CC BY
34Анализ полученных данных показал, что введение модифицированного измельченного вулканизата оказывает положительное влияние на долговечность при скоростях деформирования не более 0, 33 с"1.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кострыкина Г.И., Кокорева М.А. Влияние измельченного вулканизата, модифицированного термопластами, на вязко-упругие свойства резин. Материалы III Международной научно-технической конференции «Полимер-
ные композиционные материалы и покрытия»» Ярославль. 2008. С. 509-511.
2. Бродский Г.И. и др. Истирание резин. М.: Химия. 1975. 240 с.
3. Макаров В.М., Дроздовский В.Ф. Использование амортизованных шин и отходов производства резиновых изделий. М.: Химия. 1988. 248 с.
4. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия 1984. 297 с.
5. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. М.: Химия. 1977. 440 с.
Кафедра химии и технологии переработки эластомеров
УДК 678.762.2
A.B. Борисов, O.K. Швецов, Е.Ю. Дуросова, A.B. Комин, Г.В. Катышева
ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ЭМУЛЬГАТОРА АНИОННЫХ
ПОЛИМЕРНЫХ ПАВ
(Ярославский государственный технический университет) E-mail: borisovav@ystu.ru
Синтезированы латексы бутадиен-нитрильных каучуков (БНК) с использованием в качестве эмульгатора анионных полимерных ПАВ. Показано влияние полимерных ПАВ на стабильность полученных латексов БНК. Изучена их бессолевая коагуляция, определено содержание полимерных ПАВ в сточных водах и оценены свойства БНК на примере СКН-26АМ, полученных в присутствии полимерных ПАВ, в сравнении с промышленным каучуком.
Ключевые слова: бутадиен-нитрильный каучук, эмульгатор, стабильность латексов
Получение БНК с использованием в качестве эмульгаторов низкомолекулярных традиционных ПАВ стало одной из экологически малоприемлемых технологий. Общее количество сточных вод доходило до 50 м3/т БНК при содержании ПАВ в стоках до 60 кг/т каучука, включая и био-неразлагаемый лейканол. Велико и количество сбрасываемого коагулянта (хлорида натрия). При использовании технологий с коагуляцией хлоридами кальция или магния количество стоков и их экологическую загрязненность можно сократить (до 20 м3/т каучука), однако при этом эмульгаторы попадают в состав БНК, ухудшая их маслобензо-стойкость и физико-механические показатели. В связи с этим весьма перспективным нетрадиционным направлением по синтезу БНК является использование анионактивных эмульгаторов полимерной природы, что может обеспечить получе-
ние латексов БНК с высокой стабильностью в процессе синтеза и при отгонке мономеров и возможность проведения бессолевой коагуляции введением кислоты [1]. Отличительной особенностью такого процесса является использование полимерных эмульгаторов такого состава, что мас-лобензостойкость и физико-механические свойства каучуков повышаются.
В ходе работы были синтезированы полимерные поверхностно-активные вещества (ППАВ) на основе метакриловой кислоты (МАК), нитрила акриловой кислоты (HAK) и пиперилена (1111) с содержанием звеньев связанной МАК 32 % и отношением звеньев HAK и диена равным 0,8, с конверсией мономеров выше 90 %. В присутствии этих ППАВ получены латексы СКН-26АМ. Оценена устойчивость синтезированных латексов в процессе синтеза, а также устойчивость к механи-
ческим и тепловым воздействиям. Полученные результаты приведены в табл. 1.
Таблица 1
Влияние содержания ППАВ на устойчивость синтезированных латексов СКН-26АМ Table 1. Influence of contents of polymeric surfactants
Данные табл. 1 показывают, что использование ППАВ в качестве эмульгатора для получения латексов СКН-26АМ может обеспечить высокую стабильность системы, коагулюм практически отсутствует (менее 1 %) в тестах на механическую и тепловую устойчивость [2]. В процессе синтеза образуется до 3 % коагулюма, что, видимо, связано с ограниченной флокуляцией частиц по ходу эмульсионной полимеризации.
