2.1.5. Пластифікатори

Застосування в латексних композиціях пластифікаторів обумовлено необхідністю збільшити еластичність і морозостійкість полімерів латексів, що кристалізуються, а також полімерів латексів з високою температурою склування.

Для латексів полярних полімерів (поліхлоропрен, полівінілхлорид, сополімер бутадієну і акрилонітрила) в якості пластифікаторів використовуються дибутилфталат (ДБФ), дибутилсебацинат (ДБС), діоктилфталат (ДОФ), бутилолеат (фригіт).

Для латексів неполярних полімерів застосовуються вуглеводневі масла (наприклад, вазелінове масло).

Дозування пластифікаторів в латексних композиціях звичайно не перевищує 25...30 частин маси на 100 частин маси полімеру латексу через зниження показників на міцність виробу, що виготовляється. Як правило пластифікатори повинні вводитися в латексну композицію у вигляді емульсії. Проте в окремих випадках допускається безпосереднє введення їх в латекс при інтенсивному і тривалому перемішуванні.

Пластіфікація полімеру латексу дозволяє не тільки підвищити еластичність і морозостійкість виробу, що виготовляється, але і в певних умовах полегшує коалесценцію латексних частинок, покращуючи тим самим плівкоутворення латексної композиції.

2.1.6. Поверхнево-активні речовини (пар)

Технологія переробки латексів, практично, завжди передбачає застосування ПАР. Вони застосовуються при виготовленні дисперсій і емульсій інгредієнтів латексних композицій, при змішуванні різних латексів і введенні інгредієнтів в латекс при виготовленні латексних композицій. Залежно від складу дисперсій і емульсій, типу латексу і його колоїдно-хімічних властивостей, призначення латексної композиції і способів її подальшої переробки ПАР можуть виконувати роль змочуючого агента, диспергатора, емульгатора, піноутворювача, стабілізатора, що забезпечує агрегатну стійкість колоїдних систем, якою є дисперсія і емульсії інгредієнтів латексних композицій, латекси і латексні композиції.

Механізм дії ПАР і їх вплив на властивості латексів достатньо детально викладені в роботах [3...5]. Нижче наводяться лише практичні рекомендації по застосуванню ПАР при переробці латексів. Поверхнево-активні речовини залежно від хімічної будови розділяють на іоногенні (що утворюють іони) та не іоногенні [6].

Іоногенні ПАР, у свою чергу, діляться на аніоноактивні, що надають при адсорбції на поверхні полімерної частинки латексу негативний заряд, і катіоноактивні, що надають позитивний заряд. Серед аніоноактивних ПАР найбільшого застосування при переробці латексів отримали солі карбонових кислот загальною формулою RCOOM, де R - вуглеводневий радикал, що є гідрофобною частиною молекули, а M - катіон, що дає розчинні у воді основи, звичайно, це К⁺, NH₄⁺, Na⁺.

Основними катіоноактивними ПАР, що застосовуються при переробці латексів, є солі заміщених амінів загальною формулою

де R - аліфатичний радикал з довгим ланцюгом ( С₁₀-С₁₈); R', R", R"' - алкіли з коротким ланцюгом (-СН₃С₂Н₅), арилалкіли (СН₂С_бН₅) або арили (С_бН₅); X - аніон Сl^-.

Серед не іоногенних емульгаторів при переробці латексів використовують етиленглікольні ефіри алкілфенолів загальною формулою CН_2n+1C₆H₄O(С₂Н₄О)_тН і поліоксиетиловані жирні спирти загальною формулою CH_2n+1O(C₂H₄O)_mН.

Перелік основних ПАР, що використовуються при переробці латексів, представлений в табл. 2.5.

При застосуванні ПАР в латексних композиціях слідує керуватися наступними загальними рекомендаціями:

• ПАР на основі карбонових і смоляних кислот ефективні тільки в лужному середовищі при рН>8;

• при використанні латексів з рН = 4...6 слід застосовувати алкіларилсульфонати (Сульфанол НП-3) або їх суміш з не іоногенами ПАР;

• введення катіоноактивних ПАР в латекси, отримані із застосуванням аніоноактивних емульгаторів, призводить до коагуляції латексів. У відносно невеликих дозуваннях катіоноактивні ПАР призводять до дестабілізації цих латексів і застосовуються як вторинні желатинуючі агенти;

• для підвищення агрегатної стійкості латексів і латексних композицій до електролітів вводять додатково не іоногенні ПАР;

Таблиця 2.5

Основні ПАР, що використовуються при переробці латексів

Найменування ПАР	Хімічна формула або склад			Призначення
Аніоноактивні
Олеат калія		С17 Н33СООК			Емульгатор при отриманні емульсії, стабілізатор латексних композицій, піноутворювач, стабілізатор латексної піни
Парафінат калія		Калієва сіль синтетичних жирних кислот з цільовою фракцією С10-С13 або С10-С16			Стабілізатор латексних композицій, піноутворювач, стабілізатор латексної піни
Діспергатор НФ					Діспергатор при виготовленні дисперсій
Олеат триетанол аміна					Емульгатор при виготовленні емульсій
Дрезінат		Калієве мило диспропорційної каніфолі			Використовується як стабілізатор латексів, виготовлених на аналогічному емульгаторі. Має обмежене застосування
Сульфазол НП-3		Суміш натрієвих солей алкілбен-золсульфокислот C nН2n+1 C6H4SO3Na n= 1012			Стабілізатор карбоксилвмісних латексів, змочувач
Не іоногені
Продукт ОП-7			C nН2n+1C6H4O(С2Н4О)тН m = 67 n = 810		Стабілізатор при дії на латекс або латексну композицію електро-літів. Стабілізатор високонаповнених композицій, змочувач
Продукт ОП-10			C nН2n+1C6H4O(С2Н4О)тН m =1012 n = 810
Препарат ОС-20			C nН2n+1O(С2Н4О)тН m =20 n = 1418		Стабілізатор при дії на латекс або латексну композицію електролітів. Стабілізатор високонаповнених композицій, змочувач
Катіоноактівниє
Катапін			Параалкілбензилпіридинний хлорид			Вторинний желатинуючий агент
Продукт АНП			Амінований нітропарафін

• для підвищення стійкості латексу і латексних композицій до механічних дій рекомендується збільшити ступінь насиченості поверхні глобул латексу емульгатором понад 50...60%, застосовуючи для цього іоногенні та не іоногенні ПАР;

• для підвищення стабільності високонаповнених латексних композицій вводять добавки не іоногенних ПАР;

• при підвищенні температури латексної композиції неіоногенні ПАР, виконуючі раніше в цій композиції роль стабілізаторів, починають виконувати роль агентів, що викликають дестабілізацію. Ця властивість не іононгенних ПАР може бути використана при отриманні виробів з латексів методом термосенсибілізації (див. розділ 3);

• збільшення стабільності латексів і латексних композицій при зберіганні, механічній дії, високому наповненні за рахунок додаткового введення ПАР повинне бути здійснене з урахуванням можливості в подальшому астабілізувати латексну композицію. Астабілізація латексної композиції, що завершується переходом полімеру латексу з вільно дисперсійного стану в зв’язано-дисперсійний, лежить в основі всіх технологічних процесів виготовлення виробів і матеріалів з латексів.

Тип ПАР і його дозування повинні обиратися з урахуванням колоїдно-хімічних властивостей латексу, призначення латексної композиції, її рецептури і технології переробки. Відомості про застосування ПАР в латексних композиціях, призначених для виготовлення конкретних виробів і матеріалів будуть викладені в наступних розділах.