Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12450
.pdf
Изобретение возникло в результате исследования антиоксидантов, проведенного с целью выяснения, какие
из них, если таковые имеются, подходят для изоляции невулканизированных термопластичных кабелей. Было
обнаружено, что некоторые антиоксиданты, пригодные для других целей, непригодны для изоляции
глубоководных кабелей, и в частности, непригодны для консервации композиций, включающих
депротеинизированную резину. Дубильная кислота, в частности, не подходит для использования в таких
композициях, поскольку она растворима в воде и по другим причинам.
Ниже приводится краткий обзор серии исследований, приведших к этому открытию:
Сначала была приготовлена композиция, состоящая из 450% обезмолоченной балаты, 450%
депротеинизированного каучука в форме латекса и 10000 г углеводородного воска, полученного из нефти и
имеющего температуру плавления от 710°C до 770°C. В состав этого состава входила натуральная смола
каучука и около 1% смолы балаты. Листы этого состава, хранившиеся под водой, были вымыты, очищены с
поверхности и высушены. Образцы предварительно пережевывали в течение трех минут, затем каждый
смешивали с небольшим количеством различных коммерческих антиоксидантов по весу и снова
пережевывали в течение пятнадцати минут. Для сравнения, контрольные листы, в которые не были
добавлены антиоксиданты, обрабатывались аналогичным образом. Затем все образцы были подготовлены в
виде листов толщиной около 0,055 дюйма (1,4 миллиметра) и высушены.
Им провели процедуру ускоренного старения. Это заключалось в вертикальном подвешивании листов в печи
"Фриас", поддерживаемой при температуре 37,6 °C.
+0,5 °C в течение четырнадцати дней. Печь "Фриас" — это печь с постоянной температурой, типа "Гир",
имеющая свободный доступ воздуха. Обоснованием для выводов, основанных на этом ускоренном старении
или окислительной обработке, является тот факт, что, как было показано, она оказывает на изоляционные
материалы рассматриваемого типа воздействие, аналогичное воздействию, вызываемому длительным
окислением в соленой воде в реальных условиях эксплуатации. Дубликаты листов хранились в 3,5%-ном
растворе хлорида натрия в защищенном от света месте с момента приготовления до использования для
испытаний на прочность при растяжении, как указано ниже.
Были проведены испытания образцов на прочность при растяжении и удлинение как до, так и после обработки
старением. Ряд антиоксидантов был исключен из дальнейшего рассмотрения, поскольку содержащие их
образцы показали заметное снижение прочности на разрыв и процента удлинения после старения. В одном
случае, например, прочность на разрыв снизилась примерно до одной четверти от первоначального значения,
а процент удлинения до разрыва упал примерно до одной седьмой от его значения по сравнению с
образцами, содержащими другие антиоксиданты. В образце, не содержащем антиоксидантов, значительно
снизились прочность на разрыв и относительное удлинение. 95 У некоторых образцов наблюдались
значительные изменения пластичности, что указывало на непригодность используемых с ними
антиоксидантов для предполагаемого применения. Были исследованы электрические свойства различных
образцов. В ряде образцов наблюдалось такое ухудшение в этом отношении, что использованные в них
антиоксиданты были признаны непригодными.
Образцы, содержащие дубильный зипровакл 9-Qbmakizle 0,n,,ble, кислоту, фрео пле. имел специальный 3.c
con..lc-| ance и ценность G yer Iwi'.e e 2 s e at avera'e as in tne f o-tue Inatelta!., li-avitt( nTo auhl-oxl'iP1,aude.
b (Другие простые устройства также имели значения удельной проводимости mifoiu-.aolll7. Все измерения
удельной проводимости ILele n refteied to являются эффективными значениями при 10i0 c,-les в 10 секунд.
Было проведено исследование растворимости различных антиоксидантов, и было установлено, что их
растворимость значительно различается. Было установлено, что дубильная кислота обладает высокой
растворимостью, в то время как другой антиоксидант (идол-альфа-напитил-лан) имеет растворимость 0,0036
грамма на 100 мл воды при 2250 °C. Есть веские основания полагать, что растворимые вещества,
присутствующие в изоляции подводных кабелей, будут растворяться в окружающей воде, а не оставаться в
изоляции, следовательно, считается, что растворимые антиоксиданты вряд ли будут удовлетворительными.
Кроме того, из предыдущих исследований однозначно известно, что резиновая изоляция более эффективна,
если количество водорастворимых материалов уменьшено, и есть доказательства того, что это справедливо и
для других изоляционных составов, особенно содержащих резину.
