СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ЛАТЕКСА
Дисперсии ингредиентов, вводимых в латексные смеси, готовят в шаровых мельницах, вибромельницах и других аппаратах, а ла¬тексные смеси — в смесителях из ««ржавеющей стали «ли в эма¬лированных (с мешалками). При изготовлении смесей очень ва¬жен порядок введения ингредиентов. Обычно ингредиенты" в ла¬текс вводят в следующей последовательности: сначала стабилиза¬торы, затем дисперсии наполнителя и далее эмульгаторы, вулкани¬зующие вещества с ускорителями и активаторами и загустители. Для обеспечения стабильности свойств латексных смесей их под¬вергают вызреванию, а смеси для производства тонкостенных из¬делий и нитей — вакуумированию для удаления мелких пузырьков воздуха.
Массу вводимых ингредиентов определяют из расчета на сухой каучук в латексе.
В табл. IV.13 приводится рецепт смеси для производства хо¬зяйственных перчаток на основе 60%-ното натурального латекса.
Таблица IV.13. Состав смеси для хозяйственных перчаток
Состав
Концентрация латекса или дисперсии, %
Содержание, считая на сухое вещество, масс. ч.
Содержание с учетом концентрации каучука и дисперсии, масс. ч.
Натуральный латекс
Сера
Оксид цинка
Диэтилдитиокарбамат циика
Мел
Антиоксидаит
Красители
60 50 33 50 50 33 25
100,0 1,0 1,0 1,0 10,0 1,0 2,0
166,5 2,0 3,0 2,0
20,0 3,0 8,0
Тонкостенные (пленочные) и массивные изделия из латекса по¬лучают различными методами: маканием, нанесением покрытий на ткань с последующим высушиванием, способом ионного отложе¬ния, желатинизацией и другими.
Макание. Макание и нанесение на ткань покрытий может быть многократным. Метод эффективен только гари получении тонко¬стенных изделий и покрытий толщиной не более 0,2 мм, когда чис¬ло маканий не превышает 2—3.
Изготовление маканых изделий основано та погружении (мака-*нии) в готовую латексную омесь формы, конфигурация и размеры которой соответствуют изготовляемому изделию. Этим способом получают тонкостенные изделия (игрушки, шары и др.). Процесс проводят в специальных машинах — автоматах со строго кондици¬онированными условиями работы. Основными стадиями получения изделий методом макания являются: чистка (мойка) и кондицио¬нирование форм, макание, подсушка, укрепление края (закатка венчика), сушка латевсной пленки на форме, вулканизация, съем «изделий с формы. Для производства изделий методом макания в основном используют смеси на основе натурального центрифуги¬рованного латекса, а также вультекс.
Ионное отложение. Технологический процесс изготовления из¬делий по этому методу заключается в следующем. Форму, на ко¬торой изготавливают изделие, предварительно погружают в рас¬твор электролита (в технике такой раствор называют фиксато¬ром); чаще всего для этих целей применяют 5—30%-иые раство¬ры солей двухвалентных металлов (хлорид или азотнокислый кальций и др.). Положительно заряженные ионы электролита вза¬имодействуют с защитными веществами, находящимися на глобу¬лах латекса, а также сжимают двойной электрический слой у по¬верхности глобул, вследствие чего происходит астаоилизация ла¬текса, и ,на форме образуется слой геля. Скорость образования, а также толщина отложившегося геля зависят главным образом от концентрации латекса и природы эмульгатора, содержащихся в латексе, количества, вязкости и равномерности отложения фик¬сатора на форме (с увеличением содержания отложившегося фик¬сатора скорость образования геля повышается). После окончания отложения гель на форме (а иногда и в свободном состоянии) по¬мещают для синерезиса в теплую воду, в результате чего он уплот¬няется и освобождается от растворимых в воде электролитов, а затем его подвергают сушке и вулканизации. Выбор технологиче¬ского (режима процесса .зависит от вида изделия и особенностей латексных смесей.
Методом ионного отложения получают различные изделия {перчатки, радиозондовые и шаропилотные оболочки и др.).
При производстве резиновых нитей латекс через .капилляры оп¬ределенного сечения продавливают в ванну с электролитом (уксус¬ной кислотой), в (результате чего образуется гель в виде нити, ко¬торый промывают, сушат и вулканизуют в аппаратах непрерыв¬ного действия.
При производстве изделий методом ионного отложения наибо¬лее широко применяют натуральный и хлоропреновый латексы, образующие .прочный гель. В некоторых случаях изготавливаютдвухслойные изделия, макая формы с нанесенным электролитом сначала в одну латеконую смесь, а затем в другую.
