CC BY
139
Ф. М. Палютин, А. В. Контуров, А. П. Вахонин, В. Я. Калмыкова,
М. И. Фаляхов, А. С. Ромахин, Н. С. Николаева, С. А. Сафина, В. Ю. Хасанов
МАСЛОНАПОЛНЕННЫЙ КАУЧУК СКБ
Показана возможность получения маслонаполненного каучука СКБ в вакуум-смесителе периодического действия.
Интерес к выпуску маслонаполненных каучуков проявляется в связи с возможностью повышения технологических свойств каучука, что особенно важно при переработке высокомолекулярных полимеров. При этом, несмотря на введение масла, удается получать резины с достаточно хорошими техническими свойствами [1].
В настоящее время в отечественной промышленности выпускаются маслонаполненные каучуки нескольких марок, например ДССК-2545-27 - сополимер бутадиена и стирола, получаемый полимеризацией в растворе [2], с содержанием масла в пределах 14^17 %, каучуки СКС-30-АРКМ-15(СКМС-30-АРКМ-15) или СКС-30-АРКМ-27(СКМС-30-АРКМ-27) - эмульсионные бутадиен-стирольные(а-метилстирольные) каучуки с содержанием масла 15 и 37,5 массовых частей соответственно [1], каучуки марок СКДМ-25 и СКДМ-30 - стереорегулярные полибутадиеновые каучуки с содержанием масла 25 и 30 % соответственно [3].
Ранее в ЦЗЛ ОАО «Казанский завод синтетического каучука» проводились исследования по изучению свойств маслонаполненных каучуков СКБ и было показано сохранение достаточно высоких физико-механических показателей при дозировке значительных количеств вазелинового масла (табл. 1).
Низкопластичные каучуки дают возможность ввести до 20 % мас. масла. Введение масла в каучуки повышает пластичность последних в среднем на 0,01 ед. на 1 часть масла. При этом пластоэластические свойства каучуков сохраняются в течение длительного времени без изменений.
До конца 70-х годов прошлого столетия для синтеза каучука СКБ использовался дивинил производства «Казанского завода СК», отличающийся по концентрации основного вещества и по природе примесей от высококонцентрированного дивинила других производителей. При этом, для получения каучука необходимой пластичности использовался регулятор молекулярной массы - гексилен-гексадиеновая фракция. В настоящее время для синтеза каучука СКБ используется высококонцентрированный дивинил, а пластичность регулируется концентрацией дивинила в бутадиен-бутиленовой шихте и режимом полимеризации. Изменение технологии синтеза каучука СКБ привело к изменению его свойств.
В связи с этим необходимо было проверить влияние масла на свойства каучука, выпускаемого в настоящее время. Дополнительное введение масла в каучук проводилось на лабораторных вальцах. Установлено, что введение масла И-8А в низкоплатичный каучук 30-й марки дает возможность довести содержание в нем масла до 15 % мас. (табл. 2).
На основании лабораторных испытаний выпущено несколько опытнопромышленных партий каучука с содержанием масла «Нетоксол» и ПН-6 до 15 %. Характеристики масел приведены в [4,5]. Образцы опытно-промышленных партий испытывались после хранения в течение 6 и 12 месяцев. Из результатов испытаний, приведенных в таблицах 3 и 4, следует, что при хранении маслонаполненного каучука СКБ его свойства остаются неизменными в течение срока хранения.
Количество масла на 100 г полимера Расчетное количество масла в каучуке, % мас. Пластичность по Карреру Физико-механические показатели
Условная прочность при растяжении, МПа Относительное удлинение, % Относительная остаточная деформация после разрыва, % Пластичность после хранения
1 мес. 6 мес. 12 мес.
