Приготовление латексных смесей

Основу смеси составляет латекс с содержанием каучука не менее 50 %, в который вводят: вулканизующий агент, ускорители вулканизации, оксид цинка, наполнители, пигменты, антиоксиданты, пластификаторы, дополнительные ПАВ и вещества, регулирующие рН среды.

В качестве вулканизующего агента используют чаще всего серу, причем значительные преимущества перед природной молотой имеет коллоидная сера. Имея меньшие размеры частиц, она лучше диспергируется в воде, образует устойчивую длительное время дисперсию, лучше распределяется в объеме латексной смеси.

Низкие температуры приготовления и использования латексных смесей позволяют применять ультраускорители вулканизации: этилцимат, дибутилдитиокарбамат цинка, цинкапт, тетрон А, гептальдегиданилин и др.

Растворимые в воде компоненты смесей готовят в виде растворов рассчитанных концентраций, нерастворимые жидкие ингредиенты — в виде эмульсий, порошкообразные ингредиенты — в виде дисперсий.

Латексную смесь получают в реакторах с мешалкой и рубашкой для поддержания оптимального температурного режима, куда дозируют сначала латекс, а затем при постоянном переме­шивании последовательно вводят растворы, эмульсии и дисперсии. Смесь перед использованием «вызревает» 24—48 ч при комнатной температуре (или несколько часов при 35—40 °С), при этом происходит некоторое перераспределение ингредиентов в системе, часть растворимых в каучуке компонентов диффундирует в состав глобул полимера, что способствует более качественной вулканизации.

46. Получение тонкостенных изделий

Общим для всех процессов получения тонкостенных изделий является формование слоя геля определенной толщины на форме, имеющей конфигурацию готового изделия, при ее погружении (макании) в ванну с латексной смесью. Формы могут быть фарфоровыми, стеклянными, металлическими, рези­новыми и др.

Простейший способ отложения полимерной пленки основан на испарении воды из тонкого слоя латекса на форме при извлечении ее из ванны. За одно макание получается очень тонкая пленка с многочисленными точечными дефектами, поэтому операцию проводят несколько раз (многократное макание). При этом погружают форму в ванну быстро (5—10 с), а извлекают — медленно (I—5 мин), что необходимо для образования однородных по толщине стенок изделий. Каждое последующее погружение осуществляют на несколько меньшую глубину, поэтому толщина пленки к краю изделия уменьшается и облегчается закатка венчика. Методом многократного макания получают изделия с толщиной стенок не более 0,2 мм.

Образование слоя геля на форме может быть вызвано дестабилизацией латекса при нагревании. Формы, нагретые до 60—100°С, погружают в латексную смесь, и толщина полученного слоя зависит от температуры формы, теплоемкости ее материала, времени выдержки. Процесс характеризуется высокой скоростью отложения геля и используется главным образом для изготовления изделий медицинского назначения.

Методы ионного отложения и коагулянтного макания основаны на взаимодействии латекса с электролитом (СаСl2, Са(NO3 )2 и др.), наносимым на форму. В первом случае водный раствор электролита загущают введением каолина или белой сажи, и после макания формы в раствор на ней удерживается достаточное количество электролита. Этот способ позволяет получать изделия с толщиной стенок до 2 мм. Разновидностью ионного отложения является электроионное, когда смоченная раствором электролита форма подключается к аноду источника постоянного тока (процесс заметно быстрее и гель получается более плотным).

При покрытии отдельных участков формы диэлектриком отложение на них идет медленнее, что позволяет получать разнотолщинные изделия.

При коагулянтном макании электролит растворяют в летучем растворителе

(ацетон, этанол), и после макания формы в раствор происходит испарение

растворителя. Электролит остается на форме, и при погружении ее в латексную смесь вызывает отложение геля с довольно высокой скоростью.

Это позволяет получать изделия сложной конфигурации со значительной толщиной стенок.

Важной технологической операцией является уплотнение геля (синерезис), в результате которого содержание каучука в геле возрастает до 50—60 %, и прочность геля увеличивается. При синерезисе на воздухе водорастворимые компоненты остаются в составе геля, что приводит к заметному набуханию изделий в воде (и уменьшению их прочностных характеристик). При водном синерезисе эти компоненты удаляются, и набухание существенно снижается.

Сушка гелей — самая длительная операция в производстве маканых изделий. Обычные воздушные сушильные камеры эффективны только для довольно тонких пленок. На начальных стадиях сушки на поверхности образуется плотная резиновая пленка, сильно затрудняющая удаление влаги из внутренних слоев. Процесс сушки ускоряется в 1,5— 2 раза при использовании предварительно ионизированного воздуха. Для предотвращения образования резиновой пленки желательно разогревать гель не с поверхности, а по всему объему, что возможно при обогреве СВЧ-энергией.

Вулканизация изделий обычно осуществляется на формах в среде воздуха при температурах порядка 120—140 °С.