Свойства композиций на основе эмульсионных каучуков, содержащих анизотропные добавки (стр. 12 )

Аналогичные зависимости получены и при использовании для выделения каучука из латекса ПДМДААХ (высокомолекулярного катионного полиэлектролита) и сополимера СДМДААХОС. То есть, полидисперсность латексных частиц в случае применения для коагуляции ПДМДААХ и СДМДААХОС не оказывает также существенного влияния. Это может быть связано как с приведенным выше механизмом нейтрализации анионного эмульгатора катионным полиэлектролитом :

В случае полимерных катионных электролитов эффективность коагуляционного действия дополнительно усиливается за счет явлений мостикообразования между частицами (мостичный механизм коагуляции).

Таким образом, в случае применения катионных электролитов полидисперсность макромолекул каучука, содержащихся в латексных глобулах, не оказывает существенного влияния на последовательность агломерации латексных частиц.

То есть, присутствие в одних латексных глобулах полимера с преимущественным содержанием каучуковых макромолекул с пониженной молекулярной массой, а в других с повышенным, не оказывает влияния на их агломерацию. Все латексные частицы в равной степени принимают участие в процессе выделения каучука из латекса.

Отсутствие данного влияния подтверждается и дальнейшими исследованиями по изучению физико-механических показателей вулканизатов на их основе.

Оценка показателей полученных вулканизатов показывает, что в случае применения ДМДААХ, ПДМДААХ и СДМДААХОС, не отмечено снижения показателей вулканизатов (табл. 22). Все основные показатели соответствовали предъявляемым требованиям.

Таблица 22

Влияние расхода ПДМДААХ/ДМДААХ на свойства каучуков, резиновых смесей и вулканизатов на основе СКС-30 АРК

Показатели	Расход ПДМДААХ/ДМДААХ, кг·т-1 каучука:
5,0 0,5 0,5	15,0 1,0 1,0	20,0 2,0 2,0	30,0 3,0 3,5
Вязкость по Муни каучука	52/50/50	53/50/52	54/53/53	54/53/54
Условное напряжение при 300% удлинении, МПа	8.2/8,5/8,3	8.3/8,5/8,4	8.5/8,8	8.5/9,0
Условная прочность при растяжении, МПа	23.2/22,9/ 22,6	23.4/23,6/ 23,0	24.2/23,2/ 23,5	24.5/24,0/ 23,8
Относительное удлинение при разрыве, %	520/515/ 500	530/525/ 515	500/520/ 510	540/530/ 520
Твердость по Шору А, ус. ед.	52/52/53	54/53/53	53/55/64	54/55/54
Сопротивление раздиру, кН·м-1	45/44/45	46/45/44	45/46/45	47/45/46

Таким образом, на основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. При неполной коагуляции латекса СКС-30 АРК в одинаковой степени в процессе агломерации участвуют латексные частицы, содержащие в своем составе макромолекулы с различной полидисперсностью.

2. Применение для коагуляции низкомолекулярного и высокомолекулярного катионного полиэлектролита не оказывает существенного влияния на показатели получаемых вулканизатов.

3. Использование возвратного серума позволяет снизить расход четвертичных солей аммония для выделения каучука из латекса

4.  Особенности выделения каучука из латекса бинарным коагулянтом состоящим из четвертичных солей аммония и волокон различной природы

В настоящее время большое внимание уделяется совершенствованию технологий выделения эмульсионных каучуков из латексов. Наиболее перспективными коагулирующими агентами являются четвертичные соли аммония. При использовании этих солей технологический процесс становится малочувствительным к колебаниям рН, взаимодействие с компонентами эмульсионной системы приводит к образованию водонерастворимых комплексов, захватываемых образующейся крошкой каучука. Это способствует снижению количества поверхностно-активных веществ в сточных водах сбрасываемых цехами выделения производства эмульсионных каучуков. Однако широкое их применение сдерживается их высокой стоимостью с одной стороны и высокими антисептическими свойствами с другой стороны. Поэтому снижение расходных норм четвертичных солей аммония на выделение каучука из латекса - важная научно-практическая задача. Перспективными в этом плане могут служить бинарные коагулирующие агента включающие четвертичные соли аммония и волокна различной природы.

