Диссертация (Создание высоконаполненных эластомерных композиционных материалов на основе латексов нк и шунгита (карелита)), страница 8

Латексные краски(как и другие) могут выполнять защитную, декоративную, защитнодекоративную и специальную функции, например, маскировочную . Широкоеприменение латексных красок обусловлено, прежде всего, экологическимипроблемами[79]. Также они имеют ряд других преимуществ: возможностьразбавления водой и нанесения на влажную поверхность без ее специальной 40подготовки, возможность изменения реологических свойств в широкихпределах, возможность нанесения практически всеми известными способами(кистью, валиком, распылителем, электрофорезом, коагулянтным маканием).Вместе с тем, латексным краскам присущи определенные недостатки: болеедлительные режимы сушки, меньшее содержание пигмента по сравнению срастворными и масляными красками, недостаточный блеск и матовый оттенокпокрытий, снижение водостойкости за счет применения ПАВ, пенообразованиепри изготовлении и применении.В последние десятилетия латексы находят применение в новыхматериалах и изделиях.

Например, разработан состав на основе латекса НК длязаклеивания пневматических шин [80], создан водорастворимый резиновыйклей на основе латекса НК и латекса синтетического каучука [81], длямгновенного склеивания двух пористых поверхностей применяется новыйводный контактный адгезив на основе латекса НК [82], а также разработаныизносостойкие, водостойкие покрытия для пола и стен на основе нетканыхматериалов пропитанных латексом НК [83].Широкое использование латексов в различных отраслях промышленностиобусловлено тем, что их применение позволяет решить такие техническиважные проблемы, как:- создание изделий с комплексом свойств, которые невозможно получитьиспользуя другие материалы (например, губчатые изделия из латекса с низкойплотностью и высокими амортизационными свойствами)[79];- улучшение качества и долговечности изделий (пропитка латексомкорда, обработка бумаги для увеличения ее прочности, влагостойкости и др.)[69];- исключение применения клеев на токсичных и пожароопасныхрастворителях и тем самым улучшение санитарно-гигиенических условийтруда и безопасности производства [59]; 41- упрощение технологии изготовления изделия, создание поточностипроизводства маканых изделий, нетканых материалов [69].В настоящее время латексы применяются в резиновой [55], бумажной[71], полиграфической [78], лакокрасочной [84], электротехнической [85],пищевой [79], текстильной [77], обувной, меховой промышленности, впромышленности строительных материалов [86] и в ряде других областей.Используя данные, описанные в этом обзоре, можно сделать вывод, чтошунгит представляет большой интерес для изучения, как минеральныйнаполнитель в латексной технологии.

Благодаря своей бифильности он можетвыступатькакнаполнитель(вотличиеотостальныхминеральныхнаполнителей описанных в обзоре), улучшающий показатели композиционныхлатексных материалов и изделий из них. Также возможно получитьвысоконаполненные композиционные материалы на основе различных видовлатекса НК и шунгита.Применение шунгита в латексных технологиях позволяет получитьматериалы и изделия с уникальным комплексом свойств, которые не могутбыть достигнуты какими-либо другими способами.

423. Объекты и методы исследования3.1. Объекты исследованияНатуральный латекс «Revultex» ИСО 2027Производство – Малайзия. Водная дисперсия натурального каучука.Содержит вулканизующую группу. Цвет – желтый.Некоторые характеристики «Revultex»:• массовая доля сухого вещества – 61%;• pH – 11;• вязкость по ВЗ4 – 18 -20 мин.Натуральный латекс "Квалитекс" ГОСТ 29081(ИСО 2004)• массовая доля сухого вещества – 60%;• pH – 10,8;• вязкость по ВЗ4 – 18 -20 с.Шунгит марки «Карелит»Шунгит(«Карелит»)(ТУ2169-002-00204493-2008)–природныйминеральный наполнитель.Таблица 3Химический состав шунгита (%)SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O48,30,24,02,91,20,30,21,5H2Oкрис.1,2 36,0 4,2SCШунгитовые порошки представляют собой не пылящие, экологическибезопасные порошки черного цвета без посторонних примесей.

В настоящее времяТШП (тонкодисперсные шунгитовые порошки) выпускаются под торговой маркой«Карелит» ОАО «Журавский охровый завод» (Воронежская область) на основешунгитовой породы Загожинского месторождения, Карелия.В таблице 4 представлены основные физико-химические показатели Карелита. 43Таблица 4Физическо-химические показатели КарелитаНаименование показателя1. Внешний видНорматонкодисперсный порошок черногоцвета, без посторонних примесей.2.

Массовая доля углерода, %, не30менее3. Массовая доля потерь при 115 ºС,3,7%, не более4. Зольность, %, не более7535. Насыпная плотность, г/дм300-450 (0-10 мкм), 250-350 (0-20 мкм)6. pH водной вытяжки3,5-6,57. Массовая доля остатка, %, послепросева через сито с сеткой0,14отсутствует0,0450,058. Абсорбция дибутилфталата,25-35см3/100г.9. Удельная адсорбционная15-20поверхность, м2/г.10.