Одним из антиоксидантов, признанных пригодными для данной цели, является фенил-бета-нафтиламин. Его
растворимость в воде невелика. Предел прочности на растяжение образцов, содержащих это вещество,
составлял 1800 фунтов.
на квадратный дюйм по сравнению с 1325 для заготовки; процент удлинения составил 460, почти такой же, как
у заготовки; прочность на растяжение после старения составила 143,0 по сравнению с или 1)1ij в iiwid thie
perceilnte '3. eloll".ltilfil Was l-40- as con1fpateui to) II a tie Li l. it: eh ect -tpo rle pwx-ti,-MiS.mll T'e 45 spee in.fie eo
ultaliÂJ wa-.l II (-i' cl cmpared tc a oA, 0.o31 JtO ilw 111 1. The Vjillte oft 1e KielIeelic iou-I nu IK wv. 10 as compared
to tne voaluc of 2 1 Lfo- ihe blank. TLe I able oi Ci- '' as i-ampared to the value of 2, t3 6 lile llank.
tuiihatio - lesistalic(- Avas al)paieiutlY improved by- the nse oft the antioxilant.
Фенил-бета-нафтил-антиен является типичным представителем класса β-нафтил-лим-ининов, которые,
согласно общим теоретическим соображениям, должны давать аналогичные результаты.
К другим антиоксидантным материалам, показавшим, по-видимому, удовлетворительные результаты с точки
зрения изоляции длинных глубоководных коммуникационных кабелей, относятся:
(a) Альдоль-альфа-нафтиламин, обычно продаваемый под торговым названием "AgeRite Resin". 65 (b)
Симметричный ди-бета-нафтил-парафенилендиамин, обычно продаваемый под торговым названием
"Age-Rite White".
(c) Дифенилэтилендиамин, обычно продаваемый под торговым названием 79 "Стабилит".
(d) Ацетальдегид - этилендиамин, обычно продаваемый под торговым названием V. G. B. Ни один из этих
материалов не оказывал заметного вредного воздействия на пластичность композиции, и ни один из них не
был обнаружен в растворимости более 0,072 грамма на 100 мл воды при 250 °C.
Средние характеристики изоляционных материалов с изоляцией 80k, содержащих их, в сравнении со
средними показателями контрольных образцов, можно представить в следующей таблице:
Прочность на растяжение до старения, фунты на квадратный дюйм.
Прочность на растяжение до старения 0 После старения (фунты на квадратный дюйм)
(a) (b) (c) (d) Относительное удлинение после обработки 460 440 480 220 Удельная проводимость athos ' euS '
10} 2l при i1000 циклах 69 71 47 Сопротивление изоляции Меголлс K C x 107 2.24 2.24 2.20 2.06 2.19 3.49 3.63
2.93 2.59 2.62 1.2 0.60 0.60 1.2 >1.2 Материалы 1700 1780 1450 1490 132_ 4 75 4190 460 46.5 430 1.500 1400
1600 1300 600 0,1 00"_ 2 991 1 L,5 B10 391,610 3 Другая группа антиоксидантов, признанных подходящими, —
это арилзамещенные альфа-нафтиламины, типичным примером которых является
фенил-альфа-нафтиламин.
Два из протестированных антиоксидантов показали относительно худшие результаты с точки зрения
электрических свойств, но оказали настолько выраженное благоприятное воздействие на механические
свойства изоляции, что их использование показано для сохранения термопластичных композиций
исследуемого типа при использовании вне воды, например, на воздухе, или в ситуациях или для применений,
где не требуются самые лучшие электрические свойства. Один из таких антиоксидантов представляет собой
смесь органических оснований и бета-нафтола, обычно продаваемую под торговым названием «Албасан».
Предел прочности на растяжение композиции, содержащей этот антиоксидант, составил 1950 фунтов на
квадратный дюйм, а относительное удлинение — 485%, по сравнению с 600 фунтами на квадратный дюйм и
220% для заготовки. Этот антиоксидант привел к увеличению удельной проводимости изоляционного
материала примерно в шесть раз и значения G примерно в шесть раз по сравнению с контрольными
образцами. Хотя этот материал не подходит для подводных кабелей самого высокого качества, он, тем не
менее, является remarkably хорошим изоляционным материалом для многих целей.
Другие образцы, содержащие в качестве антиоксиданта несимметричный диаминодифенил-3-амин,
продаваемые под торговым названием «Оксинон», имели прочность на разрыв 2000 фунтов на квадратный
дюйм и относительное удлинение 480% после старения. В результате был получен материал с удельной
проводимостью, а значение Gc увеличилось примерно в три раза.
