Список тематических статей

Латексы синтетические

Водные коллоидные дисперсии синтетических полимеров (сополимеров).

Получают:

1) эмульсионной полимеризацией (сополимеризацией) с последующей отгонкой непрореагировавших мономеров и, если необходимо, концентрированием, обычно в ротационных турбулентно-пленочных испарителях;

2) диспергированием в воде, содержащей ПАВ, растворов твердых неэмульсионных каучуков, например синтетического полиизопрена, бутилкаучука, полиизобутилена, этилен-пропиленового, хлорсульфированного полиэтилена, с последующей отгонкой органического растворителя и концентрированием (такие латексы называют искусственными). Объем выпуска их по сравнению с выпуском собственно синтетического латекса невелик.

Средний диаметр глобул полимеров в синтетическом латексе порядка 10-102 нм, в искусственных – до 103 нм; кривая распределения по размерам включает широкий набор глобул, особенно в искусственных латексах.

Свойства:

Товарные синтетические латексы, в отличие от латексов-полупродуктов, получаемых при производстве эмульсионных каучуков, должны обладать специфическими свойствами (устойчивостью, определенной вязкостью, минимальной температурой пленкообразования), от которых зависят условия их переработки; свойства изделий из них (определяются на пленках) зависят от природы полимера.

Агрегативная стабильность синтетического латекса обеспечивается молекулами или ионами гидратированного ПАВ (эмульгатора), адсорбированного на поверхности глобул. С увеличением количества адсорбированного ПАВ повышается устойчивость синтетического латекса к большинству коагулирующих воздействий, например механическому, замораживанию, введению электролитов. Наиболее широко используют анионные ПАВ (соли карбоновых, смоляных и сульфоновых кислот или сульфоэфиров).

Из неионных ПАВ применяют продукты конденсации этиленоксида с жирными кислотами, спиртами, алкилфенолами и другими, из катионных – главным образом соли замещенных аминов. Анионные ПАВ обеспечивают устойчивость латексов в основном в щелочной среде, катионные – в кислой, неионные – в широком диапазоне значений рН.

Большинство синтетических латексов имеет концентрацию более 40%, а латексы для изготовления пенорезины – более 60%. С повышением концентрации вязкость возрастает, а с повышением размеров глобул снижается. Поэтому для получения низковязких высококонцентрированных синтетических латексов глобулы предварительно укрупняют, например продавливанием латекса через узкую щель (так называемые агломерация под давлением).

Бутадиен-стирольные синтетические латексы – основные по объему производства. Их получают при соотношении бутадиена и стирола от 90:10 до 15:85. С увеличением содержания звеньев стирола в макромолекуле снижается эластичность пленок и возрастает минимальная температура пленкообразования. Аналогичная закономерность наблюдается при увеличении содержания звеньев акрилонитрила в макромолекулах бутадиен – нитрильных синтетических латексов; при этом возрастает адгезия пленок из этих латексов к полярным субстратам и, что особенно ценно, уменьшается набухание их в углеводородах.

Большое значение имеют также синтетические латексы сополимеров эфиров акриловой кислоты с бутадиеном, стиролом, акрилонитрилом или другими непредельными соединениями. Отсутствие двойных связей в основной цепи определяет высокую устойчивость пленок из этих латексов к различным видам старения, а наличие полярных групп – масло- и бензостойкость. Температуру стеклования сополимера варьируют изменением природы акрилата.

По физико-химическим характеристикам пленки хлоропреновых синтетических латексов приближаются к пленкам из натурального латекса. Они отличаются газонепроницаемостью, устойчивостью к действию света, озона, масел, хорошими адгезионными свойствами, самозатухаемостью.

Пленки синтетического латекса сополимеров винил- или винилиденхлорида с бутадиеном обладают высокой химической стойкостью, пленки синтетического латекса сополимеров винилпиридинов с бутадиеном и стиролом обеспечивают высокую адгезию резины к корду.

Пленки из синтетического латекса фторсополимеров, например винилиденфторида с гексафторпропиленом или трифторхлорэтиленом, характеризуются высокой термостойкостью и устойчивостью к действию агрессивных сред.

Уретановые синтетические латексы синтезируют из форполимеров, полученных из полиэфиров и ароматических диизоцианатов, в присутствии воды, аминов или аминоспиртов, уретановые искусственные латексы – диспергированием полиуретанов на основе гликолей и диизоцианатов. Пленки из этих латексов сочетают высокую прочность и эластичность с сопротивлением истиранию, устойчивостью к действию масел и окислителей.

К синтетическим латексам относят также дисперсии поливинилацетата, полученные суспензионной полимеризацией винилацетата обычно в присутствии поливинилового спирта.

Латексы грубодисперсны, средний диаметр частиц 2-3 мкм.

Синтетические латексы модифицируют различными способами. Так, их карбоксилируют, для чего, например, эмульсионную полимеризацию проводят в присутствии метакриловой кислоты. Получаемые карбоксилатные синтетические латексы отличаются повышенной агрегативной стабильностью, способностью давать прочные вулканизаты в присутствии двухвалентных катионов (Zn, Ca, Mg) без использования обычных вулканизующих агентов; пленки из этих латексов характеризуются высокой адгезией.

Выпускается широкий ассортимент карбоксилатных синтетических латексов на основе различных полимеров. Изменяя состав мономеров в процессе синтеза, получают латексы с неоднородными по составу глобулами. Готовые латексы модифицируют прививкой к полимерам мономеров, содержащих функциональные группы, реакционноспособными олигомерами, совмещением полимеров различных латексов.

Получение большинства латексных изделий включает след. стадии:

1) приготовление латексных смесей,

2) формирование геля,

3) сушку и вулканизацию.

Латексные смеси готовят, добавляя к латексу водные растворы или коллоидные дисперсии ингредиентов: регуляторы устойчивости, вязкости и рН водной фазы, наполнители, противостарители, вулканизующие агенты, красители, антивспениватели, антисептики и других. Состав латексных смесей зависит от природы латекса и его назначения.

Изделия получают обычно методом макания (формированием геля на поверхности формы, погруженной в латекс); разновидность этого способа – ионное отложение (на поверхность формы предварительно наносят слой электролита, дестабилизирующего латексную смесь). Некоторые изделия получают формированием геля методом термосенсибилизации на предварительно подогретых формах. В этом случае в латексную смесь вводят агенты, например поливинилметиловый эфир, дестабилизирующие глобулы полимера при действии повышенных температур. После извлечения формы из латексной смеси гель высушивают и вулканизуют, повышая температуру до 120-130°С. Полученные изделия снимают с формы, промывают и сушат. Таким способом получают перчатки, радиозондовые оболочки, медицинские изделия.

Процессы переработки латексов характеризуются малой токсичностью, отсутствием пожаро- и взрывоопасности.

Синтетические латексы используют также для получения клеев, красок. Их используют в качестве связующих при получении бумаги, картона, нетканых материалов с целью повышения их прочности, масло- и бензостойкости, в пропиточных составах для шинного корда с целью повышения прочности его связи с резиной, для аппретирования ковровых изделий, дублирования тканей, для обработки (лакирования) натуральной и искусств. кожи, для придания эластичности бетону и другие.

Гладкова Наталья