Желатинизация. Желатинизацией называется процесс медлен¬ной коагуляции латекса, в результате которого происходит частич¬ное слипание глобул и образуется гель под действием аетабили-зирующих агентов, образующихся непосредственно в латеконой. смеси из специальных желатинизирующих веществ. По этому ме¬тоду в латекс вводят различные желатинизирующие вещества (кремнефтористый натрий или аммонийные соли соляной, серной и азотной кислот, оксид цинка с формальдегидом или с хлоридом аммония). Латексную смесь с желатинизирующим агентом зали¬вают в формы, где происходит ее желатинизация, которая может быть ускорена нагреванием. Полученный латексный гель затем подвергают оюнерезису, сушке и вулканизации. Метод желатини¬зация получил достаточно широкое применение при изготовлении губчатых (пенорезины) и других технических изделий.
В основном губчатую резину изготовляют по «Денлол-процес-су». Для этого в латекс (концентрацией не менее 55%) вводят необходимые ингредиенты (вулканизующие агенты, ускорители вулканизации и др.) и полученную латеконую смесь вспенивают механическим путем до определенного объема. В конце процесса в смесь добавляют желатинизирующие агенты (кремнефтористый натрий, оксид цинка в смеси с хлоридом аммония и др.); полу¬ченную пену заливают в формы или на транспортер' и нагревают с целью ее желатинизации и вулканизации. Затем готовые изде¬лия промывают и сушат. Ниже приведены типовые рецептуры (I, II, III) латексной смеси для получения губчатых изделий (в масс, ч. на 100 масс. ч. каучука) :
i п ш
Натуральный латекс (квалитекс) Бутадиен-стирольный латекс (СКС-С) . Олеат калня или мыла СЖК
Сера
Цинковая соль меркаптобензтиазола Диэтилдитиокарбамат цинка
Оксид циика
Аитиоксидант
Стабилизатор пены
Кремнефтористый натрий . . . .
100,0 50,0 25,0
— 50,0 75,0
1,6-2,5 1,6—2,5 1,6-2,5-
2,2 2,2 2,2
1,0 1,0 1,0
0,75 0,75 0,75
3,0—3,75 3,0—3,75 3,0—3,75-
0,75 0,75 0,75
0,4—1,0 0,4—1,0 0,4—1,0-
1,5 2,25 2,25
В некоторых случаях после начального механического вспени¬вания окончательное вспенивание производится вакуумированием. Для желатинизации сначала пену замораживают, а затем череа нее пропускают двуокись углерода. После размораживания пену вулканизуют; полученную губку промывают и сушат.
Для изготовления маслобензостойких, негорючих и других губ¬чатых изделий выпускают специальные дивинил-иитрильные, хло-
ропреновые и другие латексы. Губчатые изделия из этих латексов обладают такими ценными свойствами, как низкая плотность, вы¬сокие эластичность и твердость (последняя определяет грузоне-сущую способность губчатого изделия), и по некоторым показате¬лям они превосходят пенополиуретаны.
Ниже приведены свойства губок, полученных на основе поли¬уретанов и латексов.
понедельник, 21 декабря 2009 г.
ИНГРЕДИЕНТЫ ЛАТЕКСНЫХ СМЕСЕЙ
ИНГРЕДИЕНТЫ ЛАТЕКСНЫХ СМЕСЕЙ
По назначению ингредиенты латексных смесей могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся специаль¬ные ингредиенты, придающие латексной смеси определенные тех¬нологические свойства (диспергирующие и эмульгирующие аген¬ты, стабилизаторы латексов, загустители, смачивающие и жела-тинизирующие вещества). Ко второй — ингредиенты, вводимые в латексную смесь для придания требуемых свойств готовым изде¬лиям (вулканизующие вещества, ускорители вулканизации, акти¬ваторы), т. е. компоненты, входящие в состав резиновой смеси.
Ингредиенты второй группы применяют и в резиновых сме¬сях, описанных ранее. Однако по коллоидно-химическим свойст-
вам ингредиенты, вводимые в латексные смеси, существенно от¬личаются от ингредиентов, вводимых непосредственно в каучук. При этом отдельные ингредиенты по-разному влияют на каучук, содержащийся в латексе и в резиновой смеси.
Ингредиенты второй группы вводят в латексные смеси в виде готовых стабилизированных дисперсий различной концентрации, которые тщательно перемешивают с латексом до получения гомо¬генных смесей.
Диспергирующие вещества. Равномерное диспергирование вво¬димых в латекс твердых веществ и жидких пластификаторов воз¬можно при использовании этих ингредиентов в виде дисперсий, эмульсий и растворов. Диспергаторами и эмульгаторами являют¬ся соли жирных кислот и другие поверхностно-активные вещест* ва. С помощью диспергаторов готовят водные дисперсии с боль¬шим содержанием твердых веществ; при этом снижается ско¬рость отстаивания (оседания) твердых частиц, а также повышает¬ся качество готовой продукции, так как при коагуляции получа¬ются гомогенные гели.
