Глава 3. Результаты и их обсуждения
3.1 Исследование влияния технологических добавок Calsec на свойства резиновой смеси 1
В наших исследованиях использовалась технологическая добавка Сalsec марок GR, АР и РО. Основным продуктом этих веществ является СаО, содержащийся в количествах 85%, 94-98% и 94-98%, а также органические масла (см. раздел 2.1.).
Исследуемые нами вещества Сalsec марок GR, AP и PO являются сильными осушителями за счет того, что в их состав входит оксид кальция СаО, который взаимодействует с влагой, содержащейся в каучуках и других ингредиентах резиновой смеси, по реакции:
СаО + Н2О= Са(ОН)2
Причем, согласно реакции СаО поглащает воду, в количестве до 32% от собственной массы, что согласуется с данными, о его содержании в используемых нами марках Calsec. Это приводит к тому, что в ходе вулканизации резиновой смеси не происходит образование паров воды в массе резины. Получаемая при этом резина однородна, не содержит микропустоты и характеризуется хорошими физико – механическими показателями. В связи с этим целью данной работы является исследование эффективности различных марок Сalsec в качестве технологических добавок, повышающих технологические и физико – механические показатели резины на основе каучуков общего назначения СКИ-3 и СКМС-30 АРКМ-15, используемой для изготовления подошвы галош.
3.1.1. Исследование Calsec методом ик- спектроскопии [39]
ИК-спектроскопия является универсальным методом изучения строения молекул. Наряду с качественным определением строения сложных молекул ИК-спектроскопия дает возможность получить количественные данные о содержании тех или иных групп атомов, связей и их сочетаний в молекуле.
На рис.1. приведен ИК-спектр Calsec GR, в области 1000-4000-1 снятый на спектометре «ФСМ – 1202».
5
Волновое
число
Рис. 1. ИК–спектр технологической добавки Calsec GR
Как видно из рис.1, в Calsec GR содержатся СН- связи (полоса поглащения 2950-2800см-1) и. С=С связи (полоса поглащения 1600см-1). Это указывает на наличие в нем органических соединений (масел), что соответствует данным о Calsec GR, приведенным в разделе 2.1.
ИК-спектр также содержит полосу поглащения ОН - группы в области 3600см-1, т.е. Сalsec GR содержит гидрооксид кальция за счет частичного взаимодействия CaO с влагой воздуха в процессе хранения.
3.1.2 Состав и изготовление резиновой смеси 1
В состав резиновой смеси (РС 1) входят каучуки – СКИ-3 и СКМС-30 АРКМ-15, вулканизирующий агент – сера, ускорители – тиазол 2 МБС, гуанид Ф, противостаритель – нафтам-2, мягчитель – битум нефтяной, наполнители – технический углерод и другие ингредиенты, перечисленные в разделе 2.1. В качестве технологических добавок в рецептуре использовали Calsec марок GR, АР, РО (табл. 1).
Таблица 1.
Варианты РС 1 с применением технологических добавок Calsec на 100 масс.ч. каучуков
№ п/п |
Технологическая добавка |
Варианты |
|
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
||||
1 |
Calsec GR |
− |
3,00 |
− |
− |
− |
− |
− |
|
||
2 |
Calsec АР |
− |
− |
3,00 |
− |
− |
− |
− |
|
||
3 |
Calsec РО |
− |
− |
− |
3,00 |
5,00 |
7,00 |
10,00 |
|
||
|
|
|
|||||||||
По сравнению с первым (базовым) вариантом в вариантах 2-7 добавляются технологические добавки Сalseс (во 2-4 вариантах их количества составляют 3,00 масс.ч.).
РС 1 готовили путем смешения каучуков СКИ-3 и СКМС-30 АРКМ-15 с ингредиентами на лабораторных вальцах ЛБ 320 160/160 в течение 30 мин. Порядок ввода ингредиентов представлен в табл. 2 .
Таблица 2.
Режим изготовления РС 1
№ п/п |
Порядок введения ингредиентов |
Время, мин |
1 |
Роспуск и совмещение каучуков СКМС- 30 АРКМ 15 и СКИ-3 |
0-5 |
2 |
Ввод цинковых белил, нафтама-2, диафена ФП, тиазола 2 МБС, тиурама Д |
6-9 |
3 |
Ввод стеарина, воска ЗВП, битума нефтяного, ТУ П-705 |
10-18 |
4 |
Ввод ТУ П -803, индустриальное масло И-8А |
16-26 |
5 |
Ввод серы |
27-28 |
6 |
Срез смеси |
29 - 30 |
|
ИТОГО: |
30минут |
Охлаждение смеси производили на металлическом столе. Готовые резиновые смеси выдерживали при комнатной температуре в течение 2-х часов, после чего вулканизовали в прессе при температуре 143ºС в течение 30 минут для получения стандартных образцов и шайб, которые затем использовали для исследования пласто-эластических и физико-механических свойств вулканизатов. Ниже приведены результаты исследования пласто-эластических и физико-механических свойств резиновой смеси.