Мастикация

Многие полимеры подвергаются механодеструкции в процессе размола или вальцевания. При так называемой мастикации натурального каучука происходит механически инициируемая, авто-окислительная деструкция, которая приводит к снижению молекулярной массы, что делает более удобным его переработку [23]. [c.248]

В полимерах, находящихся в твердом состоянии (мастикация на холоду, вибрационное измельчение, вальцевание, растяжение, фрезерование, криолиз и т. д.) или в растворе (действие ультразвука, быстрое перемешивание, вынужденное течение через капилляры или форсунки, электрические разряды высокого напряжения и т. д.). [c.18]

Впервые влияние этого фактора было исследовано Пайком и Уотсоном [39] при мастикации высокоэластичных полимеров на холоду с применением как инертных (азот и аргон), так и активных (кислород, воздух, мономеры) сред. По мнению авторов, протекание этих процессов зависит от наличия или отсутствия кислорода. Так, например, в присутствии кислорода эффективность процесса пластикации на вальцах повышается, а при пластикации в инертных газах (азот или аргон) и даже в водороде понижается. [c.43]

Радикальный характер процессов мастикации на холоду был выявлен при исследовании действия большого числа акцепторов, относящихся к самым различным классам соединений меркаптанам, дисульфидам, хинонам, азосоединениям, азотсодержащим и, разумеется, кислородсодержащим производным. Было доказано, что их роль в процессе пластикации определяется как их химической природой, так и используемой концентрацией. [c.44]

Механическую деструкцию макромолекулярных соединений, инициированную механической энергией, практически можно осуществить различными способами в зависимости от формы передачи энергии полимерам, а также от химической природы и физического состояния последних. В данной главе будут освещены самые общие методы деструкции, применяемые для переработки полимеров в твердом состоянии (мастикация на холоду, вальцевание, пластикация, вибрационное измельчение, криолиз, утомление и т. д.) или в растворах (действие ультразвука, принудительное течение через капилляры, быстрое перемешивание, литье расплава, набухание в газообразной фазе, электрические разряды высокого напряжения и т. д.). [c.62]

МЕХАНИЧЕСКАЯ ДЕСТРУКЦИЯ ПРИ МАСТИКАЦИИ НА ХОЛОДУ [c.62]

Процесс переработки эластомеров путем мастикации на холоду практикуется с давних времен, когда структура макромолекулярных цепей каучука — типичного представителя этого класса — не была еще известна. [c.62]

Штаудингер [10—12] впервые установил, что в процессе мастикации каучука на холоду происходит непрерывное уменьшение его молекулярного веса, которое он определял по уменьшению вязкости растворов. Этот факт он объяснял действием механических сил на макромолекулы при их деформации, что приводило в конце концов к разрыву главных валентных связей. [c.63]

В период 1925—1935 гг. процесс мастикации рассматривался как результат действия конкурирующих термических, механических и окислительных (кислородом воздуха) факторов, причем особенно подчеркивалось влияние температуры и кислорода. [c.63]

МЛ. Механическая деструкция при мастикации натурального каучука [c.65]

Скорость и предел процесса деструкции макромолекулярных цепей натурального каучука определяются его природой, отношением между количеством загружаемого материала и емкостью и типом используемой аппаратуры, температуры и продолжи-гельности мастикации. [c.65]

Рис. 25. Изменение пластичности по Дефо прн мастикации натурального

Значение ОН<х> получается при достаточно большой продолжительности мастикации, при которой процесс дальше практически не развивается. Некоторые результаты мастикации в смесителе типа ВВК-11 представлены в табл. 2. [c.66]

Изменение эффективности процесса мастикации в зависимости от ее продолжительности (смеситель ВВК-11) [c.66]

Продолжи- тельность мастикации, мин Мастикация без добавок т-0,067 Мастикация с добавками т = 0.150 [c.66]

Следует отметить, что константа т отражает не только влияние внешних условий, но и химической природы каучука при использовании акцепторов или мономеров скорость мастикации определяется и природой последних, как это следует из данных, приведенных в табл. 2. По диаграмме мастикации, приведенной на рис. 26, можно ориентировочно оценить процесс в определенный момент переработки. Чтобы пользоваться этой диаграммой, [c.67]

Рис. 26. Диаграмма мастикации натурального каучука в смесителе ВВК-П.