Стабилизаторы и антикоагуляторы. Эти вещества применяют для повышения устойчивости латекса во время проведения тех¬нологического процесса. Так, в натуральный латекс вводят рас¬творы щелочей и некоторые поверхностно-активные вещества, особенно неионогённые (алкиларилполиэтоксиэтанолы).
Загустители. В качестве загустителей используют альгинат аммония, казеин, крахмал и некоторые синтетические вещества (карбоксиметилцеллюлозу). Они предназначены для изменения вязкости латексных смесей.
Смачивающие вещества. Эти вещества служат для повышения смачивающей способности латексов при пропитке бумаги, тек¬стильных и других материалов.
По химическому составу смачивающие вещества подразделя¬ют на натриевые, калиевые и аммониевые соли сульфокислот; сульфированные спирты; соли жирных и смоляных кислот и др.
Желатинизирующие вещества. При изготовлении изделий ла¬тексные смеси подвергают желатинизации.
Для желатинизации применяют различные вещества (оксид цинка в сочетании с аммиаком или формальдегидом, кремнефто-ристый натрий, хлорид аммония, муравьинокислый натрии и др.). Наиболее важным требованием к ним является получение одно¬родного геля при их прибавлении к латексной смеси.
Желатинизация латекса оксидом цинка и аммиаком происхо¬дит вследствие образования цинк-аммиачного растворимого комп¬лекса
ZnO + 4NH4OH 4=fc [Zn(NH8)4]*+ + 3H20
который взаимодействует с анионоактивными поверхностно-актив¬ными веществами, находящимися на глобулах латекса, что при¬водит к его постепенной астабилизации и образованию геля.
30—2397
465
Скорость желатинизации зависит от температуры; обычно с повышением температуры она возрастает.
Вулканизующие вещества. Основным вулканизующим вещест¬вом в латексных смесях является сера; ее вводят в латексные смеси в виде концентрированной дисперсии (пасты). Для хлоро-пренового латекса вулканизующим веществом является оксид цинка.
Ускорители вулканизации. В латексных смесях чаще всего при¬меняют активные ускорители (дибутилдитиокарбамат цинка, ди-этилдитиокарбамат натрия, меркаптобензтиазол, тетраметилти-урамдисульфид, ксантогенаты); часто их вводят в латекс совмест¬но с моно-, ди- и триэтаноламинами, активирующими действие указанных ускорителей.
При получении толстостенных изделий ускоритель в виде дисперсии или раствора вводят непосредственно в латексную смесь; тонкостенные изделия можно вулканизовать в воде с рас¬творенным в ней ускорителем.
Активаторы. В качестве активатора вулканизации латексных смесей, как и многих смесей на основе каучуков, применяют оксид цинка в количестве 1—3% (считая на каучук). Для сохранения прозрачности резиновых пленок в смеси добавляют не более 1% оксида цинка. Однако следует отметить, что при содержании ок¬сида цинка менее 3% прочность резин из натурального латекса понижается.
При использовании в качестве ускорителей вулканизации цин¬ковых солей дитиокарбаминовых кислот в латексные смеси оксид цинка вводить необязательно.
Наполнители и красящие вещества. Действие усиливающих на¬полнителей в латексных смесях существенно отличается от их действия в резиновых смесях, вследствие того что контакт и взаимодействие между наполнителем и каучуком затруднены в результате образования защитной пленки веществ на поверхности частиц каучука и наполнителя. Наполнители существеиио влияют на свойства вулканизатов: увеличивают их твердость и стойкость к растворителям, но оказывают незначительное воздействие на прочность латексных пленок.
В латексные смеси из экономических соображений добавляют технический углерод, коллоидную кремнийкислоту, каолии, осаж¬денный и активированный мел. Для увеличения механической прочности и напряжений при деформации вулканизатов в латекс¬ные смеси добавляют в виде растворов синтетические смолы (ре-зорцинформальдегидную, мочевиноформальдегидную и др.) и ще¬лочной лигнин.
Из белых пигментов в большей степени используют оксид ти¬тана (15—25%).
Для окраски латексных смесей в различные цвета применяются органические красители, в редких случаях используют пиг¬менты.
Пластификаторы (мягчители). В латексных смесях применя¬ют такие пластификаторы, как парафин, воск, минеральные масла и синтетические вещества (дибутилсебацинат и др.); их добавля¬ют в латекс в виде эмульсий.
Противостарители. Каучук в виде дисперсий очень быстро окис¬ляется, поэтому в латекс вводят активные противостарители. Большинство изделий из латекса изготавливают в виде прозрач¬ных пленок или цветных резин. Поэтому при составлении рецеп¬тур латексных смесей выбирают такие противостарители, кото¬рые не меняют прозрачность и окраску готовых изделий. К ним относятся л-оксидифенил, бензимидазол, алкилфенолы.
По назначению ингредиенты латексных смесей могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся специаль¬ные ингредиенты, придающие латексной смеси определенные тех¬нологические свойства (диспергирующие и эмульгирующие аген¬ты, стабилизаторы латексов, загустители, смачивающие и жела-тинизирующие вещества). Ко второй — ингредиенты, вводимые в латексную смесь для придания требуемых свойств готовым изде¬лиям (вулканизующие вещества, ускорители вулканизации, акти¬ваторы), т. е. компоненты, входящие в состав резиновой смеси.
Ингредиенты второй группы применяют и в резиновых сме¬сях, описанных ранее. Однако по коллоидно-химическим свойст-
вам ингредиенты, вводимые в латексные смеси, существенно от¬личаются от ингредиентов, вводимых непосредственно в каучук. При этом отдельные ингредиенты по-разному влияют на каучук, содержащийся в латексе и в резиновой смеси.
Ингредиенты второй группы вводят в латексные смеси в виде готовых стабилизированных дисперсий различной концентрации, которые тщательно перемешивают с латексом до получения гомо¬генных смесей.
Диспергирующие вещества. Равномерное диспергирование вво¬димых в латекс твердых веществ и жидких пластификаторов воз¬можно при использовании этих ингредиентов в виде дисперсий, эмульсий и растворов. Диспергаторами и эмульгаторами являют¬ся соли жирных кислот и другие поверхностно-активные вещест* ва. С помощью диспергаторов готовят водные дисперсии с боль¬шим содержанием твердых веществ; при этом снижается ско¬рость отстаивания (оседания) твердых частиц, а также повышает¬ся качество готовой продукции, так как при коагуляции получа¬ются гомогенные гели.
Стабилизаторы и антикоагуляторы. Эти вещества применяют для повышения устойчивости латекса во время проведения тех¬нологического процесса. Так, в натуральный латекс вводят рас¬творы щелочей и некоторые поверхностно-активные вещества, особенно неионогённые (алкиларилполиэтоксиэтанолы).
Загустители. В качестве загустителей используют альгинат аммония, казеин, крахмал и некоторые синтетические вещества (карбоксиметилцеллюлозу). Они предназначены для изменения вязкости латексных смесей.
Смачивающие вещества. Эти вещества служат для повышения смачивающей способности латексов при пропитке бумаги, тек¬стильных и других материалов.
По химическому составу смачивающие вещества подразделя¬ют на натриевые, калиевые и аммониевые соли сульфокислот; сульфированные спирты; соли жирных и смоляных кислот и др.
Желатинизирующие вещества. При изготовлении изделий ла¬тексные смеси подвергают желатинизации.
Для желатинизации применяют различные вещества (оксид цинка в сочетании с аммиаком или формальдегидом, кремнефто-ристый натрий, хлорид аммония, муравьинокислый натрии и др.). Наиболее важным требованием к ним является получение одно¬родного геля при их прибавлении к латексной смеси.
Желатинизация латекса оксидом цинка и аммиаком происхо¬дит вследствие образования цинк-аммиачного растворимого комп¬лекса
ZnO + 4NH4OH 4=fc [Zn(NH8)4]*+ + 3H20
который взаимодействует с анионоактивными поверхностно-актив¬ными веществами, находящимися на глобулах латекса, что при¬водит к его постепенной астабилизации и образованию геля.
30—2397
465
Скорость желатинизации зависит от температуры; обычно с повышением температуры она возрастает.
Вулканизующие вещества. Основным вулканизующим вещест¬вом в латексных смесях является сера; ее вводят в латексные смеси в виде концентрированной дисперсии (пасты). Для хлоро-пренового латекса вулканизующим веществом является оксид цинка.
Ускорители вулканизации. В латексных смесях чаще всего при¬меняют активные ускорители (дибутилдитиокарбамат цинка, ди-этилдитиокарбамат натрия, меркаптобензтиазол, тетраметилти-урамдисульфид, ксантогенаты); часто их вводят в латекс совмест¬но с моно-, ди- и триэтаноламинами, активирующими действие указанных ускорителей.
При получении толстостенных изделий ускоритель в виде дисперсии или раствора вводят непосредственно в латексную смесь; тонкостенные изделия можно вулканизовать в воде с рас¬творенным в ней ускорителем.
Активаторы. В качестве активатора вулканизации латексных смесей, как и многих смесей на основе каучуков, применяют оксид цинка в количестве 1—3% (считая на каучук). Для сохранения прозрачности резиновых пленок в смеси добавляют не более 1% оксида цинка. Однако следует отметить, что при содержании ок¬сида цинка менее 3% прочность резин из натурального латекса понижается.
