Обработка технического углерода

Обработка поверхности наполнителей, в том числе и технического углерода, вул­канизующими агентами сопровождается изменением химической природы поверхности наполнителей, что обусловливает изменение свойств наполненных полимерных композиций.

Предприятие ООО "ДомРезин" наиболее часто использует каучук СКИ-3. По этой причине, при изготовлении сырых резиновых смесей наиболее актуально применять модифицированный технический углерод. Наиболее распространенными являются ярославский технический углерод и ивановский технический углерод.

Модифицированный агентами вулканизации технический углерод получают совместной обработкой технического углерода с вулканизующими агента­ми при комнатной темпера­туре в аппарате вихревого слоя в течение 40 с. Соотношение технический уг­лерод - агенты вулканизации для совместной обработки выбирают исходя из их дозировки в рецепте резиновой смеси. Перед введением в каучук обработанный ярославский технический углерод выдерживают в термостате при темпе­ратуре 100°С в течение 3 ч.

Модифицированный по приведенной мето­дике технический углерод, который содержит на своей поверхности вулканизующие агенты резиновой смеси, вводят в каучук на валь­цах. В качестве контрольной рези­новой смеси готовили смесь в корой ивановский технический углерод вводили раздельно от аген­тов вулканизации. Для оценки влияния активации технического углерода в период его об­работки готовили резиновую смесь с техническим углеродом, обработанным в отсутствие вулканизующих аген­тов.

Степень сшивания вулканизатов косвенно оценивается по объемной доле каучука в на­бухшем вулканизате. Прочностные свой­ства резин оценивают по ГОСТ 270—75. Однородность вулкани­затов определяют по ГОСТ 268—66 с помо­щью коэффициента вариации значения проч­ности при растяжении.

Резиновые смеси на основе каучука СКИ в которые введен ярославский технический углерод обработанный в различных ус­ловиях отличаются по степени сшивания от резиновых смесей в которые введен ивановский технический углерод (по степени напряжения при 300% уд­линении, прочности при растяжении и одно­родности). Уже активация технического угле­рода ферромагнитными частицами во враща­ющемся электромагнитном поле аппарата вих­ревого слоя обусловливает рост этих парамет­ров. Совместная обработка техни­ческого углерода с вулканизующими агента­ми в аппарате вихревого слоя приводит к увеличению степени сшивания, напряжения при 300% удлинении, прочности при растяжении и однородности резин по сравнению с резинами, наполненными необра­ботанным техническим углеродом. Прогрев обработанного технического углерода обеспе­чивает максимальные значения анализиру­емых параметров наполненных резин.

Подобный характер изменения физико-ме­ханических характеристик резин имеет место в случае введения образцов активированного и обработанного вулканизующими агентами ярославского технического углерода в каучук.

Лишь активация ивановского технического углерода способствует повышению прочности при растяжении резин на основе каучука СКИ-3.

Об­работка технического углерода П 243-0 сов­местно с вулканизующими агентами и тем более прогрев обработанного техуглерода вызывают ухудше­ние прочностных характеристик резин на осно­ве каучука СКИ-3.

Использование технического углерода П 234 вместо окисленного технического угле­рода П 243-0 для обработки вулканизующими агентами обусловливает меньшую степень па­дения прочностных свойств резин на основе каучука СКИ-3.

Замена части альтакса в вулкани­зующей группе, предназначенной для обработ­ки технического углерода П 243-0, сопровожда­ется падением прочности при растяжении ре­зин на основе каучука СКМС с об­работанным техуглеродом.

В присутствии некоторых ускорителей наблюдается уско­рение и повышение гетерогенности сшивания каучуков, в рецептурах которых использован как ярославский технический углерод, так и ивановский технический углерод обрабо­танный агентами вулканизации, с образова­нием менее дефектной сетки, чем в контроль­ных вулканизатах, что подтверждается повы­шением однородности и прочности опытных вулканизатов.

Обработка технического углерода вулка­низующими агентами, в состав которых входят ускорители аминного типа сопровождается их необратимым связыванием с поверхностью техуглерода, а следовательно, потерей их вулканизационной активности, что и приводит к падению прочностных свойств резин. Замена техугле­рода с окисленной поверхностью на неокисленный техуглерод не влияетна направлен­ность взаимодействия компонентов вулкани­зующей  группы при совместной обработке с техуглеродом и проявляется лишь в меньшей степени падения прочности при растяжении в рецептурах которых использован как ярославский технический углерод, так и ивановский технический углерод, обработанным агентами вулканизации.

Таким образом, обработка технического углерода вулканизующими агентами приводит к их взаимодействию. Направленность и глу­бина этого взаимодействия определяются пре­жде всего природой ускорителя и условиями обработки техуглерода и в меньшей степени типом техуглерода.

К списку