В результате исследований, в том числе описанных выше, было обнаружено, что некоторые антиоксиданты
значительно превосходят другие по способности сохранять пластиковые композиции, включая депротоны.
Обезжиренная резина, гуттаперча и балата используются в качестве изоляции подводных кабелей, а также
(что некоторые антиоксиданты не влияют на электрические, механические или термопластичные свойства
термопластичных изоляционных материалов, в то время как другие ухудшают одно из них):
Больше подобных объектов. Для технического применения были предложены композиции, включающие
депротеинизированный каучук, а также другие термопластичные компоненты, такие как балата и воски,
которые значительно менее подвержены окислению в процессе производства, нанесения и использования,
чем материалы, применявшиеся ранее. После старения эти материалы также обладают механическими,
электрическими и термопластичными свойствами, которые ненамного уступают свойствам материалов,
использовавшихся ранее до старения.
Значительно уменьшены также негативные последствия старения или окисления в процессе необходимых
технологических операций, связанных с производством и подготовкой материала.
После того, как мы подробно описали и определили природу нашего изобретения и способ его
осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_391511.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=391511&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB391511A
[]
[Третье издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: ноябрь. 5, 1931.
№ 30,680/31.
391,511 ,,, 1 марта 5 1932 г. № 6707/32.
Осталась одна полная спецификация: сентябрь. 3, 1932.
Полная спецификация Gus принята: 4 мая 1933 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 30680, 1931 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся резины или резиноподобных композиций и изделий, изготовленных из них.
Мы, SAM KAY & Co., LmIrITED, компания, учрежденная в соответствии с законодательством. Великобритания
и Уолтер Кей, подданный Великобритании, оба из Элтон Фолд Миллс, Бери, графство Ланкашир, настоящим
заявляют, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к резиновым
или резиноподобным композициям и изделиям, изготовленным из них. Изобретение особенно применимо к
производству таких изделий, как резиновые подошвы и каблуки, резиновые купальные туфли, резиновые
сапоги и обувь всех видов, резиновые мячи и тому подобное.
В процессе, описанном в настоящем изобретении, как обычно, используется смесь, состоящая из водной
дисперсии натурального или синтетического каучука с наполнителями и вулканизирующими агентами, а
также, как правило, ускорителями, активаторами, антиоксидантами и стабилизаторами, которые обычно
используются в композициях из пластмасс и каучука. Существенная особенность настоящего изобретения
заключается в добавлении к такой смеси вещества или смеси, которая при воздействии тепла способна
вызывать затвердевание или частичное схватывание смеси, но которая вызывает затвердевание или
схватывание только при нагревании.
Использование такого вещества или смеси позволяет контролировать производственный процесс, поскольку
смесь можно заливать или отливать в формы, и только после этого дать ей затвердеть или застыть.
Предпочтительно использовать соль аммония или смесь, в результате которой образуется соль аммония, но
считается, что затвердевание при нагревании происходит за счет диссоциации добавленного вещества с
образованием газа и кислоты. Таким образом, хотя раствор карбоната аммония предпочтительнее, поскольку
он диссоциирует на газообразный аммиак, который испаряется, а угольная кислота остается, можно
использовать и другие вещества, способные к подобной диссоциации. Помимо карбоната аммония, в смесь
можно добавлять вещества, содержащие аммиак, такие как хлорид аммония и смесь уксусной кислоты и
аммиака. В случае добавления любого из этих ингредиентов смесь легко заливается в формы, но при
нагревании форм, например, до 90-95 °C в течение 10-20 минут или меньше, она застывает, превращаясь в
искажающуюся, несколько желеобразную массу.
После затвердевания или схватывания массу предпочтительно промывают холодной водой; этот этап служит
для придания ей большей плотности и удаления остатков добавленного карбоната аммония или других
добавленных материалов, а также некоторых или всех нерезиновых компонентов дисперсии. Стирка может
продолжаться от 3 до 4 часов.
Следующие этапы предпочтительного процесса включают сушку с последующей вулканизацией.
Предпочтительно начинать сушку медленно, чтобы избежать деформации, и постепенно повышать
температуру примерно до 400 °C; общее время сушки может составлять до двух дней, если процесс не
ускоряется с помощью обдува воздухом или другими способами. Вулканизацию предпочтительно проводить
при температуре от 70 до 85 °C в течение одного дня.
В качестве предпочтительного компонента смеси используется концентрированный каучуковый латекс
(натуральный, консервированный или вулканизированный в концентрированном виде), но также может
применяться обычный неконцентрированный латекс, а также водная дисперсия сырого или
вулканизированного каучука (регенерированного или первичного), водная дисперсия, полученная химическим
синтезом из таких веществ, как изопрен, бутадиен и их аналоги, и другие подобные дисперсии.
