По своей сути каучуки являются независимыми макромолекулярными цепями с плохими параметрами, и необходимо вводить в них многочисленные добавки, как правило, от 10 до 15%, во время смешивания для того, чтобы в результате увеличить сшивание, армирование, защиту от старения и т. д...

Иногда молекулярная масса эластомера, особенно натурального каучука, настолько велика, что вводить добавки сложно и дорого. Единственным выходом является пластикация каучука в присутствии кислорода воздуха путем механического разрыва и окислительной деструкции макромолекулярных цепей. Эта технология требует больших затрат времени, энергии и денег. Для того, чтобы ускорить процесс, можно использовать химические добавки, или пептизаторы, которые способствуют снижению молекулярной массы эластомера с помощью химических средств, повышая, тем самым, эффективность пластикации каучука. А это, в свою очередь, приводит к снижению вязкости и эластической восстанавливаемости каучука и, следовательно, повышению обрабатываемости полимера.

На приведенном ниже рисунке «Механическая пластикация по сравнению с химической пептизацией» сопоставляются время и температура загрузки отдельной партии, а также потребление энергии для одного и того же изменения консистенции одного и того же каучука. Мы можем отметить уменьшение срока пластикации и энергопотребления, а также соответствующее понижение температуры, что представляет большой интерес для изучения добавления отверждающих добавок.

Механическая пластикация по сравнению с химической пептизацией.

В общем виде пептизацию можно определить как дисперсию вещества в коллоидное состояние, обычно, для образования золя. Для полимеров можно расширить это определение, включив контролируемый разрыв макромолекулярных цепей для получения более низкой вязкости с целью повышения обрабатываемости.

Сверхабсорбирующие полимеры - SAP: бурный рост рынка

Многие химические вещества способны укорачивать макромолекулы, но для того, чтобы они были рентабельны в промышленном производстве, необходимо, чтобы они не оказывали отрицательного побочного воздействия, такого как преждевременное старение или нарушение отверждения. Среди таких веществ следует отметить:

- Ди-бензамид-дифенил-дисульфид,
- Пентахлортиофенол и его производные,
- Нитрозокомпаунды,
- Меркаптаны и их цинковые соли,
- Тиокарбоновые кислоты и их соли,
- Сульфенамиды,
- Гидрацины,
- TETD, тетраэтилтиурамдисульфид в серомодифицированных полихлоропренах,
- Перкацит TMTD
- Q-флекс QDI

Чтобы оптимизировать эффективность пептизаторов, их можно соединять с ускорителями или катализаторами, такими как, например:

- Пероксиды и комплексные соединения металла, имеющие деполимеризующее воздействие, которое в значительной степени зависит от структуры радикалов.
- Дибензамидодифенил дисульфид и комплексные соединения железа.
- Пентахлор тиофенол или соответствующая цинковая соль и собственные патентованные ускорители.
- Железо, кобальт, никель или медь комплексы.
- Фталимид.
- Хелат органического металла.
- Патентованные сочетания, такие как Renacit 8 (B 300).

На приведенном ниже рисунке 'Вязкость в зависимости от времени хранения' сопоставляются эффективность непосредственного и долговременного воздействия пептизатора и сочетания пептизатор/усилитель. Мы можем отметить сильное падение вязкости, около 33% при использовании одного только пептизатора, и еще большее снижение после добавления ускорителя к пептизатору.

Вязкость в зависимости от времени хранения.

Как уже отмечалось ранее, пептизаторы используются в сочетании с многочисленными другими добавками, которые могут вступать во взаимодействие. Некоторые пептизаторы специально предназначены для применения в присутствии специальных добавок. Так, например, Renacit® 11 и Renacit®11/WG от LANXESS обеспечивают высокие эксплуатационные характеристики при пластикации натурального каучука в присутствии углеродной сажи.

Пептизаторы: для каких каучуков
Натуральный каучук подвергают пластикации чаще всего, но можно деполимеризовать и другие каучуки, такие как, например SBR, полихлоропрен, нитрилбутадиеновый каучук (NBR), бутиловый каучук (IIR) и так далее. Что же касается термопластов, полипропилен можно деполимеризовать при очень низкой концентрации пероксида.

Пептизаторы: гомеопатические добавки
Пептизаторы используются в очень небольших концентрациях, например от 0.05 до 0.3%, и при этом необходимо обратить особое внимание на:

- Точность дозирования и
- Быструю и эффективную дисперсию и распределение.

Точности дозирования можно добиться за счет использования добавки с низким содержанием активного вещества. Так, например, LANXESS предлагает свой Renacit® RUC 9205 с содержанием активного вещества 8 %, и его можно дозировать при соответствующих более высоких концентрациях. Это позволяет повысить точность отвешивания, и, в результате, при большей навеске получается более однородное распределение пептизатора (и таким образом можно избежать образования "горячих точек"). Это подтверждается испытаниями.

Для быстрой и эффективной дисперсии и распределения можно сочетать химические пептизаторы и физические пептизаторы или вещества, улучшающие обработку. Физическими пептизаторами являются, например, смеси солей цинка жирных кислот с молекулярной массой от средней до высокой. Они обеспечивают значительно более быстрое включение и лучшее распределение пептизатора, облегчая дисперсию химического пептизатора, помогая преодолеть проблему образования горячих точек, а также повышая однородность от заправки к заправке.

Торможение воздействия других добавок

Пептизирующее воздействие может тормозиться обычными добавками, такими, как:
- Сера
- Углеродная сажа
- Тиурамы
- Гуанидин
- Оксид цинка
- Фенилендиамин...

В системах без наполнителей такие химические вещества практически действуют как ингибиторы пептизирующих веществ. По этой причине предпочтительно добавлять пептизатор к каучуку на очень ранней стадии производства для того, чтобы быстро разорвать цепь каучука в ходе процесса пластикации. Если в этом нет необходимости, то некоторые пептизаторы можно использовать в присутствии углеродной сажи. Так, например, Renacit® 11 и Renacit®11/WG от LANXESS обеспечивают высокие эксплуатационные характеристики при пластикации натурального каучука.

www.newchemistry.ru