Дисперсность, мкм10-20Диспергатор НФ. ГОСТ 6848-79. Продукт конденсации сульфокислотнафталина с формальдегидом. Основные показатели: аммонийная соль.Жидкость коричневого цвета, допускается наличие осадка. Содержание сухоговещества ≥ 43 %; солей аммония (в пересчете на сульфат аммония) 34 %;нерастворимых веществ в пересчете на сухой продукт ≤ 0,2; рН (2,5 %-ногораствора) – 6-7,5. Применяется как диспергатор сажевых дисперсий. Сильноеповерхностно-активное вещество.Вулканизующая группаСера (S). ГОСТ 127.1-93.

Желтый, серо-желтый или зеленоватыйпорошок, d = 2,0, Тпл = 114 °C, Твоспл = 261 °C.Окись цинка (ZnO). ГОСТ 202-84. Белый порошок, d = 5,47-5,66, Тпл =1800 °C. Размер частиц 0,11-0,30 мк, чистота 99,8%.Диэтилдитиокарбамат цинка (этилцимат). ТУ 6-14-809-77. Серый,белый или светло-коричневый порошок без запаха, d = 1,47, Тпл = 178 °C. 44Таблица 5Рецептура вулканизующей группы для смесей на основе латекса НК«Квалитекс»НаименованиеингредиентовМас. ч. активных веществна 100 мас. ч.

каучукаЭтилцимат1,0000Окись цинка0,4000Сера0,8000Вспомогательные веществаСерная кислота (H2SO4). ГОСТ 4204-77.Гидроокись натрия (NaOH). ГОСТ 4328-77.Мел молотый. ГОСТ 17498-72.Коагулянт. Раствор, служащий для создания поверхности на форме, накоторой далее будет происходить ионное отложение. Состав коагулянта:• Ca(NO3)2 (ГОСТ 4142-66) – 25 масс.

ч.;• каолин (ГОСТ 19608-84) – 16 масс. ч.;• вода – 59 масс. ч.Тальк. ГОСТ 19729-74. Молотый, марка ТРПВ. Физико-химическиепоказатели ТРПВ приведены в таблице 6.Таблица 6Физическо-химические показатели талька молотого ТРПВПрокаленный нерастворимый в HCl остаток, %, не менее87Массовая доля окиси железа в солянокислой вытяжке, %, неболее1,2Массовая доля железа, извлекаемого магнитом, %, не более0,08Потеря массы при прокаливании, %, не более8Массовая доля влаги, %, не более1 453.2. Методы исследования3.2.1 Определение электрических характеристик пленок ГОСТ 20214-74Дляоценкиэлектрическиххарактеристикисследуемыхпленокопределяли значения их удельного объемного электрического сопротивления.Измеренияпроводилипотенциометрическимметодом,схемакоторогоприведена на рисунке 4Рис.

4 Схема измерения удельного объемного электрического сопротивленияпотенциометрическим методом (1- изолирующая пластина, 2 – токовыеэлектроды, 3 – потенциальные электроды ножевого типа, 4 – образец)Образец в виде прямоугольной полоски 80x10x2 мм помещают наизолирующую пластину и присоединяют к токовым электродам. К образцуприкладываютчетырепотенциальныхэлектроданожевоготипа,ониподключены к ламповому вольтметру.

Используемая схема позволяет измеритьтри значения падения напряжения на измеряемом образце, по которымопределяется среднее значение падения напряжения Uср. Ток, протекающийчерез образец, измеряют микроамперметром и регулируют при помощиизменения подаваемого на образец напряжения. Значения тока не должныпревышать 1·10-3 А. Удельное объемное электрическое сопротивление [Ом·м]определяется по формуле: ρν = (Uср · a · bср) / (I · l) ; где Uср – среднее 46значение падения напряжения между потенциальными электродами [В]; I – ток,протекающий через образец [А]; f – ширина образца [м]; bср – толщина образца(среднее значение) [м]; l – расстояние между потенциальными электродами [м].3.2.2 Метод определения контактного угла смачивания латексом НКтвердых поверхностейСпособов измерения контактных углов существует несколько, в даннойработе пользовался метод лежачей капли.

Если на поверхность твердого телананести жидкость, то через определенное время, после достижения равновесия,сформируется капля, основной характеристикой которой является величинаконтактного угла θ (см. рис. 5).Рис. 5 Метод лежачей каплиРис. 6 Гониометр ЛК-1Измерение контактных углов осуществлялось при помощи гониометра ЛК1 (рис. 6), представляющего собой горизонтальный световой микроскоп, 47сблокированный с цифровой видеокамерой, картинка с которой передаётся накомпьютер.