Латексы БНК, стабилизированные ППАВ, не коагулируют под действием насыщенного раствора хлорида натрия, а расход хлорида кальция увеличивается почти на порядок по сравнению с латексами, стабилизированными традиционными ПАВ. При этом образуется стабильная пылевидная крошка, т. к. кальциевые соли низкомолекулярных фракций ППАВ являются стабилизаторами дисперсий. Бессолевая коагуляция латексов, стабилизированных ППАВ, протекает достаточно легко при использовании 2%-ного раствора серной кислоты [3]. Полученные данные представлены в табл. 2.
Таблица 2
Зависимость количества коагулянта от содержания
в системе ППАВ и электролита Table 2. Dependence of coagulant amount on the con-
Представленные данные (табл. 2) показывают, что расход коагулянта незначительно воз-
растает с увеличением количества ППАВ в системе и определяется в основном содержанием электролита, который вводится для поддержания рН системы. Также при увеличении количества электролита в латексе возрастает содержание ППАВ в сточных водах (табл. 3), что объясняется повышением концентрации свободного эмульгатора в системе при уменьшении общей поверхности системы за счет ограниченной агрегации частиц по ходу процесса.
Таблица 3
Зависимость количества ППАВ в стоках от содержания в системе ППАВ и электролита Table 3. Dependence of polymeric surfactants amount in sewage on the contents in system of polymeric surfac-
tants and electrolyte
Содержание ППАВ, мае. ч. на 100 г исходного мономера Содержание электролита, мае. ч. на 100 г исходного мономера Количество ППАВ в стоках, кг/т каучука
3,5 1,5 3,2
4,5 1,5 3,6
5,5 1,5 4,3
5,5 1,0 4,0
5,5 0,5 3,5
Таблица 4
Сравнение основных физико-механических свойств СКН-26АМ
Table 4. Comparison of basic physico-mechanical properties of SKN-26AM
Показатели Образцы
1 2 3
Массовая доля растворимых в МЭК, % 99,9 99,9 99,5
Пластичность, усл.ед. 0,29 0,38 0,31
Свойства вулканизатов (143°С)
Условная прочность при растяжении, МПа 25,0 29,5 31,0
Относительное удлинение при разрыве, % 480 510 500
Относительное остаточное удлинение, % 25 30 23
Изменение массы в смеси изоок-тан-толуол (7:3) 33,0 28,8 25,0
Примечание: 1 - промышленный каучук Нитриласт 26AM; 2 и 3 - лабораторные образцы СКН-26АМ, синтезированные с использованием ППАВ и выделенные бессолевой коагуляцией серной кислотой, 3 - промыт на последней стадии раствором хлорида натрия. Рецептура вулканизации сульфенамидная, в соответствии с ТУ ОАО «Воронежсинтезкаучук»
Note: 1 - industrial rubber Nitrilast 26AM; 2 and 3 - the laboratory samples of the SKN-26AM synthesized with use polymeric surfactants and extracted by saltfree coagulation by the sulfuric acid, 3 - sample was washed out at last stage by the solution of the sodium chloride. Sulfenamide receipt of vulcanization, ac-corging to ОАО "Voronezhsynthescaoutchouc"
on stability of synthesized latexes SKN-26AM
ППАВ, мае. ч. Устойчивость латекса при полимеризации,*/^ коагулюма Механическая устойчивость по Марону, % коагулюма Тепловая стабильность латекса (95°С, ЗОмин), % коагулюма
5,5 2,4 0,4 отс.
