ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ФТОРИДА АММОНИЯ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ ИЗ ЛАТЕКСОВ
В настоящее время в промышленности при выделении бутадиен-стирольных каучуков в качестве коагулирующих агентов применяют неорганические соли (обычно хлорид натрия) с последующим подкислением системы серной кислотой [1]. Традиционные способы коагуляции обладают высокой эффективностью и относительной дешевизной, однако расход широко распространенного коагулянта хлорида натрия при выделении бутадиен-стирольных каучуков из латексов достигает 250 кг/т каучука. Сточные воды, содержащие минеральные соли, попадая в водоемы, наносят непоправимый ущерб окружающей среде. Поэтому в настоящее время актуальной является проблема разработки новых технологий, методов коагуляции латексов и поиску новых коагулирующих агентов, позволяющих работать в области малых расходных норм [2-4]. Одно из перспективных направлений - коагуляция латексов галогенидами аммония, обладающими достаточной распространенностью в химической промышленности и содержащихся в отходах некоторых производств.
В настоящей работе изучена коагулирующая способность фторида аммония при выделении каучука из латекса СКС- 30АРК.
Соли аммония представляют интерес в связи с возможностью снижения расхода неорганического коагулянта, т.к. ионы NН4+ больше по размеру и менее гидратированны, чем ионы Nа+ [5] (они близки по свойствам к ионам рубидия) должны обладать и более высокой эффективностью коагулирующего действия.
Коагуляцию каучукового латекса СКС-30 АРК проводили согласно общепринятой методике с использованием в качестве коагулирующего агента водный раствор фторида аммония с концентрацией 10, 20, 30 % масс. и подкисляющего агента 1,0-2,0 % масс. водного раствора серной кислоты при температуре от 20 до 95оС. Процесс выделения каучука из латекса изучали на коагуляционной установке, представляющей собой емкость, снабженную перемешивающим устройством и помещенную для поддержания заданной температуры в термостат. В емкость загружали 20 мл латекса, термостатировали в течение 15-20 минут при заданной температуре, после чего вводили водные растворы коагулирующих агентов и серной кислоты. Коагуляцию проводили при рН = 2,0 - 2,5. Полноту коагуляции оценивали визуально по прозрачности серума и гравиметрически - по массе образующегося коагулюма.
Образующийся коагулюм отделяли от серума, промывали теплой водой и после отжатия крошку каучука высушивали в сушильном шкафу при температуре 75-80оС.
Хаpaктеристика бутадиен-стирольного латекса производства каучука СКС-30 АРК представлена в таблице 1.
Таблица 1. Хаpaктеристика бутадиен-стирольного латекса производства каучука СКС-30 АРК
|
Наименование показателя |
Значение |
|
Сухой остаток, % |
20,3 |
|
Поверхностное натяжение, [s], мН/м |
54-57 |
|
рН латекса |
7,8-8,5 |
|
Размер латексных частиц [r], нм |
7,5-8,1 |
|
Содержание связанного стирола, % |
22,0-23,5 |
|
Массовая доля антиоксиданта, % |
1,2 |
Полученные экспериментальные данные представлены в таблице 2.