0 0 0,19 170 590 30 0,19 0,18 0,19
5 4,7 0,20 168 600 30 0,20 0,20 0,21
5 4,7 0,22 165 610 32 0,21 0,21 0,21
10 9, 0,26 163 615 35 0,25 0,25 0,24
10 9,1 0,27 165 620 35 0,25 0,25 0,26
15 13,04 0,30 152 590 38 0,29 0,29 0,29
15 13,04 0,32 148 615 38 0,32 0,31 0,31
20 16,6 0,37 140 625 40 0,35 0,36 0,36
25 20,0 0,45 125 680 50 0,43 0,43 0,43
0 0 0,35 150 570 30 0,34 0,35 0,35
5 4,7 0,39 148 615 32 0,38 0,38 0,37
5 4,7 0,41 147 620 34 0,41 0,40 0,40
10 9,1 0,44 142 580 36 0,42 0,43 0,43
10 9,1 0,44 145 520 34 0,43 0,42 0,43
15 13,04 0,49 140 600 39 0,50 0,49 0,48
15 13,04 0,50 135 620 42 0,51 0,49 0,49
20 16,6 0,54 129 680 44 0,51 0,52 0,52
25 20,0 0,58 120 690 50 0,57 0,56 0,56
№ образца Характеристика исходного каучука Характеристика каучука после дополнительного введения масла И-8А
Со- дер- жа- ние масла в кау- чуке Пла-стич ност ь по Карреру Условная прочность при растяжении, МПа Отно сител ьное уд- лине- ние, % Относительная остаточная деформация после разрыва, % Со- дер- жа- ние масла в кау- чуке Пла-стич ност ь по Карреру Условная прочность при растяжении, МПа Относительное удлинение, % Отно-ситель-ная ос-таточ-ная деформация после разрыва, %
1 2,0 0,26 12,7 438 24 10 0,42 12,5 552 20
2 2,0 0,36 12,1 452 16 6 0,40 12,5 510 20
3 3,0 0,26 13,1 520 20 10 0,39 10,8 558 32
4 3,0 0,26 13,1 520 20 15 0,43 12,2 531 24
5 3,0 0,36 13,6 530 28 10 0,42 12,3 516 24
Таблица 3 - Характеристика каучука с содержанием масла «Нетоксол» 15 массовых частей в зависимости от времени хранения
№ образ ца Продол-житель-ность хранения, мес. Пла-стич-ность по Карреру Условная прочность при растяжении, МПа Относи- тельное удлинение, % Относительная остаточная деформация после разрыва, % Массовая доля аце-тонани- ла, %
0 0,48 12,0 708 40
1 6 0,47 11,4 685 40 0,51
12 0,44 11,8 608 33
0 0,44 11,9 636 32
2 6 0,44 12,1 556 24 0,52
12 0,48 12,0 570 32
Таблица 4 - Характеристика образцов каучука заправленных маслом ПН-6Ш(15 % масс.) до и после хранения
Продолжительность хранения, мес. Пластичность по Карреру Условная прочность при растяжении, МПа Относи- тельное удлинение, % Относительная остаточная деформация после разрыва, %
0 0,41 12,8 722 36
12 0,40 13,6 560 26
0 0,41 14,0 710 36
12 0,43 13,5 562 28
0 0,44 12,8 708 36
6 0,47 12,5 650 34
12 0,50 12,0 590 30
0 0,50 12,1 748 36
Следует отметить, что при увеличении дозировки масла, время его внедрения в массу каучука в вакуум-смесителе увеличивается на 20^30 минут и составляет 75^90 минут. Продолжительность смешения устанавливалась по получению смеси одинаковой пластичности, образцов, отобранных из разных мест вакуум-смесителя.
Литература
1. Энциклопедия полимеров/ Под ред. В.А. Кабанова. М.: Советская энциклопедия, 1974. С.334.
2. Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.: Химия, 1986. 224 с.
3. ТУ 38.103150-82. Бутадиеновый каучук СКДМ.
4. ГОСТ 20799-88. Пластификатор нефтяной (масло ПН-6).
5. ТУ 38101217-81. Масло-мягчитель для резиновой промышленности «Нетоксол».
© Ф. М. Палютин - канд. хим. наук, ген. дир. ОАО «КЗСК»; А. В. Контуров - гл. инж., зам. ген. д-ра ОАО «КЗСК»; А. П. Вахонин - зам. нач. ЦЗЛ ОАО «КЗСКК»; В. Я. Калмыкова - зам. гл. инж. по производству ОАО «КЗСК»; М. И. Фаляхов - канд. хим. наук, нач. аналит. упр-я ОАО «КЗСКК»; А. С. Ромахин - канд. хим. наук, нач. ЦЗЛ ОАО «КЗСК»; Н. С. Николаева - нач. лаб. ОТК ОАО «КЗСК»; С. А. Сафина - технолог цеха №6 ОАО «КЗСК»; В. Ю. Хасанов - асп. каф. технологии синтетического каучука ЮТУ.
