Розробка акрил-уретанових покриттів із покращеними експлуатаційними характеристиками для текстильних матеріалів технічного призначення

Abstract

Дисертацію присвячено вирішенню важливого науково-прикладного завдання із створення полімерних покриттів на водній основі для оздоблення текстильних матеріалів технічного призначення. Встановлені закономірності фізико-хімічних перетворень в процесі формування полімерних акрил-уретанових покриттів гібридного типу на водній основі для одержання текстильних матеріалів технічного призначення з широким комплексом властивостей. Актуальність роботи зумовлена з одного боку потребою в розширенні асортименту текстильних матеріалів технічного призначення шляхом нанесення полімерного покриття, з іншого боку підвищеними екологічними вимогами до покриттів, що вимагає від виробників повної відмови від використання органічних розчинників і перехід на водні системи. Для текстильних матеріалів технічного призначення важливо не лише забезпечити міцність або водостійкість, а сформувати комплекс властивостей: еластичність, стійкість до дії температури, вологи, механічних навантажень і збереження експлуатаційного комфорту. Акрилові та поліуретанові дисперсії широко застосовуються як плівкоутворювачі, але кожен полімер має свої переваги і недоліки. Тому перспективним є поєднання акрилової та уретанової складових в одному гібридному матеріалі для забезпечення комплексу експлуатаційних властивостей. Метою дисертаційної роботи є створення акрил-уретанових покриттів на водній основі із покращеними експлуатаційними характеристиками для текстильних матеріалів технічного призначення. Об’єкт дослідження: процеси фізико-хімічних перетворень під час формування полімерних акрил-уретанових покриттів гібридного типу на водній основі. Предмет дослідження: акрил-уретанові покриття на водній основі із покращеними експлуатаційними характеристиками для текстильних матеріалів технічного призначення; технологічні параметри оздоблення текстильних матеріалів із застосуванням акрил-уретанових дисперсій на водній основі. Наукова новизна роботи полягає у встановленні закономірностей фізико-хімічних перетворень в процесі формування полімерних акрил-уретанових покриттів гібридного типу на водній основі для створення текстильних матеріалів технічного призначення з широким комплексом властивостей.

The dissertation is devoted to solving an important scientific and applied problem of developing water-based polymer coatings for finishing technical textile materials. Patterns of physicochemical transformations during the formation of hybrid water-based acrylic-urethane polymer coatings were established to obtain technical textile materials with a broad range of properties. The relevance of this work is determined, on the one hand, by the need to expand the range of technical textile materials through the application of polymer coatings and, on the other hand, by increased environmental requirements for coatings, which require manufacturers to completely abandon organic solvents and switch to water-based systems. For technical textile materials, it is important not only to ensure strength or water resistance, but also to form a set of properties including elasticity, resistance to temperature, moisture, and mechanical loads, while maintaining functional comfort. Acrylic and polyurethane dispersions are widely used as film-forming agents, but each polymer has its own advantages and disadvantages. Therefore, combining acrylic and urethane components in a single hybrid material is a promising approach to achieving a comprehensive set of performance properties. The aim of the dissertation is to develop water-based acrylic-urethane coatings with improved performance characteristics for technical textile materials. Object of research: physicochemical transformation processes occurring during the formation of hybrid water-based acrylic-urethane polymer coatings. Subject of research: water-based acrylic-urethane coatings with improved performance characteristics for technical textile materials; technological parameters for finishing textile materials using water-based acrylic-urethane dispersions. The quality of water-emulsion film-forming materials and their suitability for textile-finishing processes were assessed according to the following properties: resistance to electrolytes, rheological characteristics, dry residue content, and others.