Типичный состав смеси, используемой при производстве резиновых купальных тапочек, выглядит следующим
образом:
Концентрированный латекс, продаваемый под торговой маркой "Revertex", оксид цинка, добавка -
антиоксидант, продаваемый под торговой маркой "Agerite" - дитиокарбамат цинка, наполнители - 10% раствор
казеина, вода. Эта смесь представляет собой CC-крем. На 100 частей по весу карбоната цинка в 1. В
типичном составе, используемом в производстве, могут содержаться: концентрированный латекс,
продаваемый под торговой маркой «Revertex», оксид цинка, пигменты или наполнители, карбамат серы,
антиоксидант, продаваемый под торговой маркой «A!». Раствор для затвердевания - 141% вода - - из смеси,
подходящей для подошв из латекса, имеет следующий состав: концентрированный латекс, продаваемый под
торговой маркой "Pevertex", оксид цинка, сульфид - - 7,1-диэтил-13-дитиокарбоновая кислота, пигменты,
антиоксидант, продаваемый под торговой маркой "Agerite", вода JI,5 1 1 часть. Раствор для затвердевания ни
в коем случае не должен быть слишком концентрированным, так как латекс будет коагулировать, и не
слишком слабым, так как смесь не будет затвердевать при нагревании или будет затвердевать только
медленно.
Характер используемого раствора для схватывания варьируется в зависимости от содержания каучука в
используемой смеси, а также от щелочности и характера щелочности смеси. Кроме того, установлено, что при
использовании карбоната аммония в качестве загустителя необходимо присутствие в смеси некоторого
количества оксида цинка, порядка 5%, но при использовании хлорида аммония или смеси уксусной кислоты и
жидкого аммиака присутствие или отсутствие цинка не влияет на действие. В процессе обработки
наблюдается значительная усадка массы, порядка от 20 до 25%. Во время промывки и сушки используется
следующий раствор, который необходимо учитывать.
Усадка особенно велика при использовании деталей, изготовленных из неконцентрированного латекса. В
случае изделий, требующих рисунка со всех сторон, крышки можно размещать в открытых верхах форм, но
это не следует делать до тех пор, пока не пройдет достаточно времени с начала нагрева, чтобы большая
часть газов успела испариться.
При изготовлении обуви сушка (0,75%) и вулканизация предпочтительно происходят на колодках, на которые
изделия переносятся после стирки, а ремешки или что-то подобное могут быть установлены на место перед
вулканизацией и вулканизацией на обувь.
Для производства изделий, изготовленных в соответствии с настоящим процессом, они, конечно же, могут
быть декорированы в любой части желаемым способом, а сами изделия могут быть изготовлены из
разноцветных композиций для создания полосатых или других эффектов.
_ - 130 _ - 14 - - 1.75 _. _ __.75. Датировано 5 ноября 1931 года.
14 Для соискателей:
ГИЛЛ, ДЖЕНКСИНГС И ЭВЕРИКЛЕЙТОН, 1 Дипломированные патентные поверенные, - - 4-_2 51/52,
Чансери-лейн, Лондон, W.C. 2 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 6707, 1932 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся резины или резиноподобных композиций и изделий, изготавливаемых из
них.
Мы, компания S-UI KAY & Co., LnIITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, и Уолтер Кей, британский гражданин...
Образец, произведенный компанией Elton Fold Mills Bury, может храниться в тех же условиях, что и сам
латекс, без коагуляции или затвердевания, то есть его можно хранить при комнатной температуре около 200
°C практически неограниченное время.
Затем в смесь добавляется относительно небольшое количество загустителя, который быстро становится
нестабильным, то есть его больше нельзя хранить неограниченно долго при комнатной температуре, но при
температуре до 20 °C он имеет тенденцию застывать или гелеобразоваться и, если его вылить в открытую
неглубокую форму, он полностью и необратимо застынет через несколько часов. Поэтому смесь заливается в
формы практически сразу после ее формования, хотя желательно дать смеси постоять некоторое время,
например, десять минут, перед заливкой. 85 Раствор для застывания содержит соль аммония, такую как
хлорид аммония, нитрат аммония, карбонат аммония или ацетат аммония, которую необходимо добавлять в
раствор для предотвращения локальной или частичной коагуляции. Также целесообразно добавлять аммиак
в раствор для затвердевания, чтобы обеспечить достаточную щелочность и тем самым предотвратить
склонность к коагуляции. Термин «коагуляция» в данном описании используется в своем обычном значении,
подразумевающем отделение сыворотки от резины, которое в процессе изобретения вообще не происходит.
