Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин
набухания образцов резин в
олеохимикатах после достижения равновесной степени набухания, т.е. в
условиях длительного набухания, наблюдается дальнейший рост степени
набухания, что можно связать с окислением полимера в процессе набухания.
При окислении полимера меняется его параметр растворимости, полимер
становится более совместимым с олеохимикатом, в результате чего степень его
набухания растет. Здесь следует отметить, что независимо от длительности
набухания полимер, будучи погруженным в олеохимикат, внешне сохраняет свою
первоначальную форму. Однако если образец резины после достижения
достаточно высокой степени набухания ((150%) вынуть из олеохимиката, то
через некоторое время, зависящее от достигнутой степени набухания, образец
начинает терять свою форму и постепенно превращается в пасту, которая легко
течет. Наиболее вероятной причиной наблюдаемого явления следует считать
деструкцию полимера в результате сопряженного окисления каучука и
олеохимиката /42/.
Доказывая участие олеохимиката в окислении каучука, в каучук СКИ-3
вводили на вальцах метиловый эфир ЖКТМ и, окисляли эту смесь на установке,
которая работает по принципу контроля количества поглощенного при окислении
кислорода, снимая кинетическую кривую в изотермических условиях. Для
сравнения и контроля окислению подвергали каучук, вальцованный в течение
времени, равного времени введения олеохимиката в каучук, и необработанный
(исходный) каучук СКИ-3 (таблица 28). Из полученных данных видно, что при
окислении трех сравниваемых образцов индукционный период окисления каучука
с олеохимикатом минимален, а скорость окисления и предельное количество
поглощенного кислорода максимальны.
В пользу вывода о сопряженном окислении каучука и олеохимиката можно
отнести факт отсутствия деструктивного разложения вулканизата после его
набухания в нефтяном масле (дистиллятном экстракте) до той же степени
набухания (~150-200%). Несмотря на практическую равнозначность
характеристик совместимости систем “каучук СКИ-3-дистиллятный экстракт” и
“каучук СКИ-3-олеохимикат” (константа взаимодействия ( равна 0,546,
параметр растворимости экстракта ( равен 17,99 (МДж/м3)0,5, параметр
совместимости ( равен 0,325).
Деструктивное разложение вулканизата после набухания в олеохимикатах
не связан с вымыванием ингредиентов из резины в процессе ее набухания в
избытке олеохимиката, т.к. деструкция вулканизата имеет место и в том
случае, если вулканизат подвергать набуханию в олеохимикате, количество
которого строго дозированно - соотношения вулканизата и олеохимиката
100:150. В этом случае весь олеохимикат в процессе набухания проникает в
вулканизат – вымывания ингредиентов, не происходит.
Одно наблюдение (по крайней мере, частично) может говорить в пользу
сопряженного окисления полимера и олеохимиката. Если набухший в
олеохимикате до 150% образец резины затем поместить в толуол, происходит
экстракция олеохимиката толуолом из образца; проэкстрагированный образец не
деструктирует в процессе хранения.
И еще один факт, наблюдаемый при набухании резин в олеохимикатах,
заслуживает внимания. Только в процессе набухания ненаполненных резин в
диэфирах дикарбоновых кислот образцы постепенно становятся прозрачными, что
можно связать с химическим взаимодействием димеризованных эфиров в процессе
набухания с ингредиентами резиновых смесей, и, в первую очередь, с оксидом
цинка с образованием новых соединений.
