Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ СРЕДНЕЙ молекулярнОЙ массОЙ выделяемых каучуковых фракций И дозировкОЙ коагулянта

Пугачева И.Н. 1 Пояркова Т.Н. 2 Никулин С.С. 1
1 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
2 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

Эмульсионная полимеризация сложный химический процесс, механизм, закономерности которого определяются совокупностью многих факторов. Известно, что латексные частицы, образующиеся при эмульсионной полимеризации, полидисперсны, поэтому можно предположить, что они содержат в своем составе макромолекулы, различающиеся значениями своих молекулярных масс. Следовательно, в одних латексных частицах могут содержаться преимущественно макромолекулы с невысокими значениями средних молекулярных масс, в то время как в других – с более высокими. В связи с этим, вполне вероятно, что разные латексные глобулы будут обладать различной устойчивостью к действию коагулянтов, т.е. их агрегативная устойчивость может быть различной. Следовательно, для их коагуляции может требоваться различное количество солевых коагулянтов, необходимых для полного выделения каучука из латекса. Молекулярная масса полимера и его молекулярно-массовое распределение являются одними из важнейших показателей, характеризующих полимерные материалы. В настоящих исследованиях оценивали среднюю молекулярную массу полимера, полученного при коагуляции бутадиен-стирольного латекса в присутствии солей металлов разной валентности, при их различных расходах, что имеет важное научно-практическое значение, тем более, что в литературе аналогичные исследования не описаны. Процесс коагуляции проводили по общепринятой методике, с использованием в качестве коагулянта водных растворов хлоридов натрия (20,0 % мас.), магния (10,0 % мас.) и алюминия (10,0 % мас.), а подкисляющего агента – водного раствора серной кислоты (~ 2,0 % мас.). Среднюю молекулярную массу полимера определяли вискозиметрическим методом, а также методом гель-проникающей хроматографии на приборе ВЭЖХ системы Knauer серии Smartline (детектор – рефрактометр).

Проведенными исследованиями установлено, что при малых расходах коагулянтов (коагуляция не полная), в первую очередь происходит выделение каучука из латексных частиц, содержащих макромолекулы с невысокой средней молекулярной массой. Следовательно, они обладают меньшей агрегативной устойчивостью. Дальнейшее повышение расхода коагулянтов приводит к выделению латексных частиц, содержащих макромолекулы с более высокой молекулярной массой. При расходе солевого коагулянта, обеспечивающего полное выделение каучука из латекса, достигается возможность коагуляции всех латексных частиц, с различными значениями молекулярных масс. Таким образом, на основе полученных экспериментальных данных можно заключить, что агрегативная устойчивость латексных частиц зависит от набора в них макромолекул, обладающих различными значениями молекулярных масс. Изучаемый латекс СКС-30 АРК, согласно данным метода динамического светорассеяния, является полидисперсным. Обнаруженная различная агрегативная устойчивость, проявившаяся в процессах коагуляции, может объясняться полидисперсностью латексных частиц. Как известно, при увеличении количества вводимого в латекс электролита величина энергетического барьера отталкивания снижается. Латексные частицы, содержащие макромолекулы с более низкой молекулярной массой, должны обладать меньшим собственным зарядом, вследствие чего усиливается вероятность их слипания при столкновении. При введении коагулянта в количестве, близком к необходимому для полной коагуляции, средняя молекулярная масса выделенного каучука приобретает максимальное значение. Анализ экспериментальных данных показал, что при малых расходах коагулянта (6 кг/т каучука) каучуки обладают невысокими прочностными показателями. Эти параметры возрастают с увеличением дозировки коагулянта и достигают своего максимального значения при полном выделения каучука из латекса (20 кг/т каучука) приближаясь по своим показателям к требуемым. Экспериментальные данные по физико-механическим испытаниям согласуются с результатами, полученными при изучении влияния расхода коагулянта на полноту выделения каучука из латекса.

Таким образом, можно сделать вывод, что при неполной коагуляции полидисперсного латекса СКС-30 АРК в первую очередь агрегации подвергаются латексные частицы, содержащие в своем составе макромолекулы с невысокой средней молекулярной массой. Повышение расхода электролита, приводит к агломерации латексных частиц, содержащих макромолекулы с более высокими значениями средних молекулярных масс, что в дальнейшем способствует повышению физико-механических свойств каучуков, резиновых смесей и вулканизатов.


Библиографическая ссылка

Пугачева И.Н., Пояркова Т.Н., Никулин С.С. ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ СРЕДНЕЙ молекулярнОЙ массОЙ выделяемых каучуковых фракций И дозировкОЙ коагулянта // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 6. – С. 149-150;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=32047 (дата обращения: 27.09.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074