При использовании в качестве ускорителей вулканизации цин¬ковых солей дитиокарбаминовых кислот в латексные смеси оксид цинка вводить необязательно.
Наполнители и красящие вещества. Действие усиливающих на¬полнителей в латексных смесях существенно отличается от их действия в резиновых смесях, вследствие того что контакт и взаимодействие между наполнителем и каучуком затруднены в результате образования защитной пленки веществ на поверхности частиц каучука и наполнителя. Наполнители существеиио влияют на свойства вулканизатов: увеличивают их твердость и стойкость к растворителям, но оказывают незначительное воздействие на прочность латексных пленок.
В латексные смеси из экономических соображений добавляют технический углерод, коллоидную кремнийкислоту, каолии, осаж¬денный и активированный мел. Для увеличения механической прочности и напряжений при деформации вулканизатов в латекс¬ные смеси добавляют в виде растворов синтетические смолы (ре-зорцинформальдегидную, мочевиноформальдегидную и др.) и ще¬лочной лигнин.
Из белых пигментов в большей степени используют оксид ти¬тана (15—25%).
Для окраски латексных смесей в различные цвета применяются органические красители, в редких случаях используют пиг¬менты.
Пластификаторы (мягчители). В латексных смесях применя¬ют такие пластификаторы, как парафин, воск, минеральные масла и синтетические вещества (дибутилсебацинат и др.); их добавля¬ют в латекс в виде эмульсий.
Противостарители. Каучук в виде дисперсий очень быстро окис¬ляется, поэтому в латекс вводят активные противостарители. Большинство изделий из латекса изготавливают в виде прозрач¬ных пленок или цветных резин. Поэтому при составлении рецеп¬тур латексных смесей выбирают такие противостарители, кото¬рые не меняют прозрачность и окраску готовых изделий. К ним относятся л-оксидифенил, бензимидазол, алкилфенолы.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЛАТЕКСОВ
Синтетические латексы являются в некоторых случаях полно¬ценными заменителями натурального. Их применяют для изготов¬ления изделий, обладающих специфическими и технически цен¬ными свойствами. Синтетические латексы изготавливают на ос¬нове различных полимеров. В их состав входят защитные веще¬ства (эмульгаторы) и противостарители. Они отличаются друг от друга по концентрации, механической и химической устойчивости и другим факторам. Характеристика основных типов синтетиче¬ских латексов и искусственных дисперсий, выпускаемых отечест¬венной промышленностью, а также данные о их применении при¬ведены в табл. IV. 12. Хорошими пленкообразующими свойствами обладают хлоропреновые латексы и искусственные дисперсии изо-пренового каучука, применяемые для изготовления различных тон-* костенных изделий. Вследствие высокой дисперсности частиц и большого содержания поверхностно-активных веществ синтетиче¬ские латексы имеют очень высокую вязкость при концентрации латекса 40—45%. Для снижения вязкости и повышения концент¬рации их агломерируют замораживанием или введением специ¬альных химических агентов.
Большие возможности имеются для регулирования размеров частиц полимера и соответственно вязкости при получении искус¬ственных дисперсий каучуков, имеющих высокую концентрацию при относительно невысокой вязкости.
Большие возможности имеются для регулирования размеров частиц полимера и соответственно вязкости при получении искус¬ственных дисперсий каучуков, имеющих высокую концентрацию при относительно невысокой вязкости.
КОНЦЕНТРАТЫ НАТУРАЛЬНОГО ЛАТЕКСА
В производстве резиновых изделий широко применяют кон¬центраты натурального латекса. Вследствие полидисперсности глобул и наличия относительно крупных частиц такие концентра¬ты можно получать выпариванием, сливкоотделением и центрифу¬гированием (с содержанием полимера до 70%). Наибольшее при¬менение находят концентраты, полученные центрифугированием (квалитекс), содержащие наименьшее количество некаучуковых составляющих и имеющие наименьшую вязкость при высокой концентрации.
Благодаря регулярному строению полимера натурального кау¬чука, его способности к кристаллизации при деформации, а также хорошим пленкообразующим свойствам самого латекса изделия, полученные из него, имеют высокую прочность и не содержат токсичных компонентов. Натуральный латекс широко применяют при изготовлении различных перчаток, резиновых нитей, меди¬цинских изделий, латексных клеев и других изделий.
Находит применение вулканизованный натуральный латекс — вультекс. Вулканизация латекса происходит в течение 0,5—2 ч при 70 °С в присутствии серы, ультраускорителей (дибутилди-тиокарбамата цинка) и активаторов. При использовании вультекса в производстве изделий исключается необходимость изготовления латексных смесей и их вулканизации.
Благодаря регулярному строению полимера натурального кау¬чука, его способности к кристаллизации при деформации, а также хорошим пленкообразующим свойствам самого латекса изделия, полученные из него, имеют высокую прочность и не содержат токсичных компонентов. Натуральный латекс широко применяют при изготовлении различных перчаток, резиновых нитей, меди¬цинских изделий, латексных клеев и других изделий.
Находит применение вулканизованный натуральный латекс — вультекс. Вулканизация латекса происходит в течение 0,5—2 ч при 70 °С в присутствии серы, ультраускорителей (дибутилди-тиокарбамата цинка) и активаторов. При использовании вультекса в производстве изделий исключается необходимость изготовления латексных смесей и их вулканизации.
СВОЙСТВА ЛАТЕКСОВ
Латексы представляют собой коллоидные водные дисперсии полимеров, частицы которых имеют глобулярную, т. е. сфериче¬скую, форму. Агрегативная устойчивость латексов как коллоид¬ных систем обусловлена образованием на поверхности частиц по¬лимеров защитного слоя, состоящего из природных белков (в на¬туральном латексе) или из поверхностно-активных веществ (в син¬тетических латексах). Относительная стабильность латексов— систем с высокоразвитой межфазной поверхностью — достигается за счет образования энергетического барьера, препятствующего сближению частиц.
При использовании для стабилизации синтетических латексов ионогенных поверхностно-активных веществ (эмульгаторов) ста¬бильность латекса определяется электрическим зарядом, возни¬кающим вследствие адсорбции на поверхности частиц органиче¬ских ионов поверхностно-активного вещества с образованием двойного электрического слоя. Поверхность глобул в этом случае, как правило, не полностью покрыта адсорбционным слоем. Важ¬ной характеристикой таких латексов является степень насыщения поверхности частиц эмульгатором, которая может быть определе¬на различными способами и выражается в процентах.
Стабильность синтетических латексов, эмульгированных неио-ногенными поверхностно-активными веществами, определяется структурно-механическим барьером, образованным гидратирован-ным слоем эмульгатора на поверхности глобул. Толщина такого слоя составляет 2—15 нм в зависимости от типа эмульгатора.
Выбор способа получения изделий из латекса зависит от со¬става и коллоидно-химических свойств (размера глобул, знака и величины электрического заряда, концентрации полимера, вязко¬сти латекса, поверхностного натяжения).
Размер частиц (глобул). От размера частиц зависит стабиль¬ность и особенно вязкость латексов.
Размер частиц в значительной степени зависит от природы латекса. Так, диаметр частиц натурального латекса составляет 0,1—6 мкм, причем в количественном отношении преобладают более мелкие частицы, хотя основную долю сухого вещества со¬ставляют частицы крупного размера. В синтетических латексах размер частиц значительно меньше (0,02—0,2 мкм). Чем меньше размер частиц, тем больше их удельная поверхность и тем больше требуется эмульгатора для обеспечения его агрегативной устойчи¬вости.
Размеры частиц как синтетического, так и натурального ла¬тексов значительно меньше диаметров капилляров наиболее плот¬ных тканей, поэтому существенной разницы в их пропитывающих свойствах не наблюдается.
Знак и величина электрического заряда глобул латекса. Эти показатели зависят от природы эмульгатора, его содержания в латексе, рН среды и некоторых других факторов. При синтезе латексо'в с помощью анионоактивных эмульгаторов (например, растворимых в воде солей жирных кислот) глобулы заряжаются отрицательно, величина заряда колеблется в широких пределах: от —40 до —100 мВ. При синтезе латексов в присутствии неионо-генных эмульгаторов заряд или отсутствует, или незначителен. Глобулы натурального латекса заряжены отрицательно (заряд составляет 40—90 мВ).
Вязкость латексов. Одним из важнейших показателей, опреде¬ляющих поведение латексов в процессе получения и переработ¬ки, является вязкость. Вязкость зависит от концентрации латек¬са, размера его частиц и их полидисперсности, природы и содер¬жания эмульгатора и других факторов. С уменьшением размера частиц вязкость латекса увеличивается. При концентрации выше 30% латексы ведут себя как структурно-вязкие жидкости.
Вязкость, требуемую для проведения технологического про¬цесса, определяют опытным путем. Очень важно, чтобы при ис¬пользовании латексов их вязкость (особенно при изготовлении изделий маканием) оставалась постоянной, так как от нее в зна¬чительной степени зависит толщина образующейся пленки.
При получении различных изделий необходимо применять ла-тексные смеси разной вязкости. Так, латексные смеси для изготов¬ления тонкостенных изделий маканием должны обладать низкой вязкостью и иметь высокое содержание каучука. Для выпуска толстостенных изделий применяют вязкие латексные смеси с вы¬соким содержанием каучука. В то же время для пропитки тканей используют латексные смеси с очень низкой вязкостью и неболь¬шим содержанием каучука.
Для прорезинивания тканей на клеепромазочных машинах требуется весьма вязкая, тестообразная консистенция латексных смесей.
Смачивающая способность и поверхностное натяжение. Под
смачиванием подразумевается распространение смачивающей жидкости в виде пленки на поверхности смачиваемого твердого материала. Смачивающая способность латекса зависит от поверх¬ностного натяжения на границе латекс — воздух, которое, в свою очередь, зависит от природы и концентрации содержащихся в нем поверхностно-активных веществ. Для понижения поверхност¬ного натяжения латекса с целью увеличения его смачивающей способности применяют специальные смачивающие вещества (мы¬ла). С увеличением концентрации этих веществ смачивающая спо¬собность латексной смеси возрастает.
Устойчивость. Важнейшими свойствами латексов является их устойчивость к механическим воздействиям (интенсивному пере¬мешиванию), изменению температуры, разбавлению, действию электролитов и порошкообразных дегидратирующих ингредиен¬тов.
Устойчивость латекса в значительной степени зависит от рН среды, вида и содержания защитных веществ; рН для большинст¬ва латексов составляет 7,5—11.
При использовании для стабилизации синтетических латексов ионогенных поверхностно-активных веществ (эмульгаторов) ста¬бильность латекса определяется электрическим зарядом, возни¬кающим вследствие адсорбции на поверхности частиц органиче¬ских ионов поверхностно-активного вещества с образованием двойного электрического слоя. Поверхность глобул в этом случае, как правило, не полностью покрыта адсорбционным слоем. Важ¬ной характеристикой таких латексов является степень насыщения поверхности частиц эмульгатором, которая может быть определе¬на различными способами и выражается в процентах.
Стабильность синтетических латексов, эмульгированных неио-ногенными поверхностно-активными веществами, определяется структурно-механическим барьером, образованным гидратирован-ным слоем эмульгатора на поверхности глобул. Толщина такого слоя составляет 2—15 нм в зависимости от типа эмульгатора.
Выбор способа получения изделий из латекса зависит от со¬става и коллоидно-химических свойств (размера глобул, знака и величины электрического заряда, концентрации полимера, вязко¬сти латекса, поверхностного натяжения).
Размер частиц (глобул). От размера частиц зависит стабиль¬ность и особенно вязкость латексов.
Размер частиц в значительной степени зависит от природы латекса. Так, диаметр частиц натурального латекса составляет 0,1—6 мкм, причем в количественном отношении преобладают более мелкие частицы, хотя основную долю сухого вещества со¬ставляют частицы крупного размера. В синтетических латексах размер частиц значительно меньше (0,02—0,2 мкм). Чем меньше размер частиц, тем больше их удельная поверхность и тем больше требуется эмульгатора для обеспечения его агрегативной устойчи¬вости.
Размеры частиц как синтетического, так и натурального ла¬тексов значительно меньше диаметров капилляров наиболее плот¬ных тканей, поэтому существенной разницы в их пропитывающих свойствах не наблюдается.
Знак и величина электрического заряда глобул латекса. Эти показатели зависят от природы эмульгатора, его содержания в латексе, рН среды и некоторых других факторов. При синтезе латексо'в с помощью анионоактивных эмульгаторов (например, растворимых в воде солей жирных кислот) глобулы заряжаются отрицательно, величина заряда колеблется в широких пределах: от —40 до —100 мВ. При синтезе латексов в присутствии неионо-генных эмульгаторов заряд или отсутствует, или незначителен. Глобулы натурального латекса заряжены отрицательно (заряд составляет 40—90 мВ).
Вязкость латексов. Одним из важнейших показателей, опреде¬ляющих поведение латексов в процессе получения и переработ¬ки, является вязкость. Вязкость зависит от концентрации латек¬са, размера его частиц и их полидисперсности, природы и содер¬жания эмульгатора и других факторов. С уменьшением размера частиц вязкость латекса увеличивается. При концентрации выше 30% латексы ведут себя как структурно-вязкие жидкости.
Вязкость, требуемую для проведения технологического про¬цесса, определяют опытным путем. Очень важно, чтобы при ис¬пользовании латексов их вязкость (особенно при изготовлении изделий маканием) оставалась постоянной, так как от нее в зна¬чительной степени зависит толщина образующейся пленки.
При получении различных изделий необходимо применять ла-тексные смеси разной вязкости. Так, латексные смеси для изготов¬ления тонкостенных изделий маканием должны обладать низкой вязкостью и иметь высокое содержание каучука. Для выпуска толстостенных изделий применяют вязкие латексные смеси с вы¬соким содержанием каучука. В то же время для пропитки тканей используют латексные смеси с очень низкой вязкостью и неболь¬шим содержанием каучука.
Для прорезинивания тканей на клеепромазочных машинах требуется весьма вязкая, тестообразная консистенция латексных смесей.
