Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Комплексное использование отходов нефтехимии и текстильной промышленности в производстве синтетических каучуков
И.Н. Пугачева, С.С. Никулин, О.Н. Черных, И.А. Шепетун
ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия»,
г. Воронеж
В технологии получения полимерных композиционных материалов различного назначения находят применение разнообразные отходы химических, нефтехимических, текстильных производств [1].
В представленной работе рассмотрена возможность наполнения бутадиен-стирольного каучука марки СКС-30АРК водноволокнополимерноантиоксидантной дисперсией (ВВПАД), на стадии выделения каучука из латекса. Для приготовления ВВПАД использовали содержащий стирол низкомолекулярный сополимер (CНC) модифицированный малеиновым ангидридом (МА). В качестве волокнистых наполнителей использовали отходы хлопкового, капронового и вискозного волокна, которые предварительно измельчали до размеров 2, 5, 7, 10 мм. Применение СНС, модифицированного МА, для получаемой ВВПАД позволяет исключить использование поверхностно-активных веществ (ПАВ). Для получения стабильной дисперсии на основе СНС, модифицированного МА вместо ПАВ использовался 2-5 % мас. раствор KOH или NaOH. Получаемая система обладает хорошей стабильностью. Важно при этом отметить, что при получении дисперсии на основе СНС, модифицированного МА не требуется применение углеводородного растворителя.
В таблице 1 представлены результаты, полученные при испытании композитов содержащих 0,5 % мас. хлопкового, капронового и вискозного волокна (длиной 5 мм) и 2,0; 4,0; 6,0 % мас. СНС, модифицированного МА.
Таблица 1
Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС-30 АРК, содержащего волокно (0,5 % мас.) и сополимер на основе СНС, модифицированного МА
|
Показатель |
Номер образца* |
| ||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 | ||
|
Вязкость по Муни МБ 1+4 (100 оС) каучука |
56,0 |
52,0 |
50,0 |
49,0 |
50,2 |
50,4 |
49,2 |
51,1 |
52,8 |
53,0 |
53,6 |
51,0 |
53,5 | |
|
Условное напряжение при 300 % удлинении, МПа |
5,1 |
8,6 |
8,8 |
9,0 |
9,1 |
7,8 |
8,0 |
7,8 |
8,0 |
8,4 |
8,6 |
9,0 |
8,8 | |
|
Условная прочность при растяжении, МПа |
17,4 |
23,3 |
24,0 |
24,2 |
23,2 |
23,6 |
24,5 |
25,0 |
26,2 |
26,5 |
26,0 |
24,8 |
26,0 | |
|
Относительное удлинение при разрыве, % |
550 |
660 |
650 |
670 |
660 |
680 |
670 |
660 |
680 |
680 |
670 |
680 |
660 | |
|
Относительная остаточная деформация после разрыва, % |
22 |
14 |
14 |
16 |
14 |
16 |
16 |
16 |
14 |
14 |
14 |
16 |
16 | |
|
Эластичность по отскоку, %: при 20 оС |
40 |
42 |
40 |
42 |
38 |
40 |
42 |
40 |
42 |
40 |
42 |
38 |
42 | |
|
Твердость по Шору А |
47 |
60 |
62 |
62 |
64 |
60 |
66 |
70 |
70 |
68 |
66 |
70 |
68 | |
|
Сопротивление раздиру, кН/м |
60 |
58 |
60 |
66 |
65 |
70 |
68 |
70 |
74 |
80 |
76 |
72 |
80 | |
|
Коэффициент теплового старения: по прочности по относительному удлинению |
0,55 0,25 |
0,66 0,38 |
0,69 0,36 |
0,70 0,38 |
0,68 0,40 |
0,70 0,40 |
0,68 0,38 |
0,70 0,40 |
0,71 0,42 |
0,72 0,38 |
0,68 0,40 |
0,68 0,42 |
0,70 0,42 | |
*Примечание. Содержание СНС, модифицированного МА в каучуке рассчитывалось исходя из его количества во ВВПАД. Образец 1 - контрольный без добавок; образец 2 – ВВПАД (2 % мас.); образец 3 – ВВПАД (4 % мас.); образец 4 – ВВПАД (6 % мас.); образцы 5, 6, 7 – хлопковое волокно и ВВПАД (2, 4, 6 % мас.) соответственно; образцы 8, 9, 10 – капроновое волокно и ВВПАД (2, 4, 6, % мас.), соответственно; образцы 11, 12, 13 – вискозное волокно и ВВПАД (2, 4, 6 % мас.), соответственно.
Анализируя полученные результаты можно сделать вывод, что при введении волокнистого наполнителя совместно с СНС, модифицированного МА, отмечается хорошая совместимость полярного волокнистого наполнителя с неполярной полимерной матрицей каучука СКС-30 АРК в резиновых смесях. То есть СНС, модифицированный МА выполняет функцию агента межфазного сочетания. К положительным свойствам композиций, содержащих волокнистый наполнитель, следует отнести увеличение температуростойкости, эластичности по отскоку и повышение коэффициента термического старения.
Таким образом, предложенный вариант использования СНС из побочных продуктов нефтехимии, совместно с текстильными отходами позволит комплексно утилизировать продукты, которые и до настоящего времени не находят в полной мере своего применения.
Список литературы
1. Никулин С.С. Композиционные материалы на основе наполненных бутадиен-стирольных каучуков / С.С. Никулин, И.Н. Пугачева, О.Н. Черных. - М.: Изд-во «Академия Естествознания», 2008. - 145 с.