Мастикация натурального каучука на холоду была осуществлена в смесителе типа Бенбери емкостью 500 г, который позволяет проводить этот процесс в атмосфере инертных газов и регулировать температуру путем охлаждения смесителя водой через рубашку продолжительность мастикации составляла 1— 30 мин. [c.67]

Главная задача, которую следовало решить, — это определить влияние температуры на процесс мастикации. Ранее [33] сообщалось, что эффективность этого процесса минимальна при 115°. Исходя из этих результатов, авторы пытались объяснить зависимость скорости пластикации от температуры различными [c.67]

Рис. 27. Зависимость между вязкостью по Муни и характеристической вязкостью каучука иЗР при мастикации.

В процессе механической деструкции каучуков иЗР (мастикация на воздухе при 70—154°) их вязкость по Муни и характеристическая вязкость изменялись в линейной зависимости (рис. 27). Форма полученной кривой зависит, главным образом, от длины и структуры цепей — линейной или разветвленной. Точки, расположенные под прямой, относятся к более длинным и более разветвленным цепям, а точки над прямой характеризуют короткие разветвленные цепи или реже встречающиеся сетчатые структуры. [c.70]

Эффективность деструкции выражена отношением между числом образованных фрагментов при определенной продолжительности мастикации и числом цепей в исходном продукте [c.70]

Мастикация каучука в среде азота и воздуха [c.71]

Из испытанных акцепторов наиболее эффективным при мастикации натурального каучука оказался бензохинон, для которого определено влияние концентрации, продолжительности мастикации, температуры и также характеристическая вязкость и вязкость по Муни. [c.71]

С целью определения влияния концентрации акцептора каучук подвергался мастикации в атмосфере азота при 55° и на воздухе при 140° в течение 30 мин. Полученные результаты для концентраций 0,1—5% приведены на рис. 28. Следует отметить, что при 55° в атмосфере азота при концентрации акцептора 1,5% исследуемый каучук быстро пластицируется, а при более [c.72]

Рис. 28. Влияние концентрации бензохинона на эффективность мастикации. Начальная вязкость по Муни каучука иЗР 80 3 продолжительность мастикации 30 мин О мастикация в азоте при 55° ф в воздухе при 140°.

Скорость процесса пластикации в присутствии некоторых акцепторов (например, бензохинона) показана на рис. 29, из которого (как и из табл. 3) вытекает, что на эффективность пластикации главным образом влияет химическая природа среды, в которой протекает мастикация. Следовательно, при механической деструкции (рабочая температура 55°) влиянием беи-зохинона и кислорода воздуха можно почти пренебречь, в то время как в случае термоокислительного процесса (140°) бепзо-хинон выполняет роль ингибитора. [c.72]

Р и с. 30. Влияние температуры на эффективность мастикации в атмосфере азота в присутствии 0,0925 моля/1000 г радикального акцептора различной активности (продолжительность мастикации 30 мин). [c.73]

Концентрация сво бодных ма крорадикалов при механокрекинге [75] составляет, например, при мастикации каучуков около 10 — 10 кг т. е. весьма незначительна, а при виброизмельчении жестких полимеров при температуре жидкого азота [15, 58] достигает 1№ —10 кг , т. е. (уже около 1 кмоль/м . [c.64]

Сырой каучук недостаточно пластичен для механических операций в процессах производства. Хотя он может быть пластицирован действием тепла и растворителей, но тепло, вероятно-вследствие химического эффекта, приводит к понижению его качества, растворители же оказываются л1ало применимыми вследствие плохой растворимости сырого каучука и вязкости получающейся жидкости. Однако было установлено, что если каучук заставить течь при высоких напряжениях сдвига, то его пластичность, может быть увеличена до любого предела без существенного понижения качества конечного продукта. Эта операция носит название вальцевания или мастикации. [c.409]

В производственных условиях вальцевание производится на вальцах или в смесителе Бенбери [152]. Вальцы состоят из двух горизонтальных, параллельно расположенных валков из закаленного чугуна, обычно имеющих от 1,5 до 2. и в длину и от 50 до 6Э см в диаметре. Задний валок приводится в движение электрическим мотором с передним он связан рядом шестерен так, что его движение совершается быстрее, чем дви5кение переднего валка. Вальцевание представляет собой процесс с периодической загрузкой. Запас каучука на вальцах поддерживается в таком количестве, чтобы в-зазоре между валками было достаточно материала. Различие в окружной скорости примерно на 25% облегчает смещение загрузки. В начале вальцевания обыкновенный сырой каучук не прилипает к валкам, через которые проходит, его приходится подбирать рукой и возвращать на верх валков, но в дальнейших стадиях пластина каучука, выходящая из зазора, прилипает 1 передней части валка и возвращается автоматически к общей маисе. Поскольку запас на валках имеет тенденцию к утончению от середины к краям, то и течение у краев, а следовательно, и пластикация так5ке происходят в меньшей мере. Чтобы мастикация проходила однообразно, пластина, возвращающаяся на переднюю часть валка, время от времени обрезается рабочим, свертывается в рулон и забрасывается в середину запаса. Валкам придается, максимальная допустимая скорость, предел которой определяется [c.409]

Многие виды резиновых изделии, трудно пзготовляемис п листового каучука, можно получать непосредственно из консервированного каучукового латекса (стр. 401), т. е. избегнув стадии коагуляции и мастикации, необходимые в обычном производстве. Благодаря отсутствию пластикации, при применении латекса возрастает и прочность. Так как латекс во много раз менее вязок, чем раствор мастицированного каучука в бензоле (или ином растворителе) при той же концентрации, он находит при-мененпе вместо растворов каучука и в качестве клея. В случае латекса растворитель (вода) не вреден, не пожароопасен и не требует рекуперации (ср. лаковые эмульсии, стр. 329). Нет нужды и в дopoгo тoяпJ eм оборудовании для смешения. [c.434]

Первая глава, посвянхенная мехаиохимической деструкции макромолекулярных соединений, охватывает процессы деструкции при мастикации на холоду, вибрационного измельчения, криолиза рассматривается механохимическая сущность процессов усталости и старения, а также поведение растворов или расплавов полимеров при ультраозвучивании, вынужденном течении через капилляры или щели малых размеров, быстром перемешивании и т. д. [c.7]

Несмотря на то что механохимия как отрасль макромолекулярной химии сформировалась сравнительно недавно, она имеет свою историю, поскольку некоторые наблюдения были сделаны еще в прошлом веке. Так, еще в 1820 г. Ханкок показал, что при мастикации каучук делается мягким и липким в других работах [1—3] упоминается, что под действием сил трения крахмал становится частично растворимым в воде. [c.9]

Возможно также, что мономер, по своей химической природе не способный реагировать с механохимическими радикалами, мог бы выполнять функции агента передачи цепи, как это подчеркивают Анжир и Уотсон [53] для случая мастикации на [c.19]

Переходя к области мехаиохимической деструкции эластомеров (натуральные и синтетические каучуки) при мастикации на [c.35]