100.
Вся смесь обычно заливается в формы, которые затем нагреваются, в результате чего смесь застывает,
образуя прочные, но податливые массы, которые после застывания легко извлекаются из форм, затем
промываются, сушатся и вулканизируются.
Установлено, что для успешного схватывания крайне важно наличие цинка во всей смеси. Цинк может быть
добавлен в основную латексную смесь в виде оксида цинка или карбоната цинка (оба вещества действуют как
активаторы во время вулканизации) или в раствор для отверждения в виде хлорида цинка аммония. Однако
установлено, что не каждое соединение цинка способствует затвердеванию. Таким образом, если стеарат
цинка добавляется в первичную латексную смесь в качестве активатора во время вулканизации, необходимо
дополнительно ввести цинк во всю смесь, например, используя хлорид цинка аммония в качестве
отверждающего агента.
Поэтому перед использованием любого конкретного соединения цинка необходимо провести простой
предварительный тест. 125 Хотя наличие цинка необходимо, следует отметить, что следует избегать
соединений магния или кальция, и в частности оксида магния, поскольку они приводят к практически
мгновенному образованию монет. Графство Ланкашир настоящим заявляет, что природа данного
изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к резиновым или резиноподобным
композициям и к изделиям, изготовленным из них. Изобретение особенно применимо к производству таких
изделий, как резиновые подошвы и каблуки, резиновые купальные туфли, резиновые сапоги и обувь всех
видов, резиновые мячи и тому подобное.
Было выдвинуто несколько предложений по изготовлению резиновых изделий путем образования смесей,
содержащих концентрированный каучуковый латекс, и вызывания их затвердевания или гелеобразования
путем нагревания. В частности, были предложены варианты смешивания каучукового латекса с содержанием
сухого остатка 60%, аммонийной соли сильной кислоты и оксида металла, такого как оксид кальция, магния
или цинка, в то время как другие предложения предусматривали добавление соли двухвалентного или
трехвалентного основания, например сульфата кальция, к латексу, содержащему 50% каучука.
Обширные исследования показали, что, хотя изделия можно изготавливать таким способом, можно добиться
лучших результатов, работая с высококонцентрированным латексом, то есть с содержанием сухого каучука
70% и более.
Исследования также показали, что в данном случае необходимы определенные меры предосторожности.
При осуществлении процесса в соответствии с настоящим изобретением из высококонцентрированного
латекса и других ингредиентов, которые могут включать один или несколько наполнителей, вулканизирующих
агентов, ускорителей, активаторов, пигментов и красителей, образуется стабильная смесь, а также вода.
Смесь приготовлена таким образом, что общее содержание сухого остатка составляет более 60%, а
использование высококонцентрированного латекса дает большое преимущество, поскольку перед этапом
смешивания с латексом различные ингредиенты могут быть растворены или суспендированы в достаточном
количестве воды, чтобы смешивание происходило легко, без уменьшения доли сухого остатка по отношению
ко всему объему до такой степени, что конечный резиновый продукт после застывания не будет достаточно
прочным для практических целей. С другой стороны, было установлено, что при использовании, например,
концентрированного латекса с содержанием сухого остатка 60%, добавляемые ингредиенты должны либо
добавляться в сухом виде, либо смачиваться относительно небольшим количеством воды, в этом случае
наблюдается значительная тенденция к коагуляции, по крайней мере локально, либо их необходимо
добавлять в таком количестве воды, чтобы вся смесь стала настолько текучей, что конечный продукт
окажется недостаточно твердым.
Полученная таким образом смесь стабильна в том смысле, что она 1091,5 1 агуляцию латекса.
Затвердевание смеси завершено, то есть сыворотка или значительное количество жидкости не отделяются,
хотя, как правило, в процессе промывания из затвердевших тел выделяются очень небольшие количества
аммиачных жидкостей. Эти изделия однородны и полностью лишены каких-либо пор или подобных
образований, которые возникают при использовании химических веществ, диссоциирующих при нагревании с
образованием пористых или микропористых резиновых изделий.
Установлено, что очень удовлетворительные ходули получаются, когда количество аммонийной соли в
растворе для схватывания составляет примерно 2,5 % от содержания сухого каучука в смеси, к которой она
добавляется.
Формы предпочтительно нагревают до температуры от 90 до 100 °C, и нагрев может продолжаться от десяти
до двадцати минут как в случае открытых неглубоких форм, используемых при производстве резиновых
подошв, так и в случае закрытых форм, используемых при производстве резиновых мячей, которые
предпочтительно вращают таким образом, чтобы они попеременно погружались в кипящую воду и
вынимались из нее во время процесса застывания. При использовании очень тонкостенных форм время
застывания может составлять всего около трех минут.
Затвердевание происходит не внезапно, а постепенно, так что если процесс прервать, в формах окажется
смесь затвердевшей массы и жидкая масса. Примечательной особенностью данного процесса является то,
что в открытых формах затвердевание происходит снизу вверх, при этом затвердевшая часть плавает на
жидкой части, хотя на нагретой поверхности формы образуется очень тонкая пленка. Хотя предпочтительнее
разливать смесь в формы, застывания можно добиться, погрузив нагретые формы в смесь.
На практике установлено, что чем быстрее происходит застывание, тем лучше, поскольку различные порошки,
входящие в состав латекса, имеют тенденцию снова выпадать в осадок при медленном застывании. Также
было установлено, что процесс застывания может быть ускорен двумя различными способами, что и является
особенностью изобретения. Один из способов — использовать нитрат аммония в качестве загустителя. Тот
факт, что в результате получается очень быстро затвердевающая смесь (55%), также делает необходимым
добавление затвердевающего раствора только непосредственно перед заливкой в формы, поскольку смесь
крайне нестабильна.
Второй способ — достичь заданного значения CO2 путем нагревания паром в кастрюле или духовке,
заполненной паром, давление которого может, например, составлять около 5 фунтов на квадратный дюйм
выше атмосферного. Эти методы ускорения схватывания раствора имеют ценность не только для смесей,
содержащих высококонцентрированный латекс, как определено выше, но и для менее концентрированного
латекса, например, с содержанием сухого каучука 60%.
Стирка после заморозки может продолжаться от трех до четырех часов, после чего следует сушка.
Предпочтительно начинать сушку медленно, чтобы избежать деформации, и постепенно повышать
температуру примерно до 40 °C; общее время сушки может составлять до двух дней, если процесс не
ускоряется с помощью обдува воздухом или другими способами. Вулканизацию предпочтительно проводят
при температуре от 1 до 850 °C в течение одного дня.
В процессе стирки и сушки происходит значительная усадка массы, порядка 20-25%, и это необходимо
учитывать, хотя существенного изменения объема во время сушки не наблюдается.
При производстве обуви сушка и вулканизация предпочтительно проводятся на колодках, на которые изделия
переносятся после стирки, а любые ремешки или аналогичные элементы могут быть установлены на место до
вулканизации и вулканизированы на обуви.
Типичная смесь для использования в данном процессе состоит из концентрированного латекса, продаваемого
под зарегистрированной торговой маркой Revertex, серы, пентаметальдегидитиокарбамата цинка, каолина,
карбоната цинка, воды и соотношения частей: 31200 - 420 - 120 - 2880 - 720 - 10000. Эта смесь формируется в
мельнице и представляет собой легко льющуюся жидкость консистенции сливок. К 100 частям хлорида
аммония добавляют 5 частей воды и 7 частей отверждающего раствора, приготовленного следующим
образом: Части хлорида аммония - 190, Вода - 150, Удельная плотность аммиака 0,880 - 1,4 ед. Когда
необходимо добавить цинк в отверждающий раствор, его удобно приготовить следующим образом: 106
частей хлорида аммония сначала растворяют в 560 частях воды, а затем смешивают с 272 частями хлорида
цинка, растворенного в 336 частях воды, после чего добавляют 168 частей аммиака с удельной плотностью
0,880 до образования осадка, после чего добавляют еще 252 части аммиака для повторного растворения
осадка.
Затем полученный раствор разбавляют добавлением 840 частей воды.
Дата: 5 марта 1932 года.
391,511 Для соискателей:
GILL, JENNINGS & EVERYCLAYTON, дипломированные патентные поверенные, 51152, Чансери-лейн,
Лондон, W.C.2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся резины или резиноподобных композиций и изделий, изготавливаемых из
них.
Мы, компания SAM KAY & Co., LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, и Уолтер Кей, подданный Великобритании, оба из Элтон Фолд Миллс, Бери, графство
Ланкашир, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к резине или
резиноподобным композициям и изделиям, изготовленным из них. Изобретение особенно применимо к
производству таких изделий, как резиновые подошвы и каблуки, резиновые купальные туфли, резиновые
сапоги и обувь всех видов, резиновые мячи, резиновые напольные покрытия, такие как плитка и коврики,
подножки для автомобилей, и, по сути, к формованным резиновым изделиям в целом, полым или нет.
В ранее выдвинутых патентных заявках был предложен ряд вариантов, в том числе:
Патенты №№ 284 608, 292 964, 326 210 и 330 536 предназначены для изготовления резиновых изделий путем
придания смесям, содержащим каучуковый латекс, свойственных каучуковым изделиям.
