Кинетика и механика растворения СБС полимера марки ДСТ-30-01 в углеводородном растворителе

Процессы совместимости полимеров с низкомолекулярными жидкостями, имеют большое практическое значение на стадии приготовления полимерно-битумного вяжущего, а, следовательно, оказывает влияет на структуру и эксплуатационные свойства композитных материалов на основе ПБВ.

Целью данного исследования являлось изучение кинетики и механики растворения СБС полимера марки ДСТ-30-01 в углеводородном растворителе (бензине), а также исследование сцепление БНД и ПБВ со стеклянной подложкой. Для исследований были приняты следующие материалы: битум БНД 60/90, блок-сополимер на основе стирола и бутадиена марки ДСТ-30-01 производства ОАО «Воронежский завод синтетического каучука», в качестве пластификатора был выбран бензин марки Б-70 «Калоша»

Для решения вопроса о том, в какой жидкости данный полимер диспергируется образуется ли при этом истинный или коллоидный раствор, следует рассмотреть закономерности взаимодействия полимеров с низкомолекулярными жидкостями.

Взаимодействие блок-сополимера ДСТ-30-01 с углеводородным растворителем (бензином) обычно начинается с набухания. Для линейного полимера ДСТ-30-01 характерно неограниченное набухание при котором отсутствует предел набухания, с течением времени полимер поглощает все большее количество жидкости и, в результате, набухание переходит в растворение.

Особенность растворения полимера состоит в том, что смешиваются компоненты, размеры молекул которых различаются в тысячи раз; отсюда и разная подвижность молекул. Подвижность молекул низкомолекулярной жидкости очень велика. При соприкосновении полимера с низкомолекулярной жидкостью ее молекулы начинают быстро проникать в фазу полимера, прежде всего в пространство между элементами макромолекул. При этом процесс сопровождается раздвижением длинных цепных макромолекул, которые вследствие большого размера чрезвычайно медленно проникают в среду молекул низкомолекулярной жидкости (бензина).

На слайде представлены данные микроскопического наблюдения. При температуре 50 0С происходит диффузия молекул растворителя в полимер, что сопровождается увеличением объема последнего. Внутри- и межмолекулярные силы взаимодействия в полимерной матрице постепенно заменяются силами, действующими между молекулами растворителя (бензин) и сегментами полимерной цепи (ДСТ-30-01). При повышении температуры макромолекулы полимера, связь между которыми сильно ослабилась, отрываются от основной массы вещества и диффундируют в среду, образуя однородный истинный раствор.