Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Композиционные материалы на основе бутадиен-стирольных каучуков

Никулин С. С., Пугачева И. Н., Черных О. Н.,

7.1. Влияние способа ввода волокнистого наполнителя на процесс коагуляции

Текстильные материалы могут служить основными силовыми элементами в композиционных составах резинотехнических изделий. В связи с этим использование отходов текстильной промышленности в производстве РТИ становиться одной из важнейших  и актуальных задач.

Из литературных источников известно, что волокнистые наполнители, в основном, вводили на вальцах в процессе приготовления резиновых смесей. При введении в резиновые смеси волокнистые отходы придают им требуемую жесткость, улучшают прочностные показатели [7, 19]. Однако введение на вальцах волокнистого наполнителя не позволяет достичь равномерного распределения в объеме резиновой смеси, это в свою очередь отражается в дальнейшем на физико-механических показателях вулканизатов.

На основе выше изложенного можно сделать вывод, что перспективными будут те направления в исследованиях, которые позволят достичь равномерное распределение волокнистого наполнителя в объеме полимерной композиции с минимальными технико-экономическими затратами. Одним из таких направлений является введение волокнистого наполнителя в полимер на стадии латекса при производстве эмульсионных каучуков.

Важным при этом является влияние волокнистого наполнителя на процесс выделения каучука из латекса в присутствии хлорида натрия, как коагулирующего агента. Для исследования выбрано три вида волокон:

- природные (хлопок, лен);

- искусственные (вискоза);

- химические (капрон).

Для обеспечения равномерного распределению волокна в объеме полимерной матрицы и улучшения связи волокно - матрица целесообразно изучить влияние способа ввода волокнистого наполнителя в каучуковый латекс перед подачей на завершающую стадию коагуляции.

Волокнистый наполнитель - хлопковое волокно - вводился в латекс: без обработки (сухой); смоченный водой; смоченный раствором таллового мыла; раствором коагулирующего агента; раствором подкисляющего агента. Размер и его дозировка выдерживались постоянными: 5 мм и 1,0 % на каучук. Для оценки качества распределения волокна в объеме каучуковой матрицы в зависимости от способа ввода хлопковое волокно было окрашенно в черный цвет.

Равномерность распределения волокон в полимере исследовали по следующей методике: отбирали пробу из латекса, в который вводили волокнистый наполнитель вышеприведенными способами и помещали на стекло. Далее высушивали в сушильном шкафу до образования латексной пленки с включениями хлопкового волокна. Затем все полученные таким образом образцы фиксировались с помощью фотоаппарата.

Анализ полученных данных показал, что образцы, содержащие хлопковое волокно, введенное без какой-либо предварительной обработки (сухим) или смоченное водой не приносит должного эффекта. Сухие волокна в латексе спутываются и образуют агломераты, которые в дальнейшем при перемешивании прилипали к мешалке. Волокна же смоченные водой, также не равномерно распределяются, образуя комочки.

Обработка раствором таллового мыла оказывает более благоприятное воздействие на равномерность распределения волокна в объеме латекса. Волокна располагаются отдельно друг от друга в образце, не образуя скоплений. Аналогичные результаты были получены и при введении волокна с коагулирующим агентом.

При исследовании образца, куда волокнистый наполнитель вводили с серной кислотой, отмечено равномерное распределение его в объеме каучука. Волокнистый наполнитель не образует скоплений и волокна расположенные отдельно друг от друга.

Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод, что введение волокна сухим или смоченным водой не целесообразно. Поэтому во всех последующих исследованиях эти способы ввода волокна в латекс не использовались. Ввод волокнистого наполнителя осуществляли с: раствором таллового мыла (5%), коагулирующим агентом (раствор хлорида натрия -24%) и серной кислотой (2%), как наиболее рациональные [80].