Ви є тут

Разробка та дослідження технологічних добавок з метою покращення якості гумових сумішей

Автор: 
Рогатова Тетяна Вікторівна
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2003
Артикул:
3403U002590
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РОЗДІЛ 2
ОБ`ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Об`єкти дослідження та їх характеристика
Об'єктами дослідження при розробці технологічних добавок для гумових сумішей на основі бутадієн-стирольного каучуку являлися поверхнево-активні речовини різних класів та їх комбінації.
Ґрунтуючись на вивченій літературі, в якості компонентів технологічних добавок досліджували солі жирних кислот [4, 46, 47, 103] та їх композиції з амідованими [4, 18, 73] та оксіетильованими сполуками [4, 6, 21, 102], фізико-хімічні властивості яких представлені в таблицях 2.1. та 2.2 відповідно.
Таблиця 2.1
Характеристика солей жирних кислот
Найменування Хімічна формулаФізико-хімічні властивості Стеарат цинкуБілий або трохи жовтуватий порошок з температурою плавління 1400С, Нерозчинний у воді, нетоксичний, молекулярна маса 632,22.Стеарат кальціюБілий порошок з температурою плавління 175 0 С. Нерозчинний у воді, нетоксичний, молекулярна маса 607,03.Стеарат барію Білий порошок з температурою плавління 200 0 С. Нерозчинний у воді, токсичний, молекулярна маса 704,29.Олеат цинкуСвітло-жовтий липкий порошок з температурою плавління1200С. Нерозчинний у воді, нетоксичний, молекулярна маса 628,22.Олеат кальціюСвітло-жовтий липкий порошок з температурою плавління1300С. Нерозчинний у воді, нетоксичний, молекулярна маса 603,03.
Таблиця 2.2
Характеристика оксіетильованих та амідованих речовин, які досліджувались у складі технологічних добавок
НайменуванняСтруктурна формулаФізико-хімічні властивостіОксіетильована стеаринова кислота Стеарокс-6
Вазеліноподібна маса кремового кольору,
ч.о.- 80-88 мг ,
м.м.- 548,
щільність 1,009 г/см3Оксіетильована стеаринова кислота Стеарокс 920
Суміш стеароксу 9
та стеароксу 20
в співвідношенні 4:1Світло жовта воскоподібна речовина,
ч.о.- 70-80 мг ,
м.м.- 776,
щільність 1,032 г/см3Поліетиленгліколь ПЕГ-9Безкольорова або світло жовта рідина,
г.ч.- 296 мг ,
м.м.- 400,
щільність 1,127 г/см3Поліетиленгліколь ПЕГ-35Вазеліноподібна біла речовина,
г.ч.-70-76 мг ,
м.м.-1550,
щільність 1,205 г/см3Поліетиленгліколь ПЕГ-115Білі лусочки з жовтуватим відтінком,
г.ч.- 25-33 мг ,
м.м.- 4000- 5000,
щільність 1,205 г/см3Оксіетильований спирт
неонол АФ 9-10Безкольорова густа рідина, м.м.- 486,
щільність 1,15 г/см3Стеарамід моноетаноламінуКоричнева воскоподібна речовина, температура плавління -70 0С,
м.м.- 308Стеарамід діетилентриамінуКоричнева воскоподібна речовина, температура плавління - 73 0С, м.м.- 667, щільність-0,974.Стеарамід полідіетилен-аміногуанідину

Світло-коричнева воскоподібна маса, температура плавління -800С, м.м.- 10000;
щільність 0,952 г/см3
Цинкові солі стеаринової (ГОСТ 6484-64) та олеїнової (ГОСТ 7580-91) кислот одержували реакцією відповідних кислот з оксидом цинку (ГОСТ 202-84) [104], а стеарат кальцію, барію та олеат кальцію одержували за схемою [105]:

де ;
.
Цільовий продукт від водорозчинної солі відмивали водою.
Стеараміди моноетаноламіну та діетилентриаміну одержували реакцією стеаринової кислоти з моноетаноламіном та діетилентриаміном відповідно. Стеарамід полідіетиленаміногуанідину одержували реакцією карбонату полідіетиленаміногуанідину з стеариновою кислотою [106].
З метою розробки технологічних добавок з активуючою дією на процес сірчаної вулканізації гумових сумішей в склад технологічних добавок крім композиції ПАР додавали оксид цинку в концентрації від 10 до 90%.
Технологічні добавки одержували сплавленням компонентів при 1400С при постійному перемішуванні протягом 10 хвилин.
В якості контрольних технологічних добавок використовували Структол А50Р німецької фірми "Шилл і Зайлахер" [94-95] та Диспактол ЦМ російського АТ "Люмінофор" [99]. Структол А50Р за хімічним складом представляє собою цинкові мила ненасичених жирних кислот. Принцип його дії викладено в табл. 1.4. Технологічна добавка Диспактол ЦМ є композицією оксиду цинку з цинковою сіллю жирної кислоти та оксіетильованою жирною кислотою.

2.2. Рецептура та режими виготовлення гумових сумішей
Дію технологічних добавок вивчали у складі жорстких гумових сумішей на основі бутадієн-стирольного каучуку (100 мас.ч.) та його комбінації (60 мас.ч чи 50 мас.ч.) з натуральним каучуком (40 мас.ч. чи 50 мас.ч.), які у виробничих умовах виготовляються в три стадії (Додаток А).

Технологічні добавки вводились в гумову суміш зверх рецепту в кількості 3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучуку, а технологічні добавки з активуючою дією в концентрації 5,0 мас.ч. замість 3,0 мас.ч. оксиду цинку та 2,0 мас.ч. стеаринової кислоти на початку процесу змішування разом з сипкими інгредієнтами.
Гумові суміші з дослідними та контрольними технологічними добавками та контрольну гумову суміш без технологічних добавок виготовляли у дві стадії за режимом, який наведений у таблиці 2.3.
Таблиця 2.3
Режим виготовлення гумових сумішей для бігової частини протектора
радіальних шин
Параметри процесуІ стадіяІІ стадіяОб'єм завантаження гумозмішувача, л22Частота обертання роторів, об/хв4030Тиск повітря на верхній затвор, МПа0,50,5Завантаження матеріалів (каучуки, сипучі інгредієнти, технологічні добавки, маточна суміш)на початку циклуна початку циклуЗавантаження технічного вуглецю1/2 на 30 с від початку циклу, 1/2 на 90 сек. від початку циклу-Завантаження рідких пом'якшувачівна 60 сек. від початку циклу-Тривалість циклу змішування, с270120Температура суміші при вивантаженні, 0С150100
Контрольну гумову суміш з 60 мас.ч. технічного вуглецю без технологічної добавки та гумові суміші з 65 мас.ч. технічного вуглецю без технологічної добавки та з 3,0 мас.ч. Диспактолу ЦМ виготовляли в три стад