Бештоев Бетал Заурбекович. Клеевые композиции на основе природных полисахаридов и канифоли

brief description

Бештоев Бетал Заурбекович. Клеевые композиции на основе природных полисахаридов и канифоли : диссертация ... кандидата технических наук : 02.00.06 / Бештоев Бетал Заурбекович; [Место защиты: Кабард.-Балкар. гос. ун-т им. Х.М. Бербекова].- Нальчик, 2008.- 116 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/19

Кабардино-Балкарский государственный университет
им. Х.М. Бербекова

04200950054
На правах рукописи
Бештоев Бетал Заурбекович
Клеевые композиции на основе природных
полисахаридов и канифоли
Специальность 02.00.06 - высокомолекулярные соединения
диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель:
доктор химических наук, профессор Микитаев Абдулах Касбулатович
Нальчик 2008

Содержание:
Введение . 4
I. Литературный обзор 8
1. Клеи - история, классификация, применение и перспективы 8
1.1 Происхождение клеев 8
1.2 Классификация клеев 11
1.3. Этикеточные клеи 19
1.4. Перспективы применения клеев 23
2. Клеи на полимерной основе 29
2.1. Синтетические клеи 29
2.2. Природные клеи 31
3. Строение и некоторые свойства природных полисахаридов,
используемых при получении клеев. Общие сведения 40
4. Виды модификаторов клеевых составов 42
4.1. Использование хлоридов двухвалентных металлов
при производстве и модификации клеев 43
4.2. Модификация клеевых составов наноразмерными
наполнителями 45
4.2.1 Происхождение и физико-химические свойства Na-
монтмориллонита 45
4.2.2. Использование монтмориллонита 49
П. Обсуждение результатов 51
1. Клеевые композиции на основе сосновой канифоли 51
2. Клеи на основе декстрина и гуммиарабика 55
2.1. Декстриновые клеевые композиции, модифицированные хлоридами
двухвалентных металлов 59
2.1.1. Исследование влияния концентрации хлорида кальция на вязкостные
свойства клеевых композиций :60
2.1.2. Исследование влияния хлорида кальция на адгезионные
характеристики полученных клеевых композиций 62
2

2.1.3. Определение температуры хранения и эксплуатации полимерного
клеевого состава 66
2.2. Нанокомпозитные клеевые композиции, модифицированные
слоистыми силикатами 71
2.2.1. Исследование влияния Na-монтмориллонита на вязкость клеевых
композиций 71
2.2.2. Исследование влияния слоистого силиката на коэффициент сопротивления расслаиванию исследуемых клеевых композиций.. .73
2.2.3. Определение влияния отрицательных температур на адгезионные
характеристики клеевых композиций 74
3. Технологические испытания полученных клеевых составов 76
III. Экспериментальная часть 79
1.Объекты исследования 79
1.1 Кукурузный декстрин 79
1.2. Сосновая канифоль 85
1.3. Гуммиарабик 87
1.4. Хлорид кальция 91
1.5. Тетраборат натрия 92
1.6. Натрия гидроокись 92
2. Методы исследований 93
3.1. Методика определения условной вязкости 93
3.2. Методика определения адгезионной прочности 94
3.3. Методика определения морозостойкости клея 95
Выводы 96
Приложения 98
Библиографический список 105
3

bibliography

ВЫВОДЫ:
1. Исследованием влияния различных модифицирующих добавок на формирование водных клеевых адгезивов разработаны клеевые композиции на основе полисахаридов для склеивания стеклянных и бумажных поверхностей, а также на основе канифоли для склеивания бумажных и пластиковых поверхностей.
2. Исследовано влияние хлоридов двухвалентных металлов на характеристики водных клеевых композиций на основе декстрина и гуммиарабика. Установлена концентрация хлористого кальция, приводящая к формированию оптимальных характеристик клеев. Установлено, что введение хлорида кальция снижает температуру замерзания клеевой композиции.
3. ИК-спектроскопией установлено, что в водных клеевых композициях имеет место образование водородных связей как между гидроксильными группами пентозановых звеньев декстрина и воды, так и между атомами хлора хлористого кальция и водородами гидроксильных групп пентозановых циклов.
4. Применение модифицированного альдегидами гуммиарабика при частичной замене декстрина приводит к понижению оптимальной концентрации полисахаридов в водных клеях. Методом ЯМР- спектроскопии показан механизм взаимодействия масляного альдегида с моносахаридными звеньями различного химического строения.
5. Установлено влияние сосновой канифоли на адгезионные свойства водных клеев по отношению к стеклянным и пластиковым поверхностям. Показано повышение адгезии к пластиковым поверхностям с повышением содержания канифоли. При этом найдено оптимальное соотношение канифоли и декстрина, позволяющее получать клеи с высокой адгезией как к пластиковым поверхностям, так и к стеклу.
6. Установлено, что введение натриевой формы монтмориллонита увеличивает условную вязкость и стойкость против растрескивания
96

клеевой пленки композиций на основе декстрина, сохраняя при этом на высоком уровне адгезионные свойства.
7. На основе проведенных исследований разработаны водные клеи с оптимальными составами, разработана необходимая техническая документация и смонтирована опытно-промышленная установка мощностью 250 т/год, на которой осуществляется производство и поставка клеев потребителю.
Клеевые композиции, разработанные в настоящем исследовании успешно прошли промышленные испытания при этикетировании пивобезалкогольных и вино-водочных изделий с использованием высокоскоростных этикетировочных машин. Разработаны технические условия на производство клея, получены санитарно-гигиенические заключения Роспотребнадзора.
Клеевые композиции ЭКВ-1 и ЭКВ-2 имеют ряд преимуществ перед аналогами отечественного и зарубежного производства. К ним можно отнести то, что наряду с некоторыми характерными лишь этим составам физико-химическим, эксплуатационным и технологическим свойствам, клеи обладают экологической безопасностью производства и использования. Возможное промышленное производство данных будет обладать экономической рентабельностью, вследствие безопасного производства, широкой ресурсной базы, возможности использования сырья только отечественного происхождения. Вероятна замена клеев-расплавов для этикетирования пластиковой тары, применяемых в промышленности, на полученный клей.