Мы не претендуем ни на что из описанного в нем. Наше изобретение в основном касается процессов, в
которых происходит схватывание или гелеобразование с изменением состояния каучука из дисперсной фазы
в непрерывную фазу и с включением всей дисперсионной среды, и включает в себя ряд этапов, которые, как
мы сочли, необходимы для удовлетворительного производства изделий в промышленных масштабах.
При осуществлении процесса в соответствии с настоящим изобретением смесь получают в два этапа:
Первый этап включает в себя формирование стабильной смеси из щелочной водной дисперсии натурального
или синтетического каучука с одним или несколькими наполнителями, вулканизирующими агентами или
другими ингредиентами, с добавлением воды или без нее, предпочтительно таким образом, чтобы общее
содержание сухого остатка в смеси превышало 60%. Затем эта смесь становится нестабильной за счет
добавления загустителя. Обширные исследования показали, что состав этого затвердевающего агента может
существенно варьироваться, но крайне важно, чтобы он не вызывал никакой коагуляции, даже в отдельных
точках по всей массе, причем термин «коагуляция» используется в своем обычном смысле, подразумевая
практически немедленное отделение сыворотки от резины, т.е. синерезис, который не происходит при
затвердевании согласно изобретению. По всей видимости, застывание происходит из-за изменения заряда
частиц латекса 65, которые обычно имеют отрицательный заряд, то есть являются анодными.
Известно, что латекс представляет собой нерегулярную серию коагуляции и что в значениях pH латекса
существует «пробел». Если значение pH довести до 70, то в этом «разрыве» частицы латекса медленно
приводятся в изоэлектрическую точку, в результате чего их заряд меняется на противоположный.
Исследования показали, что внутри этого «зазора» латекс застывает в гель, а снаружи, на кислой стороне
(75%), смесь коагулирует. В изобретении используется это явление, и, соответственно, одной из
существенных характеристик, которой должен обладать отверждающий агент, является способность
достаточно медленно подавать адекватное количество положительно заряженных ионов, чтобы заполнить
латексную смесь в «зазоре». Хотя ниже приводится ряд примеров подходящих отверждающих агентов,
изобретение не ограничивается ими, и пригодность любого вещества или смеси веществ может быть легко
установлена с помощью простого теста, проведенного на рассматриваемой дисперсии, которую для этой цели
вообще не нужно смешивать.
90 Для успешного проведения процесса без риска, по крайней мере, локальной коагуляции, дисперсия должна
быть щелочной, то есть содержать не менее 0,5% свободной щелочи. 95 Исходная смесь стабильна в том
смысле, что ее можно хранить в тех же условиях, что и саму дисперсию, без коагуляции или застывания, то
есть ее можно хранить при обычной температуре в течение 100 градусов практически неограниченное время.
Однако при добавлении отверждающего агента полученная смесь быстро становится нестабильной, то есть
ее больше нельзя хранить неограниченно долго, но если ее, например, залить в открытую неглубокую форму,
она полностью и необратимо затвердеет за более длительное или короткое время в зависимости от ее
состава и температуры. Использование подходящего загустителя предотвращает немедленное увеличение
вязкости смеси после добавления загустителя, а в некоторых случаях даже может привести к ее уменьшению.
Это важно, поскольку следующий этап изобретения состоит в заливке полученной смеси в форму в течение
периода времени, истечения которого до начала процесса заливки.
В целом этот период чрезвычайно короткий, и при предпочтительных пропорциях затвердевающего раствора,
указанных ниже, смесь должна быть нанесена в форму немедленно или как можно скорее после добавления
затвердевающего раствора.
Следует понимать, однако, что как время, необходимое для начала процесса загустения, так и время,
необходимое для фактического застывания, варьируются в зависимости от количества и концентрации
загустителя и температуры, так что время застывания жидкости может регулироваться путем нагревания в
течение определенного времени.
Термин «водная дисперсия натурального или синтетического каучука» включает в себя каучуковый латекс,
концентрированный или нет, натуральный, консервированный, неагломинированный или даже
предварительно агломерированный, или водную дисперсию сырого или вулканизированного каучука
(регенерированного или первичного), водную дисперсию, полученную путем химического синтеза из таких
веществ, как изопрен, β-бутацил или их производные Oreo Agues и другие подобные дисперсии.
