Читайте также:
|
Белки * 2,0
Смолы 1.7
Минеральные вещества. 0,7
Каучук в латексе находится в коллоидно-дисперсном состоянии, в виде частиц, взвешенных в водной среде, из которых наиболее крупные можно наблюдать под микроскопом (рис. 2).. Таким образом, латекс представляет собой водную дисперсию каучука.
Частицы каучука (глобулы), видимые под микроскопом, имеют в большинстве случаев шарообразную форму, но встречаются также частицы грушевидной формы. Размеры глобул колеблются в широких пределах: наиболее крупные достигают 6 мк, наряду с этим имеется большое количество частиц ультрамикроскопических размеров, которые можно видеть только с помощью ультрамикроскопа
Глобулы в латексе находятся в постоянном броуновском движении, средняя скорость которого составляет 12 мк в секунду. При применении микроскопа, снабженного специальным микро-, манипулятором, позволяющим с помощью кварцевых нитей и игл прокалывать и разрезать отдельные глобулы в поле зрения микроскопа, Хаузеру и другим исследователям удалось установить
структуру глобул.
Рис. 2. Микрофотография латекса бразильской гевеи.
Каучуковая частица состоит из трех слоев: наружного защитного адсорбционного слоя (оболочки), слоя эластичного каучука,, и внутреннего вязко-текучего каучукового слоя (рис. 3). Наружный слой состоит из белков, жирных кислот и других поверхностно-активных веществ, содержащихся в латексе, адсорбированных на поверхности каучуковых частиц. Са м каучук является гидрофобным* и не может образовывать. достат очно устойчивой водной дисперсии. Защитная оболочка, состоя щая и з жирных кислот и белков, сообщает гидрофильность* каучуковым частицам, благодаря этому увеличиваются силы взаимодействия между каучуком и водой, увеличивается устойчивость системы и предотвращается ее самопроизвольное разрушение.
Два других слоя состоят из каучукового вещества, отличающегося степенью полимеризации. Эластичный каучук обладает более высокой степенью полимеризации по сравнению с вязкотекучим
Рис. 3. Схема строения частицы каучука в латексе:
1 —внутренний каучуковый слой; 2—слой эластического каучука; 3 —наружный адсорбционный слой.
каучуком, образующим третий (внутренний) слой глобулы. При проколе двух первых слоев наблюдается медленное вытекание наружу внутренней массы каучука под давлением эластичного слоя. Резкой границы между эластичным и вязкотекучим слоем каучука нет, имеет место постепенный переход от одного слоя к другому.
Некаучуковые части в составе латекса находятся как в истинно растворенном состоянии (минеральные соли, сахаристые вещества), так и в коллоидном состоянии (белки, соли жирных кислот и др.).
Белки латекса состоят из глутелинов, глобулинов и альбуминов, а также продуктов их распада. Они оказывают большое влияние на коллоидно-химиче-
ские свойства латекса и на технические свойства каучука. Белки наряду с другими веществами, адсорбированными на поверхности глобул, сообщают им гидрофильность. Вследствие этого вокруг глобул образуются жидкостные сольватные оболочки, которые придают устойчивость латексу как дисперсной системе.
Продукты распада белков, содержащие аминогруппу, являются естественными ускорителями вулканизации каучука.
Смолами называются вещества, содержащиеся в техническом каучуке и в латексе, растворимые в ацетоне. В состав смол входят жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая и левулиновая), лицитин (сложное жироподобное вещество, содержащее фосфор) и некоторые другие вещества. Жирные кислоты и лицитин, адсорбируясь на поверхности глобул, сообщают им гидрофильность и, так же как и белки, увеличивают устойчивость латекса.
Смолы, являясь естественными мягчителями каучука, облегчают смешение каучука с порошкообразными веществами, а некоторые составные части смол предохраняют каучук от окисления и старения.
Сахаристые вещества находятся в латексе в растворенном состоянии и не оказывают влияния на свойства латекса и каучука.
Минеральные вещества находятся в водной фазе, главным образом в истинном растворе и частично в коллоидном состоянии. Часть их адсорбирована на поверхности глобул. В состав минеральных веществ входят калиевые, магниевые и кальциевые соли фосфорной, серной и хлористоводородной кислот.
Свойства латекса
Латекс представляет собой молочно-белую жидкость, иногда со слабым желтоватым или сероватым оттенком. Плотность латекса зависит от состава латекса и прежде всего от содержания каучука в нем. Плотность водной части латекса (серума) равна 1,020 г/см3, а плотность каучука в латексе равна 0,914 г/см3, поэтому плотность латекса, содержащего 35% каучука, равна 0,980 г/см3. Вполне очевидно, что с увеличением содержания каучука в латексе плотность его понижается.