4,5 2,6 0,5 0,2
3,5 2,9 0,7 0,3
tents of polymeric surfactants and electrolyte in system
Содержание ППАВ, мае. ч. на 100 г исходного мономера Содержание электролита, мае. ч. на 100 г исходного мономера Количество коагулянта, кг/т каучука
3,5 1,5 35,6
4,5 1,5 37,7
5,5 1,5 40,2
5,5 1,0 33,4
5,5 0,5 26,6
Количество сточных вод составило 7 -10 м3/т каучука, при содержании биоразлагаемых ППАВ (4 класс опасности по ГОСТ - 12.1.007-76) в стоках менее 0,1%, т. е. не более 5 кг на тонну БНК. Количество традиционных эмульгаторов в стоках составляет 45-50 кг/т БНК, в том числе не менее 4,5 кг/т бионеразлагаемого лейканола. Следовательно, использование технологии получения БНК с применением ППАВ может обеспечить снижение количества отходов в виде загрязненных сточных вод не менее чем в 2 раза.
Приведено сравнение свойств БНК, полученных с использованием в качестве эмульгатора ППАВ, с промышленным каучуком «Нитриласт-26АМ» по основным физико-механическим показателям. Данные представлены в табл. 4.
Из данных табл. 4 следует, что образцы СКН - 26АМ, полученные с использованием ППАВ, обладают повышенным комплексом физико-механических показателей (ФМП) по сравнению с промышленным каучуком Нитриласт 26АМ [3]. Важно отметить, что наблюдается улучшение маслобензостойкости (в смеси изооктан-толуол) на 12 % для образца 2 и на 24%для образца 3 по сравнению с промышленным каучуком (образец 1). Это связано с тем, что ППАВ, по гадая в каучук, сам является маслобензостойким полимером по сравнению с традиционными эмульгаторами,
ухудшающими маслобензостойкость БНК. Причем, более низкие значения ФМП для образца 2 по отношению к образцу 3 объясняются отсутствием второй вулканизационной сетки, связанной с образованием солевых связей с хлоридом цинка. В связи с этим каучук СКН-26АМ (образец 3, таблица 4) был получен бессолевой коагуляцией, но с последующей промывкой раствором хлорида натрия.
Представленные результаты показали, что использование анионных ППАВ обеспечивает получение латексов БНК с высокой стабильностью в процессе синтеза и отгонке мономеров, возможность проведения бессолевой коагуляции каучука введением кислоты, что позволяет уменьшить количество сточных вод и их биологическую загрязненность, а также получать каучуки с повышенным комплексом ФМП, при улучшении маслобензостойкости.
ЛИТЕРАТУРА
1. Цайлингольд B.JL и др. Полимерные эмульгаторы для полимеризационных процессов. Тематический обзор. Сер. Промышленность CK. М.: ЦНИИТЭНефтехим. 1985. 47 с.
2. Неппер Д. Стабилизация коллоидных дисперсий полимерами. Пер. с англ. М.: Мир. 1986. 487 с.
3. Швецов O.K. и др. Материалы III Международной н.-т. конф. «Полимерные композиционные материалы и покрытия». 2008. С. 493 -496.
Кафедра технологии полимерных материалов
УДК 665.128.1
В.Ф. Ковтун, В.А. Козлов
ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ЖИДКОФАЗНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖИРА ИЗ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ ПТИЦЫ
(Ивановский государственный химико-технологический университет, Ярославский техникум управления и профессиональных технологий E-mail: kozlov@isukt.ru
Приведены теоретическое и экспериментальное обоснования условий получения органического жирового гидрогенизата. Определены оптимальные режимы гидрогенизации с учетом концентрации времени и температур.
Ключевые в слова: жир, гидрогенизат, условия получения, птичий жир
Главными критериями в выборе растворителя являются его способность быть инертным и обеспечивать хорошую растворимость исходных, промежуточных и конечных веществ в конкретных условиях, его влияние на скорость и селективность процесса, на условия выделения и чистоту целевого продукта, что в большинстве случаев
(особенно в объемных процессах) является принципиальным моментом [1]. Это предполагает (среди прочих вышеперечисленных условий) использование такого растворителя, который способствовал бы быстрому проведению реакции и исключал побочные процессы [2].
Кроме вышеперечисленных условий, на