Чем быстрее происходит фактическое застывание, тем лучше результаты, и это одно из главных
преимуществ процесса. В случае использования быстрозастывающего агента или относительно большого
количества застывающего агента, его можно применять без риска преждевременного застывания. Более
высокие результаты быстрого схватывания обусловлены двумя причинами: с одной стороны, медленное
схватывание приводит к образованию крупнозернистого и мягкого продукта, а с другой стороны, существует
тенденция к оседанию порошков в смеси, в результате чего продукт становится менее однородным при
медленном схватывании.
Кроме того, скорость установки L-ушей позволяет быстро удалять корпуса из осциллографа, что значительно
сокращает количество устройств, необходимых для достижения заданного выходного сигнала. Поэтому
желательно либо использовать очень быстротвердеющее вещество, либо использовать относительно
большую долю быстротвердеющего вещества. В связи с этим желательно использовать
высококонцентрированную дисперсию с содержанием сухого остатка не менее 70%, например,
концентрированный каучуковый латекс, продаваемый под зарегистрированной торговой маркой Revertex. "
В высококонцентрированной смеси частицы резины располагаются очень близко друг к другу, и при быстром
затвердевании получается очень хороший, прочный продукт. Использование высококонцентрированного
латекса также дает большое преимущество в том, что до смешивания с латексом различные ингредиенты
могут быть растворены или суспендированы в достаточном количестве воды, чтобы смешивание происходило
легко, без уменьшения доли сухого остатка по отношению ко всему объему до такой степени, что конечный
резиновый продукт после застывания не будет достаточно однородным для практических целей. С другой
стороны, было установлено, что при использовании, например, неконцентрированного латекса или латекса с
более низкой концентрацией, добавляемые ингредиенты либо должны добавляться в сухом виде, либо
смачиваться относительно небольшим количеством воды, в этом случае существует значительная тенденция
к экоконденсации, по крайней мере локально, либо их необходимо добавлять в таком количестве воды, чтобы
сделать смесь настолько текучей, что конечный продукт окажется недостаточно прочным.
При использовании неконцентрированного латекса или латекса с концентрацией менее 60% желательно, а
часто и необходимо, использовать загуститель, такой как раствор камеди карайи или салицилат натрия, чтобы
получить удовлетворительную вязкость и предотвратить оседание порошка. 95 Примерами загустителей,
которые могут быть использованы, являются соли аммония, такие как аммонийная кислота, нитрат аммония,
карбонат аммония и ацетат аммония, которые необходимо добавить в раствор в количестве 100 мг/л для
предотвращения частичной или локальной коагуляции. Все эти фиксаторы следует использовать в сочетании
с другими веществами, в частности, с солями цинка, например, с карбонатом цинка. 105 Опять же, некоторые
соли цинка, такие как олеат цинка, могут использоваться и в чистом виде. Наличие цинка в смеси желательно,
хотя и не обязательно. К другим веществам, которые действуют как затвердевающие агенты при
соответствующих условиях концентрации и температуры, относятся некоторые соли щелочноземельных
металлов или некоторые кислоты, такие как уксусная кислота.
Указанные выше отверждающие агенты, хотя и делают смесь нестабильной, не способствуют быстрому
полному разделению фаз в холодном состоянии, если их не добавлять в больших количествах, чем любые
ранее предложенные для производства термочувствительных латексных смесей. Поэтому при низкой
пропорции желательно нагревать получившуюся смесь для быстрого схватывания. С другой стороны,
некоторые другие затвердевающие агенты, такие как смесь оксида магния, трифосфата натрия и хлорида
натрия, способствуют быстрому и полному затвердеванию смеси в холоде. Сам по себе оксид магния
является веществом, которое быстро переводит латекс в кислую зону, но добавление его в количестве 130 г
приводит к образованию концентрированного латекса, продаваемого под торговой маркой «Revertex» (1300 г).
Карбонат цинка - - - 150 г.
Сера - - - - 30 гр.
Диэтилдитиокарбамнат цинка, 10 г.
Вода - - - - 415 куб. см.
Добавление 230 мл 30%-ного раствора нитрата аммония делает эту смесь нестабильной, после чего
полученную смесь заливают в форму. Для достижения столь желаемого быстрого схватывания форму
следует нагреть, например, до 80-90 °C. Однако, если требуется холодное схватывание, следует увеличить
долю закрепителя, например, взяв 380 мл.
71%-ного раствора нитрата аммония.
Другой пример: приготовлена смесь, состоящая из Revertex - - - - 1300 гр.
Литофон - - - 300 г, пропитанных 300 мл раствора.
В воде, защищенной трифосфатом натрия, высвобождение положительно заряженных ионов происходит
достаточно медленно, чтобы pH латекса соответствовал «зазору» и произошло затвердевание.
Соседние файлы в папке патенты