Таблица 2. Результаты эксперимента коагуляции латекса СКС-30 АРК фторидом аммония
|
Температура коагуляции, |
Концентрация фторида |
Расход фторида аммония, |
Выход |
Оценка полноты |
|
20 |
10 |
50 100 150 190 |
37-40 58-60 78-80 96-97 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
20 |
50 100 150 180 |
50-52 68-70 85-86 96-98 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
30 |
50 100 150 170 |
65-67 71-73 89-91 95-96 |
Коагуляция неполная коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
40 |
10 |
50 100 170 |
10-11 58-59 95-96 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
20 |
50 100 150 |
10-12 70-72 95-96 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
30 |
50 100 130 |
11-13 71-73 98-99 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
60 |
10 |
50 100 150 |
15-17 76-79 97-98 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
20 |
50 100 130 |
17-19 82-85 97-98 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
30 |
50 70 100 |
14-16 40-42 94-96 |
Коагуляция неполная Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
80 |
10 |
50 100 120 |
1821 85-87 94-96 |
Коагуляция неполная. Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
20 |
50 70 100 |
23-24 51-53 98-99 |
Коагуляция неполная. Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
30 |
10 50 80 |
5-7 20-22 97-98 |
Коагуляция неполная. Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
95 |
10 |
50 100 130 |
17-19 78-80 98-99 |
Коагуляция неполная. Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
20 |
50 100 120 |
21-24 83-85 96-98 |
Коагуляция неполная. Коагуляция неполная Полная коагуляция |
|
|
30 |
50 70 100 |
24-26 59-61 99-99,5 |
Коагуляция неполная. Коагуляция неполная Полная коагуляция |
Анализ результатов эксперимента показал, что увеличение температуры процесса выделения каучука из латекса до 80°С существенно снижает расход коагулянта (от 170 до 80 кг/т каучука). Как известно из коллоидной химии [6] повышение температуры влечет за собой уменьшение агрегативной устойчивости и, следовательно, разрушение дисперсной системы, в частности латекса на дисперсионную среду (серум) и дисперсную фазу (коагулюм).
Увеличение температуры с 20 до 80°С приводит к снижению расхода фторида аммония. Однако дальнейшее повышение температуры коагуляции до 95°С приводит к увеличению расхода фторида аммония, что, по-видимому, связано с усилением процесса гидролиза. Фторид аммония можно рассматривать как соль, образованную слабой кислотой и слабым основанием. Данный вид соли может подвергаться полностью гидролизу:
NH4F + H2O → NH3 HOH + HF.
Как известно из неорганической химии, влияние температуры на степень гидролиза вытекает из принципа Ле Шателье. Все реакции нейтрализации протекают с выделением теплоты, а гидролиз - с поглощением теплоты. Поскольку выход эндотермических реакций с ростом температуры увеличивается, то и степень гидролиза растет с повышением температуры [7].
Существенное влияние на полноту коагуляции оказывает и концентрация фторида аммония. Следует отметить, что применение разбавленных растворов фторида аммония (1-5 % масс.) приводит к снижению их активности. Это может быть связано вероятнее всего с существенным уменьшением концентрации дисперсной фазы после введения в латекс коагулирующего агента, что в свою очередь отражается на достижении полноты коагуляции [8]. Высококонцентрированные растворы фторида аммония при введении в латекс значительного влияния на уменьшение концентрации дисперсной фазы. Это стабилизирует процесс и оказывает минимальное влияние на процесс коагуляции.
По результатам эксперимента можно сделать вывод, что при использовании в качестве коагулирующего агента фторид аммония целесообразно вести процесс при температурах 60-80°С и использовать высококонцентрированные растворы (20-30 % масс.).
На основе каучука выделенного из латекса фторидом аммония были приготовлены резиновые смеси с использованием общепринятых ингредиентов.
В таблице 3 представлены результаты испытаний каучука СКС-30 АРК и вулканизатов на его основе, выделенного из латекса фторидом аммония.
Таблица 3. Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС-30 АРК, выделенного из латекса фторидом аммония
|
Показатели |
Вид коагулирующего агента |
|
|
NH4F |
NaCI |
|
|
Вязкость по Муни |
44,0 |
44,0 |
|
Массовая доля свободных органических кислот, % |
5,8 |
5,7 |
|
Массовая доля мыл органических кислот, % |
0,09 |
0,09 |
|
Потеря массы при сушке, % |
0,18 |
0,17 |
|
Массовая доля золы, % |
0,21 |
0,24 |
|
Напряжение при 300 % удлинении, МПа |
8,3 10,4 |
7,8 9,0 |
|
Условная прочность при растяжении, МПа |
26,7 27,7 |
29,2 29,0 |
|
Относительное удлинение при разрыве, % |
635 550 |
640 610 |
|
Относительная остаточная деформация после разрыва, % |
18 14 |
16 13 |
Примечание: продолжительность вулканизации: числитель - 60 мин; знаменатель - 80 мин.
Анализ представленных результатов показал, что вулканизаты, полученные на основе каучука выделенного из латекса фторидом аммония, обладают комплексом свойств, близким к вулканизатам на основе каучука, выделенного из латекса хлоридом натрия (стандартные образцы).
Таким образом, по результатам проведенного эксперимента фторид аммония может служить альтернативной заменой традиционному коагулянту - хлориду натрия, так как существенно снижается его расход (80-100 кг/т каучука), а полученные вулканизаты обладают комплексом свойств не уступающим стандартным образцам. В свою очередь снижение расхода коагулянта приведет к уменьшению образования количества сточных вод, сбрасываемых в водоемы и наносящих непоправимый ущерб окружающей среде.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Кирпичников П.А., Аверко-Антонович Л.А., Аверко-Антонович Ю.О. Химия и технология синтетического каучука. - Л.: Химия. 1987. 424 с.
- Распопов И.В., Никулин С.С., Гаршин А.П. и др. Совершенствование оборудования и технологии выделения бутадиен-(a-метил)стирольных каучуков из латексов. - М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1997. 68 с.
- Распопов И.В., Никулин С.С., Рыльков А.А., Шаповалова Н.Н. // Производство и использование эластомеров. - 1997. N 12. С. 2-6.
- Моисеев В.В., Попова О.К., Косовцев В.В., Евдокимова О.В. Применение белков при получении эластомеров. - М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1985. 53 с.
- Измайлов А.Н. Электрохимия растворов. - М.: Химия. 1966. 576 с.
- Глинка Н.Л. Общая химия: учебное пособие для ВУЗов. Под ред. А.И. Ермакова изд. 30-е испр. - М.: Интеграл-Пресс, 2005. 728 с.
- Зимон, А.Д., Лещенко, Н.Ф. Коллоидная химия [Текст] / А.Д. Зимон, Н.Ф. Лещенко. - М.: Химия, 1995. 336 с.
- Никулин С.С., Вережников В.Н., Пояркова Т.Н. // ЖПХ. Т. 73. вып. 10., 2000. С. 1720-1724.
Статья в формате PDF
292 KB...
31 08 2026 8:32:32
Статья в формате PDF
284 KB...
30 08 2026 1:20:59
Статья в формате PDF
144 KB...
29 08 2026 14:38:30
Статья в формате PDF
113 KB...
28 08 2026 15:51:33
Статья в формате PDF
143 KB...
27 08 2026 5:29:41
Статья в формате PDF
93 KB...
26 08 2026 23:55:34
Противоречия между природой и человеком могут быть преодолены лишь повышением экологической грамотности специалистов и экологической культуры населения до такого уровня, когда и производственная деятельность специалистов и поведение в быту человека будут способствовать рациональному природопользованию и гармоничному развитию человеческой цивилизации и окружающей природной среды.
...
25 08 2026 23:36:12
Статья в формате PDF
259 KB...
23 08 2026 17:36:58
Статья в формате PDF
119 KB...
20 08 2026 5:37:36
Статья в формате PDF
107 KB...
18 08 2026 2:49:18
Статья в формате PDF
101 KB...
17 08 2026 13:35:32
Статья в формате PDF
282 KB...
16 08 2026 8:52:35
Статья в формате PDF
259 KB...
15 08 2026 16:49:23
Статья в формате PDF
112 KB...
14 08 2026 12:58:10
Статья в формате PDF
93 KB...
12 08 2026 12:19:27
В настоящей работе исследована зависимость плотности прессовок на железной, медной и никелевой с различными углерод содержащими порошковыми наполнителями от давления статического прессования. Для всех изучаемых двухфазных порошковых смесей, и для каждой стадии прессования рассчитаны постоянные уплотняемости. Физический смысл постоянных в предложенной работе выяснен. Для каждой стадии прессования определен интервал плотности в зависимости от химического и концентрационного составов порошковой смеси. В работе, приведены данные уплотняемости порошкового тела при приложении давлении прессования в условиях статической нагрузки, используя которые можно объяснить процессы, наблюдаемые в процессе уплотнения порошка. Оценка уплотняемости порошков позволяет составить более эффективную технологию изготовления порошковых изделий с заданными значениями плотности.
...
11 08 2026 16:47:11
Статья в формате PDF
119 KB...
10 08 2026 18:10:49
Статья в формате PDF
99 KB...
09 08 2026 12:33:14
Статья в формате PDF
136 KB...
08 08 2026 22:56:59
Статья в формате PDF
89 KB...
07 08 2026 15:10:52
Статья в формате PDF
181 KB...
06 08 2026 18:49:50
Статья в формате PDF
181 KB...
05 08 2026 8:35:21
Статья в формате PDF 234 KB...
04 08 2026 5:34:18
В данной работе сделана попытка изучить механизм действия некоторых аналгезирующих и местных анестезирующих препаратов на нервно-мышечную передачу холоднокровных животных. Были исследованы aнaльгетики наркотического типа и локальные анестетики. Показано, что все исследованные препараты вызывали уменьшение амплитуды спонтанных биопотенциалов концевой пластинки, что указывает на их постсинаптическое воздействие.
...
03 08 2026 12:51:59
Статья в формате PDF
137 KB...
02 08 2026 2:49:32
Статья в формате PDF
269 KB...
01 08 2026 12:41:19
Представлены данные литературы, посвященные изучению консервативной тактике при травматических повреждениях селезенки. Показаны показания и противопоказания и необходимые условия для проведения консервативного лечения таких повреждений.
...
31 07 2026 17:21:33
Разработанный способ исследования копрологических проб на наличие антител к бифидофлоре с использованием оригинальных эритроцитарных тест-систем для реакции непрямой гемагглютинации (РНГА) позволяет оценивать иммунореактивность макроорганизма к симбионтной микрофлоре, не прибегая к инвазивным методам отбора диагностического материала. Популяционный уровень антител в копропробах отражает состояние системного иммунитета (по уровню антител в сыворотках крови) и согласуется с архитектоникой видов бифидобактерий в исследуемой популяции. Выявление антител к бифидобактериям, в комплексе с бактериологическим исследованием копрологического материала позволяет дать более полную оценку микроэкологического статуса организма. Коррекция дисбиотических нарушений у детей должна проводиться на основании результатов бактериологического обследования, дающего информацию о количественном и качественном состоянии микробиоты, с учётом функционального состояния локального иммунитета, в норме толерантного к симбионтной интестинальной бифидофлоре.
...
30 07 2026 13:11:34
Статья в формате PDF
99 KB...
29 07 2026 10:50:44
Статья в формате PDF
294 KB...
27 07 2026 3:54:17
Статья в формате PDF
107 KB...
26 07 2026 19:21:49
Статья в формате PDF
150 KB...
25 07 2026 20:11:29
Статья в формате PDF
98 KB...
24 07 2026 15:30:51
В настоящей работе представлены результаты физиолого-гигиенической оценки бронежилетов для наружного ношения, отличающихся конструкцией и видом используемых для изготовления чехлов материалов.
Проведены три серии испытаний бронежилетов в условиях микроклиматической камеры в лаборатории специальной одежды Ивановского НИИ охраны труда и реальных условиях эксплуатации в Отделе специального назначения УИН Минюста России по Ивановской области. Сравнительная оценка физиолого-гигиенических хаpaктеристик бронежилетов в первой серии испытаний показала, что по показателям теплового состояния и сердечно-сосудистой системы бронежилет модели 1, чехол которого изготовлен из нового материала с дискретным полимерным покрытием, отличается в лучшую сторону. Исследовали во второй серии испытаний эту модель бронежилета, но с введением в структуру дополнительного амортизационного слоя. Результаты испытаний показали, что сдвиги функционального состояния носчиков наименее выражены при использовании бронежилета с амортизационным слоем. При проведении третьей серии испытаний на пересечённой местности наибольшее число носчиков отметили бронежилет модели 1 с амортизационным слоем как оптимальный.
...
23 07 2026 14:34:54
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