Пайк и Уотсон [39] изучали влияние температуры на процессы мастикации натурального каучука на холоду. Повышая температуру до 140° в атмосфере воздуха, они получили кривую, состоящую из двух ветвей, которые соединяются в минимуме при температуре 115° (рис. 14). Ветвь кривой до температуры 115° изобрал ает зависимость процесса механической деструкции от температуры, ветвь, полученная после минимума, соответствует термоокислительной деструкции полимера. В области низких температур (ниже 115°) температурный коэффициент отрицателен и растет по абсолютному значению после минимума [c.42]

Рис. 21. Распределение по молекулярным весам исходного полимера (1) и полимеров, обработанных перемешиванием в гомогенизаторе Виртис-45 (2), при мастикации (3), при микрэизмельчепии (4), и статистический крекинг под действием рентгеновских лучей (5).

Эластические свойства каучука, неожиданные превращения во время мастикации, эффекты, вызванные переработкой на вальцах, до установления макромолекулярного характера каучука объясняли различными теориями, лишенными научной основы. Так, Розенбаум, придерживавшийся взглядов Малкока [3], считал каучук по механическим свойствам эквивалентным смеси мела и масла, а Шенево и Хэйм [4] — дисперсией твердых частиц в мягкой основе при этом процесс мастикации объяснялся ими размягчением основы, не затрагивавшим твердых частиц. [c.62]

Буссе и Куннингхэм [13] исследовали влияние температуры на деструкцию каучука при его мастикации на воздухе и в азоте, но результаты их исследований интерпретировались в соответствии с существовавшими тогда теориями окисления. С другой стороны, Кауцман и Эйринг [14] объясняли деструкцию эластомеров почти исключительно разрывом связей С—С под действием сил сдвига, приложенных к макромолекулам во время мастикации. Первое объяснение (на чисто механической основе) поведения каучука в этом процессе было дано Пайком и Уотсоном [15], располагавшими широким экспериментальным материалом. Они убедительно показали, что мастикация натурального каучука на холоду является процессом деструкции, инициированным силами сдвига, которые вызывают разрыв связей С—С и появление свободных макрорадикалов. Наличие последних было доказано реакциями с акцепторами самых различных типов, способных вызвать полимеризацию виниловых мономеров. В этих работах подчеркивалось значение температуры и реакционной среды как главных факторов, влияющих на механизм процесса. Ценный вклад в изучение поведения эластомеров в процессе механической переработки внесли также Аурей и Уотсон [16] и Анжер, Чемберс и Уотсон [17]. [c.63]

Если в качестве критерия (показателя) процесса деструкции при мастикации принять пластичность по Дефо, то получают кривые, приведенные на рис. 25. Деструкция и соответственно способность к пластикации асимптотически приближаются к значению ВНоо пластичности по Дефо (ОН). Было показано, что предел этой величины зависит от внешних условий мастикации используемой аппаратуры, скорости вращения валков, зазора между валками, навески. Следовательно, получение максимальных результатов обусловлено выбором технологии. [c.65]

Фактор пропорциональности т является конста1по1" скорости мастикации и отражает параметры деструкции. Для определенных условий мастикацию при установлении ОН о и известных значениях 1 и ОН , т можно определить экспериментально. В этом случае [c.66]

Пластичность по Мефо после мастикации [c.67]

Изучая механическую деструкцию и учитывая выводы Кауц-мана и Эйринга [35], Уотсон установил, что процесс мастикации на холоду приводит к разрыву первичных связей деформируемых цепей и образованию макрорадикалов, которые стабилизируются, акцептируя кислород. Поглощенная механическая энергия расходуется в этих условиях главным образом на разрушение межмолекулярных связей и деформацию каучука и только в небольшой степени на разрыв первичных связей полиизопрено-вых цепей с образованием двух свободных макрорадикалов. Скорость образования последних определяется как интенсивностью механических сил, так и химической природой полимера, а также рядом экспериментальных факторов, таких, как тип и размеры применяемой аппаратуры, вязкость, температура, устойчивость химических главновалентных связей в цепи и т. д. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология