5.5.7. Латексно-бітумні композиції

Ріст інтенсивності автомобільного руху і зростаючі навантаження на дорожні покриття вимагають поліпшення їх якості.

Це досягається додаванням в асфальтобетонні суміші полімерів Останні можуть бути введені в бітуми у вигляді тонко-дисперсної крихти, гранул, розчинів у вуглеводнях, латексів.

Введення полімерів в бітум підвищує його еластичність і внаслідок цього збільшує його деформаційну здатність при негативних температурах, запобігаючи тим самим утворенню тріщин в дорожніх покриттях. Полімери підвищують опір бітумних дорожніх покриттів до дії ударних навантажень і збільшують їх стійкість до стирання.

Найширше при виготовленні латексно-бітумних композицій застосовують бутадієн-стирольні латекси. Можливо також застосування натуральних латексів, концентрованих методом упарювання [1, с. 249].

Звичайне відношення полімеру латексу до бітуму складає 1: 5.

Латексно-бітумні композиції можуть бути виготовлені шляхом безпосереднього додавання латексу до бітуму, нагрітого до 150°С [1, с. 249]. У таких умовах вода закипає і випаровується, внаслідок чого залишається суміш полімеру латексу і бітуму. Для запобігання небажаному піноутворенню в систему вводять піногаситель.

Застосовують також інший спосіб введення латексу в бітум. Спочатку латекс вводять в бітум при температурі 70°С, потім температуру підвищують до 100°C з метою видалення з системи води. Отримана суміш полімеру латексу і бітуму змішується з рештою кількості бітуму нагрітого до 150°С.

5.5.8. Азбестотехнічні вироби із застосуванням латексів

При виготовленні азбестового картону, вживаного для виготовлення фрикційних виробів, латекси використовуються як мінеральне волокно, що пов'язує, - хризотил азбесту.

Разом з фрикційними виробами виготовляють азболатексний папір, вживаний для різного виду прокладок, що характеризуються високою термостійкістю і міцністю.

Технологічний процес виготовлення азбестового картону і азбопаперу із застосуванням латексів принципово не відрізняється від процесу виготовлення картону і паперу з целюлозного волокна (розділ 5.2.1) і картону з шкірного волокна (розділ 5.5.3).

Процес включає введення латексу в суспензію азбестового волокна в ролє з подальшим відливанням із отриманої азболатексної маси полотна паперу (або картону), пресуванням, сушкою і вулканізацією. На відміну від проклеювання целюлозного або шкірного волокна проклеювання азбестового волокна латексом не вимагає застосування агентів, що коагулюють. Останнє обумовлене природою волокон азбесту, що містять в своєму складі гідроксид магнію Mg(OH)₂.

З цієї причини при введенні латексу в рол з азбестовою суспензією, якщо не прийняті спеціальні заходи, відбувається коагуляція латексу і грудкує рольной маси, що виключають рівномірне відкладення полімеру латексу на волокні.

Тим часом рівномірність осадження полімеру латексу на азбестовому волокні і міцний зв'язок в системі волокно-полімер є необхідними умовами виготовлення якісного азбестового картону і асболатексной паперу.

У роботі [14, з. 650] приводяться три можливі способи, що забезпечують рівномірне осадження полімеру латексу на азбестовому волокні:

• істотне розбавлення суспензії волокна і латексу перед їх змішенням в роле;

• додавання до латексу, волокну або до того і іншого захисних агентів;

• застосування латексу з позитивно зарядженими частинками.

При розбавленні суспензії волокна до 0,3...0,6% і латексу до 0,5...1,0% вдається здійснити рівномірне осадження полімеру на азбестовому волокні, але при цьому відбувається значне зниження продуктивності устаткування і збільшення відходів.

Можливості збільшення рівномірності осадження полімеру латексу на азбестовому волокні за рахунок підвищення агрегативной стійкості латексу при застосуванні певних типів ЛІГШИ і збільшення ступеня насиченості поверхні частинок латексу емульгатором підтверджені в роботах [12, з. 209; 47...49].

Якнайкращі результати були отримані при застосуванні сульфанола НП-3, додецилсульфата натрію, алкилсульфоната натрію. Вказані ПАВ можуть бути використані як при синтезі латексу, так і при введенні їх в готовий латекс перед його застосуванням. У присутності цих же ПАВ відмічена інтенсивніша адгезионное взаємодія полімеру латексу з волокном.

Рівномірність відкладення полімеру латексу на азбестовому волокні залежить, крім того, від чистоти азбестового волокна [50, 51], його помелу і концентрації в рольной масі, пластичності полімеру латексу [51, 52].

Встановлено, що для кожного типу латексу існують оптимальні, з погляду технологічних властивостей, межі пластичності полімеру. Адгезіонноє взаємодія з азбестовим волокном зростає із збільшенням полярності полімеру латексу, а також при застосуванні латексів, модифікованих смолами (фенолформальдегидной, резорцин-формальдегидной).

При виготовленні азбестового картону і паперу спочатку в Росії застосовувався бутадієновый латекс ДАВШИ, отриманий емульсивною полімеризацією бутадієна у присутності ініціатора полімеризації диазоаминобензола. Потім латекс ДАБ був замінений на бутадієн-пипериленовые латекси мазкий ДБП-25, ДБП-50, БДП-60, при синтезі яких як сомономера бутадієна використовувався побічний продукт виробництва синтетичних каучуків - пиперилен (25, 50, 60%) [51]. У подальші роки разом з бутадієн-пиериленовыми латексами почали застосовувати карбоксилсодержащий бутадієн-нитрильный латекс СЬКН-40-1ГП [12, з. 208; 52], а також комбінації бутадієн-пипериленового латексу з карбоксилсодержащим бутадієн-нитрильным латексом БН-ЗОК-2. Повідомлялося також [53] про випуск спеціального бутадієн-нитрильного латексу для повної заміни бутадієн-пинериленовых латексів при виробництві асбестотехнических виробів.

Нижче як приклад приведені деякі рецепти асболатексной рольной маси (частини маси сухої речовини):

Азбест 100,0 100,0 100,0

Сіра 0,6 4,0 ' 12,0

Оксид цинку. 5,0 11,0 44,0

Крохмаль 3,0 6,0

Рідке скло 3,0 *

Латекс ДБП-50 6,0 16,0 40,0

Відмітна особливість змішення суспензії азбестового волокна з тим, що латексним пов'язує полягає в тому, що завдяки здатності азбесту адсорбувати велику кількість неорганічних речовин, ряд інгредієнтів, що зазвичай додаються в латексні композиції, оксид цинку, барит, каолін можуть бути введені в суспензію азбесту до введення латексу.

Процес виготовлення асбестолатексной суміші починається з приготування суспензії азбестових волокон в роле. Потім вводяться наповнювачі, які распеделяются в рольной масі і адсорбуються на поверхні волокон. До отриманої суспензії азбесту при безперервному перемішуванні додається латексна композиція, розбавлена до змісту сухої речовини 2...3%. Перемішування в роле продовжують протягом 30...50 хвилин. Потім рольная маса передається на устаткування для відливання і формування полотна.

Подальші операції включають: пресування, в ході якого віддаляється основна кількість води; сушку при температурі 80...90°С; додаткове ущільнення отриманого матеріалу на каландрі або в пресі.

При виготовленні фрикційних виробів вирубані з азбестового полотна деталі у вигляді кілець, дисків, смужок піддають вулканізацію в пресах при температурі 170...180°С.

ЛІТЕРАТУРА ДО ГЛАВИ 5

1. Polymer Iatices and their applications. Edited by K.O. Calvert, Applied Science Publish­ers Ltd, London, 1989, p. 73.

2. Byrne P.S., Pole E.G., P.L. Fitzgerald P.L. Europen rubber j, 1978, v. 160, N 9, p. 10-16, 58.

3. Jahn R.G. Adhesive Age, 1977, v. 20, N 12, p. 35-37.

4. Кузнецов В.Л., Осокина Г.С., Черная В.В. Получение композиции на основе латек­сов для первичной обработки ковровых материалов // Каучук и резина. 1981. № 7, с. 30-34.

5. Blackley D.C. High Polymer Latices, London, Maclaren and Sons Ltd, 1966, v. 2, p. 681-683.

6. Натуральный каучук/ Под редакцией Робертса, перевод с англ. М.: Мир, 1990. Ч. 1, с. 153-154.

7. Rubber j, 1966, v. 148, № 12, p. 67-73.

8. Elastomerics, 1982, №4, p. 77.

9. Schepers E.J., Hinders R.F. Gummi, Asbest. Kunstoffe, 1974, v 32, N 8, p. 518-520.

10. Тихомиров В.Б. Нетканые клееные материалы. М.: Легкая индустрия, 1966.

11. Тихомиров В.Б. Химическая технология производства нетканых материалов М.: Легкая индустрия, 1971.

12. Еркова Л.Н., Чечик О.С. Латексы Л.: Химия, 1983. .

13. Кузнецов В.Л., Штейнберг С.А., Краюшкина Е.И., Трофимович Д.П. Латексы: Свойства, модификация, ассортимент. М.: изд-во ЦНИИТЭнефтехим, 1984.

14. Р.Дж. Нобль Р. Дж. Латекс в технике. Л.: Госхимиздат, 1962.

15. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов A.M. Общая технология резины. М.: Химия, 1978, с. 527.

16. Oldack R.C., BIoss R.E. Adhesives Age, 1979, v. 22, № 4, p. 38-44.

17. European Rubber j, 1982, v. 164, № 2, p. 44-15.

18. Adhesives Age, 1981, v. 24, № 6, p. 41-43.

19. Matulevich СМ., Snow A.M. Adhesives Age, 1981, v. 24, № 3, p. 40-43.

20. Проспект фирмы БАСФ.

21. Щитов Ф.А. Технология бумаги и картона. М.: Высш. шк., 1978.

22. Кирпичников Н.А., Чумаков Н.С., Корней И.В. Применение латекса ДВХБ-75 для производства обувного и прокладочного картона / Сб. "Новые синтетические латек­сы и теоретические основы латексной технологии". М.: изд-во ЦНИИТЭнефтехим, 1975, с. 475-481.

23. Пряхина Э.А., Тихомиров Г.С, Гонсовская Т.Е. Усовершенствование технологии производства латекса для влагопрочного картона / Сб. "Применение латексов в на­родном хозяйстве". Тез. докл. VII Всесоюзной латексной конф. Секция 3. Воронеж, 1985, с. 52.

24. Мазина Г.Р., Трофимович Д.П., Грубман Ю.В. Клеи на основе латексов. М.: изд-во ЦНИИТЭнефтехим, 1984.

25. Воюцкий С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров. М.: Ростехиздат, 1960.

26. Дерягин Б.В. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973.

27. Васин В.Е. Адгезионная прочность. М.: Химия, 1981.

28. Вакула В.Л. Физическая химия адгезии полимеров. М.: Химия, 1984.

29. Адгезия и адгезионные соединения/ Под ред. В.Л. Вакулы. М.: Мир, 1988.

30. Кинлок Э. Адгезия и Адгезивы. Наука и технология. М.: Мир, 1991.

31. Кардашов А.А. Полимерные клеи, создание и применение. М.: Химия, 1983.

32. Adhesives Age, 1982, v. 25, № 3, p. 25-29.

33. Ackerman, Adhasion, 1979, v. 23, №6, p. 172-173.

34. Adhesives Age, 1979, v. 22, № II, p. 22.

35. Кузнецов В.Л.. Козакова Е.Н. Тенденции использования полимерных материалов для клеевых композиций. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1992.

36. Охрименко И.С., Верхолинцев В.В. Химия и технология пленкообразующих веществ Л.: Химия, 1978.

37. Толмачев И.А., Верхоланцев В.В. Новые вододисперсионные краски. Л : Химия 1979.

38. Достян М.С., Шмурак И.Л., Узина Р.В. Влияние типа латекса на прочность связи между резинокордными элементами шин. В кн. "Проблемы синтеза, исследования свойств и переработки латексов". М.: изд-во ЦНИИТЭнефтехим, 1971, с. 267-276.

39. Технология обработки корда из химических волокон/ Под ред. Р.В. Узиной. М.: Химия, 1973.

40. Узина Р.В. Технология обработки шинного корда. М,: Химия, 1986, с. 188.

41. Шмурак И.Л., Сальникова Е.А., Митропрльская Р.Н. Основные тенденции в облас­ти пропиточных составов для текстильного корда // Каучук и резина. 1999. № 3, с. 11-15.

42. Монастырская М.С., Т.Н. Швецова Т.Н. Технология полимерных пленочных материалов и искусственных кож. М.: Легкая индустрия, 1974.

43. Елисеева В.И., Жаркова М.И. Новые пленкообразователи для отделки кож. М.: Лег­кая индустрия, 1967.

44. Лебедева Н.М. Свойства антикоррозионного эбонитового покрытия на основе бутадієнкарбоксилатного латекса // Каучук и резина. 1979. № 7, с. 49-50.

45. Лебедева Н.М. Разработка и исследование латексных эбонитов для покрытий/ Сб. "Получение, модификация и переработка латексов и латексоподобных дисперсий". М: изд-во ЦНИИТЭнефтехим, 1977, с. 93-94,

46. Лабутин А.Л. Новые антикоррозионные материалы на основе жидких каучуков и латексов. Л.: Госхимиздат, 1972.

47. Матвеичева Н.Н., Полякова И.И., Залесская Н.П. Использование бутадієн-нитрильного и бутадієн-стирольного латексов в производстве асбо-латексных бумаг. Синтетические латексы и их применение в народном хозяйстве/ Материалы VI Всесоюзной латексной конф. М.: ЯЭД-ВО ЦНИИТЭнвфтвХНМ, 1982, с. 73-79.

48. Стожкова Е.П. Химия и химическая технология. Сер. "Каучук и Резина". Яро­славль: изд-во ЯПИ, 1977, с. 69-72.

49. Еркова Л.Н., Коновалова И.Н. Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на адгезионные свойства латексов к асбестовому волокну и прочность на разрыв асбестовой бумаги //ЖПХ, 1978, т. 51, № 7, с. 1609-1617.

50. Тараненко И.Т. Синтетические латексы в асбо-технической промышленности / Кн."Синтез латексов и их применение". Л.: Госкомиздат, 1961, с. 310-317.

51. Попова Е.С., Турусина М.С. Дивинилпипериленовый латекс ДБП в произведете асбестовых технических изделий // Кн. "Синтез латексов и их применение". Л,: Гос­химиздат, 1961, с. 318-331.

52. Стажкова И.П., Засова В. А., Уставщиков Б.Ф. Исследование синтетических латек­сов и композиций на их основе в производстве асбестовых изделий // Кн. "Пробле­мы технологии переработки латекснов и их применение". Труды V Всесоюзной ла­тексной конференции. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978, с. 148-154.

53. Русов А.К. Бутадієн-нитрильный латекс для асбестотехнических изделий. Синте­тические латексы, их применение и модифицирование / Тезисы докладов VIII Все­союзной научно-технической конф. М.: изд-во ЦНИИТЭпсфтсхим, 1991, с. 45.

Х⁾ Виняток становлять вироби з піногуми, технологічний процес виготов­ления яких буде розглянутий в главі 4.

Х⁾ До тих пір, поки в матеріалі міститься вода температура не може бути вище 100ºС