Вязкость является одним из характерных свойств латекса. Она зависит от содержания каучука и растет с увеличением содержания последнего в латексе. Особенно резкое повышение вязкости происходит при концентрациях каучука в латексе выше 50%. При концентрации 65—75% латекс представляет собой пасту. Аммиак, добавляемый к латексу для стабилизации, сильно понижает его вязкость. Понижение вязкости при добавке аммиака связано с влиянием щелочности на сольватацию и растворимость защитных веществ (белков и др.), образующих адсорбционную оболочку глобул.
Поверхностное натяжение латекса ниже, чем у воды, благодаря наличию в латексе поверхностно-активных веществ —жирных кислот, белков и др. Это благоприятно влияет на смачивающую и пропитывающую способность латекса при пропитке тканей.
За ряд частиц каучука в латексе всегда одноименный отрицательный, поэтому частицы не могут сталкиваться и слипаться. Наличие зарядов на поверхности частиц является основным фактором устойчивости латекса как дисперсной системы. Величина заряда частиц зависит от реакции среды. Свежий ла-
текс имеет рН (показатель концентрации водородных ионов) 7,2. При добавке щелочи рН повышается, одновременно увеличивается величина зарядов глобул.
Электрокинетический потенциал глобул равен 0,035 в. Изоэлектрическая точка (отсутствие заряда глобул) соответствует рН, примерно равному 4,5; дальнейшее понижение рН может привести к перезарядке глобул, к получению латекса с положительно заряженными глобулами.
Коагуляция латекса.
Латекс представляет 'Собой устойчивую дисперсную систему. Факторами относительно' высокой устойчивости латекса как дисперсной системы, сохраняющейся в течение нескольких часов без существенных изменений, являются следующие:
1) малый размер частиц каучука;
2) наличие защитной адсорбционной оболочки у глобул;
3)наличие одноименного отрицательного заряда у частиц каучука в латексе.
В условиях тропиков через несколько часов рН латекса понижается до 6,6—6,9, происходит постепенное слипание глобул, т. е. коагуляция латекса, которая заканчивается всплыванием Каучука иобразованием плотной массы каучука на поверхности серума. Предполагается, что при самопроизвольной коагуляции большая роль принадлежит окислительным ферментам, которые образуются в результате ; жизнедеятельности.микроорганизмов. Подтверждением правильности такого предположения является то, что стерилизованный (лишённый микробов) латекс сохраняется значительно дольше.
Самопроизвольная коагуляция латекса недопустима в производстве сортного каучука, а также при хранении концентрировании и перевозке его. Для предотвращений самопроизвольной коагуляции к латексу прибавляют0,:5%-ный раствор аммиака, при этом рН латекса увеличивается до 13—14, в этих условиях латекс остается стабильным продолжительное время.
Консервирующее (стабилизирующее) действие аммиака объясняется увеличением заряда частиц каучука благодаря адсорбции ОН -ионов и образованием среды, в которой невозможна жизнедеятельность бактерий. Консервирующими свойствами обладают также формальдегид, едкий натр, бура, но эти вещества не применяются, так как они ухудшают качество каучука.-
При получении товарных сортов Каучука из латекса 'последний подвергают коагуляции путем добавки к нему электролитов (растворов кислот или щелочей). Чаще всего для этой цели применяют муравьиную и уксусную кислоты. Для коагуляции латекса (имеющего отрицательно заряженные глобулы) имеют значение подвижность и валентность ионов, несущих положительный заряд.
Коагулирующая способность растворов солей возрастает с увеличением валентности катиона: Особенно высокой коагулирующей способностью обладают соли трёхвалентных металлов.
Количество электролита, необходимое для коагуляции, зависит от концентрации каучука в латексе. Поэтому для получения каучука с постоянными свойствами необходимо пользоваться латексом. определенной концентрации, обычно равной 20%.
Концентрирование латекса
Непосредственное применение латекса для производства различных резиновых изделий вызвало необходимость концентрирования латекса. Концентрированный латекс сохраняет все основные свойства дисперсной системы и способен разбавляться водой до нужной концентрации.
Концентрирование латекса производится следующими способами:
а) выпариванием, б) отстаиванием (сливкообразованием), центрифугированием,
г) фильтрованием.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 19 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |