Пенистые и полые латексные изделия

Пенистые и полые изделия разных видов и назначе­ний могут быть также получены из натурального или из соответ­ственных видов синтетических латексов, с применением различ­ных методов переработки.

Латекс, представляющий собой водную дисперсию отрица­тельно заряженных каучуковых частиц, очень чувствителен к раз­личным химическим, физическим и электрическим изменениям. Введение ингредиентов, необходимых для образования рабочей смеси, связано с изменением этих факторов и может вызвать преждевременную коагуляцию смеси. Например, излишнее при­бавление аммиака вызывает образование пленки на поверхности латекса и ухудшает старение изделий; увеличение кислотности ускоряет коагуляцию. Существенной трудностью в работе с латексными смесями является отстаивание смесей. Отстаивание влечет за собой постепенное или быстрое повышение вязкости; при нагревании отстаивание смеси увеличивается.

Латексная губка представляет собой ячеистый материал с небольшой объемной массой, с высокими тепло- и звукоизоля­ционными свойствами. В основном изготовляется мягкая эластич­ная губка с высокой амортизирующей способностью. В зависи­мости от состава и условий производства может быть получен эбонит с микроскопически малыми порами. Латексная губка, по­лучаемая способом вспенивания латекса, имеет большие и малые частично сообщающиеся поры; губка, получаемая по способу об­разования пластин геля с последующей вулканизацией этого геля, дает эбонит с микроскопически малыми сообщающимися порами. Способы эти основаны на применении сенсибилизирующих доба­вок к латексным смесям, ведущих к тому, что смеси при последующем нагревании или охлаждении, спустя определенное время, загустевают в компактную массу. Дальнейшая обработка и вулканизация таких заготовок дает губчатые изделия. Сенсиби­лизирующими добавками являются соединения двух- или трех­валентных металлов, обычно применяемые вместе с аммоний­ными или щелочными солями кремнефтористоводородной кис­лоты.

Пенистые изделия из вспененного латекса по одному из мето­дов производятся следующим образом. Заготовляется латексная смесь, содержащая серу, диэтилдитиокарбамат цинка, минераль­ное масло, едкое кали, казеин и олеиновую кислоту. Смесь выли­вают в ковши с полусферическим дном, одновременно добавляя в качестве пенообразователя касторовое масло. Специальным приспособлением вся находящаяся в ковше масса сбивается в пену. Большое количество поглощаемого при этом воздуха равномерно распределяется в виде небольших пузырьков. В качестве коагу­лянта замедленного действия в смесь в виде водной дисперсии прибавляют кремнефтористоводородный натрий и небольшое ко­личество окиси цинка. Образовавшаяся пена вскоре начинает пе­реходить в гелеобразную массу, тогда ее разливают в формы. Формы укреплены на ленточном транспортере, который проходит в вулканизационной водяной ванне, нагретой до 96°С. Вулкани­зованные изделия вынимают из форм; воду и растворимые части латекса удаляют отжимом, промывкой в проточной воде и центро-фугированием. Затем следует просушивание изделий на теплом воздухе. Несложность заполнения форм подвижной пенистой мас­сой позволяет изготовлять любые фасонные изделия: различного вида подушки и сиденья для машин безрельсового транспорта и мебели, матрацы и т. п. Призматические впадины с нижней сто­роны сиденья (рис. 141) не только облегчают вес, но также дают добавочный амортизующий эффект. Так как при вулканизации нет значительного внутреннего давления, прижимающего резину к стенкам формы, как это имеет место в случае применения газообразователей, то вместо грубой кожистой корки на поверхности изделия образуется тонкая пористая кожица. Для увеличения мо­дуля сжатия губки в латексную смесь вводят измельченное сте­клянное волокно.

Пенистая резина, изготовленная из хлоропренового или бутадиенстирольного латексов в 1 см³, содержит до 15 000 воздушных микропор. Объем воздуха в них составляет 85% всего объема пенистой резины, тогда как в обычной губчатой резине объем пор не превышает 65%.

В СССР осуществлено поточное производство пенистых латекс-ных изделий с открытыми полостями (рис. 142). В латексную смесь при непрерывном действии вспенивателя подается воздух и желатинирующая композиция.

Основным узлом современного вспенивателя является головка, состоящая из двух вертикально расположенных дисков диаметром 306 мм, между которыми вращается диск-ротор диаметром 300 мм. На внутренней поверхности дисков статора и на рабочих поверх­ностях ротора расположены концентрическими кольцами зубья. Зазор между зубьями статора и ротора 1,5 мм. Полученная пена заливается в формы, закрепленные на транспортере. Формы по­следовательно проходят участки желатинизации и вулканизации. Вынутые из форм изделия поступают на промывку, отжим и сушку током высокой частоты. Для производства латексной губки применяется латекс СКС-50 ПГ — водная дисперсия сополимеров бутадиена со стиролом.

Микропористые эбонитовые сепараторы. По од­ному из способов микропористый эбонит изготовляют из латексной смеси, содержащей необходимое количество серы, стабилизаторы, вулканизующую группу и раствор солей щелочноземельных ме­таллов. Смесь эта разливается в формы, движущиеся на конвейер­ной ленте, образует в них тонкий и ровный слой и вслед за тем подвергается коагуляции. При образовании геля твердые коллои­дальные частицы смеси дают чрезвычайно мелкую сетчатую структуру, промежутки которой заполнены жидкостью. Далее сырой гель вулканизуют в водяном баке в вулканизационном котле. После окончания вулканизации пластины микропористого эбонита высушивают и обрабатывают на фуговочном станке для придания ребристости, что, однако, связано с большими отходами мате­риала. Средний диаметр пор составляет 0,4 мкм. Общая пори­стость в среднем 55—60%, но если работать на разбавленном до 10—20% содержания каучука латексе, то общая пористость может достичь 75—80%. Кажущаяся удельная масса колеблется от 0,5 до 0,2.

 Особенностью микропористого эбонита является его относи­тельно малое электрическое сопротивление и значительная стой­кость против серной кислоты даже при 80 °С. Батареи, снабжен­ные сепараторами из микропористого эбонита, дают напряжение примерно на 75% больше, чем батареи с сепараторами, состоящими из фанеры и перфорированного листового эбонита.

Микропористый эбонит высокого качества может быть изго­товлен из синтетического латекса. В зависимости от состава смеси и времени вулканизации можно получить материал с желаемой твердостью стенки ячеек от микропористого эбонита до микро­пористой мягкой резины. Последнюю применяют в качестве адсор­бирующего и фильтрующего средства в различных отраслях про­мышленности. Вследствие малых размеров таких фильтров весь осадок остается на поверхности фильтра, не засоряя его пор.

При достаточно сильном сдавливании из микропористого эбо­нита, как из губчатого материала, можно вытеснить почти весь воздух.  Вследствие  происходящего  при  этом  сближения  частиц изменяется цвет материала. Светло-коричневый цвет микропори­стого эбонита переходит в черный; ярко-желтый цвет мягкой мик­ропористой резины становится коричневым.

Малая гибкость и хрупкость микропористых сепараторов яв­ляются значительным их недостатком. В последнее время с ми­кропористыми эбонитовыми сепараторами успешно конкурируют более гибкие микропористые пластмассовые сепараторы.

Латексные смеси, содержащие наряду с каучуком все необ­ходимые ингредиенты, можно применять для создания защитных покрытий металлоаппаратуры. Смеси можно наносить пульвери­зацией, наливом, погружением, применяя для коагуляции каучука методы желатинирования, ионного отложения или электрофорез.

Латексные тонкостенные изделия. Применение ла­текса в производстве тонкостенных полых изделий, перчаток, обо­лочек метеорологических шаров-зондов, сосок и других изделий, успешно вытесняет производство таких изделий из клеев.

Помимо улучшения санитарных условий и устранения пожаро-и взрывоопасное, применение латексных смесей значительно снижает энергетические расходы производства, ускоряет произ­водственный процесс и обеспечивает большую прочность и эла­стичность изделий при меньшей толщине стенок.

Известен ряд методов получения резиновых изделий маканием из латексных смесей. Наиболее распространенным является метод ионного отложения. Для изготовления латексных изделий этим методом применяют фарфоровые или алюминиевые модели. По­следние для облегчения снятия изделий покрывают теплостойким лаком.

Метод ионного отложения состоит в погружении моделей пер­чаток в раствор коагулирующего агента (фиксатора) и последую­щего погружения в латексную смесь. В качестве коагулянта применяют раствор хлористого кальция с добавкой к нему као­лина для загущения раствора.

Для изготовления перчаток методом ионного отложения ис­пользуют наиритовые латексы Л-3, Л-4, Л-7. Нагретые модели макают в раствор коагулянта, а затем в латексную смесь. Про­должительность пребывания в латексной смеси зависит от кон­центрации смеси, характера коагулянта и желаемой толщины слоя. Далее следует уплотнение структуры полученной пленки (так называемый синерезис), проводимое в воде или в растворе электролита, а затем тщательная промывка для удаления всех растворимых продуктов и сушка в горячем воздухе при 40—60 °С. Просушенные перчатки проходят промежуточный контроль; края их обрезают, а для усиления кромки накладывают ленточку. Вулканизация производится в горячем воздухе при 125—130°С или в горячей воде, если прозрачность изделий не обязательна. Необходимость тщательной промывки геля вызывается тем, что прак­тически все промышленные коагулянты, присутствующие в пленке, ухудшают старение, исключение составляет уксуснокислый цинк. Этим методом может быть получена пленка толщиной до 1,0— 1,2 мм, что вполне достаточно даже для таких изделий как бутылочные соски, оболочки метеорологических шаров.

Масло-бензостойкие перчатки изготовляют из бутадиен-нитрильного латекса СКН-40 ПН или СКН-40 К.

Разработан способ изготовления латексно-трикотажных перча­ток с применением смеси, предотвращающей проникновение ла­текса сквозь трикотаж.