Активирующее смешение каучуков

Все большую роль приобретает активирующее смешение как этап сложного технологического процесса, завершающим этапом которого является литье пластмасс под давлением или литье резины.

На практике для реализации активирующего смешения завод резиновых изделий оснащается оборудованием с высокой гомогенизирующей и диспергирующей способностью, возможностью регулирования деформационного воздействия в широких пределах. Этим требованиям отвечают малообъемные смесители — роторно-пульсационные аппараты. Аппарат состоит из цилиндрического корпуса с крышками, центроосевого патрубка для входа и патрубка для выхода обрабатываемой среды, внутри которого консольно на приводном валу расположен ротор с одним или двумя цилиндрами, а на крышке с центроосевым патрубком — статор с соответствующим числом цилиндров.
Основные функциональные детали аппарата — коаксиально расположенные цилиндры ротора и статора, имеющие прорези. Роторы и статоры могут быть выполнены в виде концентрически расположенных зубьев или пальцев. Внутри роторного цилиндра часто устанавливают лопасти. Материал поступает по центроосевому патрубку во внутреннюю камеру, образованную ротором и статором, перемещается в радиальном направлении и через прорези цилиндров ротора и статора направляется в узкий зазор между ними, где подвергается интенсивной обработке.

Разработке технологии получения эпоксикаучуковых композиций в РПА предшествовало изучение структуры смесей на заводе резиновых изделий, полученных простым механическим смешением в диапазоне содержания каучука от 9 до 50 %. Использовали два типа каучуков: СКН-10КТР (полярный) и СКД-КТРА (неполярный). Установлено, что для литья пластмасс с указанными материалами все системы должны быть двухфазными с различным уровнем технологической совместимости. Так, для смеси ЭД-20 + СКН-10КТР устойчивость (нерасслаиваемость) начинает падать при содержании каучука > 15 % и минимальная устойчивость наблюдается в области инверсии фаз (28—38 % каучука). Дальнейшее повышение содержания эластомера вызывает рост устойчивости, которая максимальна при 50 %-ном количестве каучука. При этом устойчивость системы, содержание каучука, при котором происходит инверсия фаз и, следовательно, свойства композиций существенно зависят от напряжения и деформации сдвига. При дальнейшем литье пластмасс необходимо изучить влияние способа приготовления композиций на их структуру и свойства, причем на заводе резиновых изделий следует детально исследовать структуру и химическое взаимодействие между полимерами. Продукт предварительной реакции этерификации представляет собой однофазный материал; в отвержденном виде это двухфазная система, аналогичная механической смеси. Анализ ИК-спектров этого продукта и механической смеси в области карбонильного поглощения свидетельствует о следующем: продукт имеет одну интенсивную полосу для карбонильных групп , механические смеси имеют две полосы.

Наличие у продукта предварительной реакции этерификации химической связи между олигомерными компонентами определяет и более высокие (в 3—4 раза) эластические, прочностные и адгезионные показатели будущих материалов. С ростом содержания каучука увеличивается вязкость системы. Однако, если у смесей, получаемых механическим путем, это повышение незначительно, то у продукта предварительной реакции этерификации при 50 %-ном содержании каучука вязкость достигает 300 Па/с. Но именно с такими смесями с высоким содержанием каучука возможно литье пластмасс.

В связи с этим, завод резиновых изделий изучил возможность снижения вязкости получаемых систем путем разбавления. Разбавление проводили фурфурилглицидиловым эфиром (ФГЭ), являющимся активным разбавителем эпоксидных смол. Введение от 20 до 60 масс. ч. ФГЭ на 100 масс. ч. ЭД-20 уменьшает вязкость продукта предварительной реакции этерификации в 2 (при содержании ФГЭ 20 масс, ч.) и 6—8 раз (при содержании ФГЭ 60 масс. ч.). Следует отметить, что неразбавленные системы отверждает любой отвердитель, а для разбавленных систем надо учитывать его тип (например, КСД-1 не отверждает, а УП-583 отверждает). Это объясняется близостью параметров растворимости всех компонентов, входящих в систему, и растворителя. Для разбавленных и неразбавленных композиций максимальные показатели достигаются через 5 сут, прочность и относительное удлинение при разрыве оказываются достаточно близкими, а адгезионная прочность разбавленных композиций снижается незначительно. Одним из важных показателей эпоксикаучуковых систем является их термостойкость. Самая высокая термостойкость у композиций на основе продукта предварительной реакции этерификации (320—350 °С). При разбавлении их термостойкость падает до 290 °С. Разбавление композиции на основе механических смесей практически не влияет на их термостойкость (290—300 °С).


Спектральный анализ волос на базе клиники МЧС России г. Санкт-Петербурга