Смачивающая способность и поверхностное натяжение. Под
смачиванием подразумевается распространение смачивающей жидкости в виде пленки на поверхности смачиваемого твердого материала. Смачивающая способность латекса зависит от поверх¬ностного натяжения на границе латекс — воздух, которое, в свою очередь, зависит от природы и концентрации содержащихся в нем поверхностно-активных веществ. Для понижения поверхност¬ного натяжения латекса с целью увеличения его смачивающей способности применяют специальные смачивающие вещества (мы¬ла). С увеличением концентрации этих веществ смачивающая спо¬собность латексной смеси возрастает.
Устойчивость. Важнейшими свойствами латексов является их устойчивость к механическим воздействиям (интенсивному пере¬мешиванию), изменению температуры, разбавлению, действию электролитов и порошкообразных дегидратирующих ингредиен¬тов.
Устойчивость латекса в значительной степени зависит от рН среды, вида и содержания защитных веществ; рН для большинст¬ва латексов составляет 7,5—11.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИИ ИЗ ЛАТЕКСА
Производство изделий из латекса представляет собой самостоя¬тельную область резиновой промышленности. Из латексов полу¬чают тонкостенные изделия сложной конфигурации (перчатки, радиозондовые оболочки и др.), резиновые нити круглого сече¬ния, высокопористую губчатую резину, медицинские и другие из¬делия. Каучуковые латексы широко применяют в качестве связу¬ющих или модифицирующих добавок в производстве искусствен¬ной кожи, бумаги, полимербетонов, нетканых материалов и др.
Наиболее широкое применение получили синтетические латек¬сы, так как они по сравнению с натуральными являются более доступными. Синтетические латексы представляют собой продук¬ты эмульсионной полимеризации различных мономеров. Большой интерес представляют искусственные латексы — водные дисперсии эластомеров, получаемых растворной полимеризацией — полиизо¬прена, бутилкаучука, этиленпропиленового и других каучуков. Такие дисперсии получают эмульгированием в водной среде в присутствии поверхностно-активных веществ растворов полимеров с последующей отгонкой растворителя.
Наиболее широкое применение получили синтетические латек¬сы, так как они по сравнению с натуральными являются более доступными. Синтетические латексы представляют собой продук¬ты эмульсионной полимеризации различных мономеров. Большой интерес представляют искусственные латексы — водные дисперсии эластомеров, получаемых растворной полимеризацией — полиизо¬прена, бутилкаучука, этиленпропиленового и других каучуков. Такие дисперсии получают эмульгированием в водной среде в присутствии поверхностно-активных веществ растворов полимеров с последующей отгонкой растворителя.
понедельник, 30 ноября 2009 г.
1 Углеродные волокна
1 Углеродные волокна
В результате термического распада органических соединений, проводимого в инертной среде, образуются летучие продукты и твердый остаток-углерод, называемый коксовым остатком или коксовым числом. Для получения углеродных волокнистых материалов (УВМ) используются исключительно полимеры или олигомеры.
Полимеры, предназначенные для получения УВМ, должны удовлетворять следующим требованиям: иметь волокнистую форму, не плавится при термической обработке, обеспечить высокий выход углерода и высокие механические и физико-химические свойства углеродного волокна.
УВМ имеют разнообразную текстильную форму, которая определяется геометрией исходного материала. Одним из необходимых условий получения УВМ является применение неплавких полимеров, так как в противном случае вместо волокна в результате термической обработки получится коксовый остаток в виде спекшейся массы. Стоимость УВМ в значительной мере зависит от стоимости исходного волокна.
К основным видам сырья, пригодного для получения УВМ, относятся химические волокна, а также пеки, фенолформальдегидные и другие смолы, обладающие волокнообразующими свойствами.
В результате термического распада органических соединений, проводимого в инертной среде, образуются летучие продукты и твердый остаток-углерод, называемый коксовым остатком или коксовым числом. Для получения углеродных волокнистых материалов (УВМ) используются исключительно полимеры или олигомеры.
Полимеры, предназначенные для получения УВМ, должны удовлетворять следующим требованиям: иметь волокнистую форму, не плавится при термической обработке, обеспечить высокий выход углерода и высокие механические и физико-химические свойства углеродного волокна.
УВМ имеют разнообразную текстильную форму, которая определяется геометрией исходного материала. Одним из необходимых условий получения УВМ является применение неплавких полимеров, так как в противном случае вместо волокна в результате термической обработки получится коксовый остаток в виде спекшейся массы. Стоимость УВМ в значительной мере зависит от стоимости исходного волокна.
К основным видам сырья, пригодного для получения УВМ, относятся химические волокна, а также пеки, фенолформальдегидные и другие смолы, обладающие волокнообразующими свойствами.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)