Санкт-Петербург
Белые пигменты
Предприятие ООО "ДомРезин", занимающееся изготовлением прессформ РТИ, а так же резинотехнических изделий, в своей повседневной деятельности регулярно востребована белая пористая резина. Для получения белого цвета требуемого оттенка технолог предприятия компилирует пигменты для получения требуемых оттенков.
Наиболее востребованными рецептурами резиновых смесей являются рецептуры на основе СКИ. При получении белых резиновых смесей и их вулканизатов, содержащих белый пигмент, представляющий собой смесь сульфида цинка и сульфата бария.
Каучуковые композиции наполненные пигментами получают на вальцах, при температуре начала смешения 70°С.
Реологические свойства композиций определяются на вискозиметре «Рео- граф» с использованием щелевого капилляра длиной 50 мм.
Испытания показали, что в композициях содержащих смесь сульфида цинка и сульфата бария (которые характеризуются наименьшими значениями крутящего момента) при максимальных температурах, крутящий момент незначительно растет с увеличением содержания этого пигмента, т. е. белая пористая резина имеет наименьшую характеристическую вязкость. Значения минимального крутящего момента композиций, содержащих диоксид титана, значительно возрастают с ростом концентрации пигмента. Из полученных данных видно также, что за одно и то же время смешения (10 мин) достигается высокая степень однородности изготавливаемых композиций, содержащих до 25% об. пигментов. Наибольшей однородностью обладают композиции, содержащие равное колличество смеси сульфида цинка и сульфата бария.
Выявленные на пластикордере особенности технологических свойств пигментированных каучуковых композиций были более детально изучены в широком диапазоне напряжений и скоростей сдвига, вплоть до областей переработки, близких к процессу литья под давлением.
Кривые течения пигментированных каучуковых композиций при достижении высоких напряжений сдвига переходят в область неустойчивого течения с проявлением эффекта срыва, что подтверждает общий характер выявленных ранее закономерностей реологического поведения различных каучуковых композиций и реальных резиновых смесей.
В широком диапазоне напряжений и скоростей сдвига наименьшую вязкость имеют пигментированные композиции, содержащие смеси сульфида цинка и сульфата бария, и наибольшую — наполненные диоксидом титана.
При изучении зависимости истинной вязкости белой пористой резины от концентрации пигментов вблизи критической области срыва получены данные, аналогичные результатам исследований на пластикордере; вязкость композиций, наполненных пигментом сульфида цинка и сульфата бария, наименьшая во всем исследованном диапазоне концентраций. Близкие к ним реологические свойства имеют композиции белой пористой резины, содержащие литопон. Вязкость композиций с диоксидом титана интенсивно растет с ростом концентрации этого пигмента. Для оценки технологических свойств пигментированных композиций важным является то, что эластичность их при течении, оцениваемая величиной входовых потерь, подчиняется тем же закономерностям, что и вязкость в широком диапазоне концентраций пигментов наименьшая у композиций, содержащих смесь сульфида цинка и сульфата бария, и сильно возрастает с увеличением концентрации диоксида титана.
Для сравнительных испытаний использовалась модельная резиновая смесь на основе СКИ.
Сравнительные испытания показали, что тип пигмента даже при очень высоких его концентрациях не оказывает существенного влияния па вулканизационные характеристики белых пористых резин. Физико-механические показатели вулкаиизатов также незначительно изменяются в зависимости от типа и концентрации пигментов. Вместе с тем вулканизаты композиций, содержащих сульфид цинка и сульфат бария, имеют несколько более высокие показатели условной прочности при растяжении и сопротивления раздиру.
При изучении оптических свойств белых пористых резин содержащих пигмент сульфид цинка и сульфат бария определяли коэффициенты светоотражения на спектрофотометре СФ-14, а также светостойкость после облучения резин УФ-светом.
Несмотря на то, что по своим пигментным характеристикам пигмент сульфида цинка и сульфата бария несколько уступает титановым белилам, содержащие его вулканизаты характеризуются несколько большими значениями коэффициента светоотражения по сравнению с резинами, наполненными титановыми белилами. По светостойкости вулканизаты, содержащие сульфид цинка и сульфат бария, не уступают резинам с титановыми белилами. При этом резины, содержащие пигмент Л-70, по оптическим свойствам значительно превосходят резины с литопоном.
Новый пигмент был испытан в рецептуре белых пористых резин на основе комбинации различных каучуков. Из практических данных видно, что по комплексу технологических, физико-механических и оптических свойств белая пористая резина, содержащая описанный выше пигмент, не уступают резинам с традиционным пигментом — титановыми белилами.