Таблица 25 - Влияние химической природы сложных эфиров ЖКТМ на
степень набухания ненаполненных резин на основе каучука СКИ-
3 при температуре 20(С
|Показатели|Продо|Тип олеохимиката |
| |лжите| |
| |льнос| |
| |ть | |
| |набух| |
| |ания,| |
| |час | |
| | |Метил|Пропи|Бутил|Изо-п|Гепти|Диэфи|Пенто|Толуо|
| | |овые |ловые|овые |ропил|ловые|ры |л |л |
| | |эфиры|эфиры|эфиры|овые |эфиры|димер| |(конт|
| | |ЖКТМ |ЖКТМ |ЖКТМ |эфиры|ЖКТМ |ных | |роль)|
| | | | | |ЖКТМ | |кисло| | |
| | | | | | | |т | | |
|Степень |0,17 |22 |26 |18 |14 |13 |14 |2 |149 |
|набухания,| | | | | | | | | |
|% | | | | | | | | | |
| |0,33 |32 |28 |31 |20 |18 |17 |2 |160 |
| |0,66 |34 |34 |34 |23 |25 |24 |3 |181 |
| |1,0 |63 |51 |35 |26 |33 |25 |4 |299 |
| |1,5 |72 |66 |57 |48 |44 |26 |5 |302 |
| |3,0 |118 |89 |75 |56 |60 |31 |6 |304 |
| |6,0 |146 |117 |124 |78 |94 |77 |7 |309 |
| |18,0 |159 |181 |162 |173 |139 |102 |14 |309 |
| |24,0 |162 |182 |168 |173 |151 |129 |14 |309 |
| |50,0 |169 |183 |171 |173 |166 |135 |16 |315 |
| |72,0 |170 |183 |176 |174 |171 |139 |16 |324 |
Таблица 26 - Влияние химической природы сложных эфиров ЖКТМ
на степень набухания ненаполненных резин на основе каучука
СКИ-3 при температуре 70(С
|Показатели|Продо|Тип олеохимиката |
| |лжите| |
| |льнос| |
| |ть | |
| |набух| |
| |ания,| |
| |час | |
| | |Метил|Пропи|Бутил|Изо-п|Гепти|Диэфи|Пенто|Стеар|Олеин|
| | |овые |ловые|овые |ропил|ловые|ры |л |инова|овая |
| | |эфиры|эфиры|эфиры|овые |эфиры|димер| |я |кисло|
| | |ЖКТМ |ЖКТМ |ЖКТМ |эфиры|ЖКТМ |ных | |кисло|та |
| | | | | |ЖКТМ | |кисло| |та | |
| | | | | | | |т | | | |
|Степень |0,17 |51 |25 |33 |25 |40 |18 |2 |27 |12 |
|набухания,| | | | | | | | | | |
|% | | | | | | | | | | |
| |0,5 |75 |62 |69 |43 |60 |29 |4 |47 |24 |
| |1,0 |118 |75 |81 |81 |86 |59 |6 |53 |38 |
| |3,0 |157 |154 |185 |165 |129 |122 |21 |143 |76 |
| |6,0 |179 |185 |195 |166 |138 |140 |23 |148 |115 |
| |12,0 |204 |207 |202 |168 |150 |147 |25 |237 |134 |
| |24,0 |240 |249 |241 |174 |152 |148 |30 |335 |155 |
| |36,0 |268 |264 |279 |211 |163 |150 |41 |337 |156 |
| |72,0 |332 |407 |286 |233 |169 |152 |43 |340 |210 |
|Степень |160,0|589 | |764 |423 |171 |238 |46 | |374 |
|набухания | | | | | | | | | | |
|через 88 | | | | | | | | | | |
|часов | | | | | | | | | | |
|после | | | | | | | | | | |
|достижения| | | | | | | | | | |
|равновесно| | | | | | | | | | |
|й степени | | | | | | | | | | |
|набухания,| | | | | | | | | | |
|% | | | | | | | | | | |
Продолжительность набухания, ч
1 – образец с размерами 1(1 см;
2 – образец с размерами 2(2 см;
3 – образец с размерами 3(3 см.
Рисунок 9.- Влияние размера образца вулканизата на кинетику набухания
в метиловых эфирах ЖКТМ
Продолжительность набухания, мин
1 – метиловый эфир; 2 – пропиловый
эфир;
3 – бутиловый эфир; 4 – изо-
пропиловый эфир;
5 – диэфир фимерной кислоты; 6 – пентаэритритовый
эфир.
Рисунок 10.- Кинетика набухания ненаполненных резин на основе каучука
СКИ-3 в сложных эфирах ЖКТМ
Продолжительность набухания, ч
1 – толуол (контроль); 2 – метиловый эфир;
3 – пропиловый эфир; 4 – бутиловый эфир;
5 – изо-пропиловый эфир; 6 – диэфир димерной кислоты;
7 – пентаэритритовый эфир.
Рисунок 11.- Кинетика набухания ненаполненных резин на основе каучука
СКИ-3 в сложных эфирах ЖКТМ при температуре 20(С
Продолжительность набухания, ч
1 – стеариновая кислота (контроль); 2 – олеиновая
| |  скачать работу |
Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин |
