта и циклогексанона, пригодный для склеивания силикатного стекла в оптических деталях [23].

В табл. II.4 приведены характеристики некоторых зарубежных клеев на основе поливинилацетата [2]. Основное их назначение—■ склеивание бумаги, дерева, стекла, кожи, ткани, керамических ма­териалов, металлической фольги и некоторых пластмасс.

Поливинилацетатные клеи, не содержащие летучих растворите­лей, представляют собой растворы полимеров в реактивных раство­рителях или низкомолекулярные полимеры без растворителей. В качестве реактивного растворителя рекомендуется винилацетат, а также продукт частичной полимеризации винилацетата. В ком­позицию вводят инициатор полимеризации. При приготовлении клеев, не содержащих растворителей, в качестве добавок в них вводят канифоль, модифицированную алкидной смолой, шеллак и другие природные и искусственные смолы. Эти добавки улучша­ют текучесть и адгезионные свойства клея.

Дешевы, негорючи-и совершенно безвредны водно-эмульсион­ные клеи [38]. Для их приготовления используются полимеры с молекулярным весом 5000—10000, получающиеся полимеризацией мономера в водной среде в присутствии инициатора и эмульгато-

Ров. Основные’ области применения водно-эмульсионных клеев — бумажная, текстильная и строительная отрасли промышленности. В строительной технике поливинилацетатные эмульсионные клеи используются (наряду с эмульсиями из синтетических каучуков) для крепления облицовочных и других строительных материалов к бетону. Эмульсии обычно содержат 35—60% полимера, содержа­ние мономера не превышает 1 %; вязкость колеблется в очень ши­роких пределах — от 300 до 7000 сП; размер частиц 0,1—10 мкм.

Поливинилацетатная эмульсия, выпускаемая отечественной про­мышленностью, получается в водной среде при 65 °С. Инициатором реакции является перекись водорода, эмульгатором — поливини­ловый спирт, регулятором рН среды служит муравьиная кислота [24]. Поливинилацетатная эмульсия хорошо совмещается с дибу — тилфталатом и некоторыми другими пластификаторами. Пласти­фицированная эмульсия может храниться в течение 6 мес. при 5— 40 °С. Непластифицированная эмульсия нестойка к действию низ­ких температур.

Клей БК-1 [25] представляет собой продукт совмещения поли — винилацетатной эмульсии и крахмала, применяется для склеи­вания бумаги. Для приготовления клея БК-1 к низковязкой или средневязкой поливинилацетатной эмульсии добавляют при пере­мешивании сухой крахмал или его водный раствор в количествах, указанных ниже:

Содержание, Скорость вес. ч. отверждения, мнн

Поливинилацетатная эмульсия

Крахмал сухой…………………………..

Поливинилацетатная эмульсия 2%-ный водный раствор крах­мала.

В состав клея можно ввести карбамидную смолу МФ-17. Жизне­способность клея 30—40 мин, прочность клеевого соединения воз­растает в течение 2—3 ч после склеивания.

Клей БК-2 готовят из поливинилацетатной эмульсии и натрие­вой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ). Применяется для склеивания бумаги, картона, ламинированной бумаги, бумаги с по­лиэтиленом. Данные о составе и скорости отверждения клея БК-2 приведены ниже:

Содержание, вес. ч.

Скорость отверждения, мин

5-7

Поливинилацетатная эмульсия 50—901

Na-КМЦ (сухая соль) . . . 50—10/ Поливинилацетатная эмульсия

Na-КМЦ (10%-ный водный 80—901

Раствор)………………………………… 20—10/

Жизнеспособность клея 40—50 мин, схватывание бумаги с по­лиэтиленом происходит за 5—7 с. Клей БК-2 наносится на одну или на обе склеиваемые поверхности.

Для улучшения адгезионных свойств поливинил’ацетат подвер­гают частичному гидролизу или совмещают с алкидными смолами. Б состав поливинилацетатных клеев предложено вводить этиловый эфир ортокремневой кислоты (до 30%), производные целлюлозы, полистирол и акриловые смолы.

Клеи, представляющие собой растворы или дисперсии сополи­меров винилацетата с небольшими количествами акриловой, мет — акриловой, итаконовой, кротоновой и малеиновой кислот в водных растворах щелочей, обладают повышенной адгезией к различным материалам, в том числе к металлам и коже.

Гидроксилсодержащие сополимеры винилацетата, выпускаемые в США, имеют температуру размягчения в пределах 120—180 °С и образуют прозрачные, достаточно теплостойкие клеевые швы. Б со­став композиций вводят пластификаторы, наполнители и различ­ные модифицирующие смолы.