4.1 Выделения каучука из латекса бинарным коагулянтом – димитилдиаллиламмоний хлорид и хлопковое волокно

Анализ опубликованных исследований в области выделения каучуков из промышленных латексов свидетельствует о том, что описанные в настоящее время в литературе разнообразные органические коагулянты позволяют либо полностью исключить применение неорганических солей, либо значительно снизить их расход. Особое внимание исследователей было обращено на применение различных азотсодержащих органических соединений в технологии производства эмульсионных каучуков. Важное место в ряду коагулянтов занимают низкомолекулярные соли алифатических и ароматических аминов. Однако сведения о возможности их применения в технологии производства эмульсионных каучуков носят отрывочный характер, нет достаточно полного представления об их влиянии на процесс выделения каучука из латекса, свойства получаемых каучуков и резинотехнических изделий на их основе. Кроме того, мало внимания уделено загрязнению и количеству сбрасываемых сточных вод из цехов выделения каучуков из латексов на очистные сооружения. За последние годы, данные по применению полимерных четвертичных солей аммония в технологии выделения каучуков из латексов, свидетельствуют о снижении расхода коагулянтов в десятки и даже сотни раз по сравнению с применяемыми в настоящее время типичными коагулянтами, такими как хлориды натрия, магния, бишофит и др.

В настоящее время вопросам переработки и использования отходов, содержащих волокна различной природы (волокносодержащие отходы текстильных предприятий, швейных мастерских, отслужившие свой срок изделия содержащие волокно и др.) уделяется пристальное внимание. Окончательного ответа на вопрос об их утилизации пока нет до настоящего времени. Поэтому огромные количества волокносодержащих материалов вывозятся в отвал, сжигаются или уничтожаются различными способами. Это приводит к безвозвратной потере ценных продуктов, на изготовление которых израсходованы тонны сырья. В последние годы появились сообщения по применению измельченных волокон в технологическом процессе производства синтетических каучуков.

Положительные результаты, полученные по применению четвертичных солей аммония в производстве эмульсионных каучуков, позволяют предположить, что применение их в сочетании с волокнами различной природы должно позволить получить не только наполненный каучуковый композит, но и снизить расход дорогого и дефицитного коагулирующего агента (четвертичной соли аммония).

В данной главе рассмотрены процессы выделения бутадиен-стирольного каучука СКС-30 АРК с использованием сочетания ДМДААХ совместно с хлопковым волокном. Проведена оценка влияния размера и содержания хлопкового волокна в бинарном коагулянте на процесс выделения каучука из латекса. Одновременно проводили оценку полноты захвата образующейся крошкой каучука самого волокнистого наполнителя.

Можно предположить, что полнота выделения каучука из латекса в первую очередь должна зависеть от расходов коагулирующего агента, хлопкового волокна и температуры.

Проведенными исследованиями установлено, что при использовании для выделения каучука из латекса СКС-30 АРК (сухой остаток 21,7 % .) бинарного коагулирующего агента - ДМДААХ + хлопковое волокно (длина 2-10 мм, диаметр ~ 0,1 мм) (табл. 23-27) уменьшается расход ДМДААХ.

Таблица 23

Изменение выхода крошки каучука от расхода ДМДААХ в присутствии

0,1 % хлопкового волокна

№	Расход ДМДАХ, кг/т каучука	Температура коагуляции, оС	Выход крошки каучука, %		Температура коагуляции, оС	Выход крошки каучука, %
1	2,5	20	27,1		60	25,2
2	5,0	20	62,8		60	61,3
3	10,0	20	83,3		60	82,8
4	15,0	20	90,7		60	90,1
5	20,0	20	100		60	98
6	25,0	20	100		60	100

Примечание: расход серной кислоты – 15 кг/т каучука; концентрация

дисперсной фазы – 21,7 %; длина волокна 5 ± 1 мм.

Таблица 24

Изменение выхода крошки каучука от расхода ДМДААХ в присутствии

0,5 % хлопкового волокна

№	Расход ДМДААХ, кг/т каучука	Температура коагуляции, оС	Выход крошки каучука, %		Температура коагуляции, оС	Выход крошки каучука, %
1	2,5	20	26,4		60	32,3
2	5,0	20	64,9		60	66,2
3	10,0	20	83,9		60	82,8
4	15,0	20	91,6		60	90,7
5	20,0	20	100		60	100
6	25,0	20	100		60	100

Примечание: расход серной кислоты – 15 кг/т каучука; концентрация