важна більшість полімерів настільки мало взаємно розчинні, а критична температура змішання настільки велика, що суміші їх, як правило, двофазні і являють собою особливий тип колоїдних систем - дисперсія «полімер в полімері». Важливою особливістю структури сумішей полімерів є наявність перехідного шару на межі розділу фаз, який утворюється за рахунок взаємної дифузії (або сегментальной розчинності) полімерних компонентів. Рівноважна товщина його становить кілька, інколи і десятки нм.
На структуру суміші каучуків сильно впливає їх відносна в'язкість. При змішуванні в твердому вигляді (на вальцях, в екструдерах і другом смесительном обладнанні) граничний розмір часток (визначається хімічною природою змішуються полімерів) досягається дуже швидко (на вальцях це 10-15 хвилин) і при подальшому перемішуванні практично не змінюється.
Введення наповнювачів істотно змінює структуру сумішей каучуків. Наповнювач може впливати як на розмір часток дисперсної фази, так і на характер кордону розділу між полімерними фазами. Хоча в наповнених сумішах зберігається характерна для сумішей каучуків гетерогенна (двофазна) структура, проте розмір мікрооб'ємів, як правило, зменшується. Це є результатом значного підвищення в'язкості наповнених сумішей, збільшення зсувних зусиль при змішанні і підвищенні внаслідок цього ефективності змішання.
При вулканізації суміші каучуків відбувається значне ускладнення цього процесу. Це пов'язано з різною розчинністю вулканізуючих агентів в каучуках, дифузією агентів з однієї полімерної фази в іншу, з різною реа?? ционной здатністю каучуків по відношенню до одних і тих же вулканизующего агентам, різним механізмом реакцій вулканізації. Тому зв'язування макромолекул різнорідних каучуків в єдину просторову структуру можливо тільки за умови подібності кінетики вулканізації каучуків і значно полегшується при наявності розвинутого перехідного шару. [7]
Для каучуку СКД, як дієнового каучуку, буде характерні висока швидкість вулканізації, яскраво виражений оптимум вулканізації, а також схильність до реверсії. Переробляється в дві стадії: спочатку вводяться наповнювачі та пластифікатори, а потім інші інгредієнти. СКД змішують при 30-400С 30 хвилин, вулканізуют при 1430С 40-60 хвилин;
У каучуку СКН - 40 міститься висока кількість пов'язаного нітрилу акрилової кислоти, що сприяє високій швидкості вулканізації. При вулканізації спостерігається широке плато вулканізації. Через високу жорсткості СКН - 40, обумовленої великим міжмолекулярним взаємодією, виникають труднощі при виготовленні гумових сумішей в гумозмішувачах, так як при цьому внаслідок підвищеного теплоутворення розвиваються високі температури, які призводять до підвищення жорсткості сумішей через подвулканізаціі або термоструктурірованія каучуку. Тому зазвичай застосовуються багатостадійні режими змішування з охолодженням і вилежки маткових сумішей між стадіями. СКН - 40 змішують при 30-400С хвилин, вулканізуют при 1430С 50-60 хвилин.
У процесі переробки бутадієн-нитрильного каучуку сірку необхідно додавати на початку циклу змішання, так як вона погано розподіляється в каучуку, наповнювачі додаються порціями, потім - пластифікатори і інші інгредієнти.
СКН - 40 більш в'язкий (70-120 одиниць Муні в залежності від типу), ніж СКД (30-60 одиниць Муні). Отримуємо, що в даній суміші менш в'язкий полімер (СКД) буде утворювати безперервну фазу, а жорсткий полімер СКН - 40 буде розподілятися в цій фазі у вигляді сферичних, в кращому випадку, утворень.
На підставі усього вищевикладеного можна припустити, що вулканізація суміші на основі комбінації каучуків СКД і СКН - 40 сірої з тіурами і оксидом цинку відбуватиметься нерівномірно. Володіє щодо СКН високою негранична і швидкістю вулканізації СКД буде вулканізованої ще швидше, в той час як бутадієн-нітрильний каучук, що має невелику кількість подвійних зв'язків, вулканізованої буде повільно. Це призведе до неоднорідності всій вулканізаційної сітки. Швидкість витрачання вулканізуючих агентів у фазі каучуку СКД буде вище, що призведе до дифузії останніх з фази бутилкаучуку для встановлення концентраційного рівноваги, необхідної для нормального протікання процесу. В результаті всього цього ступінь зшивання каучуку СКД буде набагато вище. Кінетика процесу спільної вулканізації каучуков приведено малюнку 3:
Малюнок 4 - Вулканізація суміші на основі комбінації каучуків СКД (2) і СКН - 40 (1) (штриховими лініями показана кінетика вулканізації каучуков окремо)
Слід зауважити, що СКН - 40 досить добре вулканізується у присутності тіурама, в той час як найефективнішими прискорювачами для бутадієновий каучук є сульфенамідниє прискорювачі. Тому заміна тіурама на сульфенамід призведе до ще більш різкого відмінності між швидкостями...
