胶乳制品配合剂分散体的制备.docx

第 ! 卷第 ! 期科技资讯工艺装备+,科技资讯胶乳制品配合剂分散体的制备曹奇健胶乳是高聚物粒子分散在水介质中所形成的 具有一定稳定性的胶体分散体系。在天然胶乳或合 成胶乳的制品生产工艺中 ，都 要预先把非水溶性的 固体粉末状化学助剂 （配 合剂 ）制 备成水分散体后 才能加入胶乳中进行配合 、预 硫化 ，使 胶乳成为配 合胶乳或预硫化胶乳方，能 制造出不同要求和性能 的各种胶乳制品，以满足 国民经济各部门和外贸出 口的需要。生产制造优质的胶乳制品 ，首 先要选择高质量 胶乳 ，还 要设计符合产品使用 、贮 存性能的产品配 方。在配方中，各种配合剂的水分散体制备质量、水 分散体的配方、设备对生 产胶乳制品来说是一个非 常重要的工序，把非水溶 性的各种化学配合剂固体 粉末如：硫黄粉、氧化锌、有机促进剂 、抗 氧剂 、碳 酸 钙、钛白粉、着色剂颜料、炭黑、填充 剂等等 ，按 照设 计好的各种配合剂分散体配方 ，除 主料外加入湿润 剂、保护剂、碱类和软水混合进 行研磨一定时间后， 分散成平均粒径约 #$% !&的水分散体，形成分散均 匀、不结聚，贮存中防沉效果佳的稳定分散体。对每 一个不同的配合剂在制备分散体时 ，应 根据配合剂 本身的性质，如：硫黄粉是结晶 颗粒 ；氧 化锌和钛白 粉的比重大；防老剂(和碳酸锌研磨时易增稠；颜 料本身的)*值较低易破坏胶乳的稳定性；还有些配 合剂不易湿润等。不同的特点就要设计不同的配合 剂水分散体配方和制备工艺，使其分散体的)*值控 制在$!左右，确定总固体、沉降量、平均 粒径等指 标，同时采用研磨效果好 的研磨设备和研磨介质进 行制备。制备优良的配合剂水分散体对于生产优质 的胶乳制品是极为关键和重要的。一、设备及方法现今国内各胶乳制品厂制备配合剂水分散体的设备与方法，大都仍采 用传统的球磨机和砂子磨 为主，一般在企业规模不大、产 品单一 、对 产品性能 要求不高的情况下是将产品配方中的各种配合剂 混合研磨，这种方法对一 些晶体状或硬度大的化学 助剂不易磨好，而且各种 配合剂之间还会相互发生 作用，影响胶乳稳定性和 分散体的稳定性。 企业规 模大一些、产品品种较多 的企业采取各种配合剂单 独研磨，在配合或预硫化 胶乳时按影响胶乳稳定性 的不同分别依次加入，影 响胶乳稳定性大的分散体 最后加入，同时也便于调 整产品的配方。 球磨机罐 内的研磨介质一般为大小直径约 !#$+# &的陶瓷 球或鹅卵石，按直径或大小的不同比例混合应用。 砂磨内的研磨介质一般为直径 +$, & 的玻璃珠或 陶瓷珠，球磨机和砂子磨 用的这些研磨介质在不断 地研磨过程中会自身减小并消耗， 需要经常补充， 同时研磨介质也带入了配合剂的分散体及制造的 产品中。研磨时间按配合剂本身性质，球磨-.$/+ 0 或砂磨!$. 0，达不到研磨后的沉降量测试指标或粒 径大小的需增加研磨时间 ；研 磨介质本身的硬度以 及球磨机 、砂 子磨本身硬度都要求耐磨损的 ，对 制 备配合剂分散体的质量就更佳。目前研磨配合剂分 散体的设备除球磨机和砂子磨外， 还有振荡球磨 机、高压匀浆、胶体磨、涂料行 业仿制国外的循环砂 子磨 、连 续生产的砂子磨等多种设备 ，这 些设备在 胶乳制品行业尚很少应用。 研磨介质也有硬度为!1 23 4 &+ 的氧化铝材料的各种直径瓷球、瓷罐，该 材料也用作振荡球磨机的内衬。前些年国内已有个 别胶乳制品厂引进了带隔膜泵可循环研磨 、出 料方 便的砂子磨 ，内 壁为不锈钢 ，研 磨介质为硅酸锆瓷 珠。硅酸锆瓷珠硬度高、不易磨 损 、研 磨效果好 、效 率也高，仅以研磨硫黄分 散体为例比传统的砂子磨 节省一半时间，沉降量却已达到应用指标。#%中国橡胶!#$% &()&第 ! 卷第 ! 期二、配方和检测：在配合分散体的配方中目前常用的分散剂有： 扩散剂34（335）、亚甲基二萘磺酸钠、拉开粉67（二 丁基萘磺酸钠）、琥珀酸二 辛酯磺酸钠等 ；稳 定保护 分散体粒子的悬浮剂常用!.0酪素溶液、阿拉伯胶 溶液、硅酸钠溶液、!.0二氧化硅浆液、#8/09/0羟 乙基纤维素溶液等；调节:;值常用#.0氢氧 化钾溶 液和氨水，也有因防止酪 素腐败而加入的少量防腐 剂硼砂、!萘酚等。制备配合剂水分散体时总固体含 量大都因工艺需要和配合剂的研磨难易 、粉 末湿润 性、分散体的贮存稳定性 和是否增稠等情况分别配 制成!.09/.0左右，如炭黑、陶土配制成!.09#.0，颜料配制成#/09$.0，碳 酸锌配制成$#0、防 老剂物含量为/%0（研磨过程中失去一些水分，还有配合 误 差 和 损 耗 ）， 则 使 用 量 应 折 算 硫 磺 浓 度 /%0 a.8%/.820进行应用。同样每种配合剂水分散体系 都应按其配方进行计算浓度系数 ，然 后按实测总固 体折算配合剂有效成分应用。三、改性和提高近年来，随着科技 的发展 ，新 材料 、新 科技的应 用，在配合剂水分散体制 备方面也有了很大的发展 和进步，除已叙述的设备、研磨 介质等方面之外 ，伊 立欧化学 （原 固特异国际有限公司 ）推 荐适用于胶 乳制品高活性，且耐久性佳的防老剂&()*+,b -所 提供的/.0分散体的几个配方见表#：表 # /.0防老剂 &()*+,b - 分散体的四配方重 量 份.倍生物 显微镜观测。配合剂分散体的测试仪器方面 ，国 内 也显得缺乏和落后 ，有 待进一步改进 、提 高和引进 测试仪器。配合剂水分散体配制时常以配合剂的百分重 量份加上分散剂、保护剂 和软水等一起混合进行研 磨，总重量为!.份，实际 使用时按配方计算浓度系 数，再以实测的配合剂水 分散体系的总固形物乘以 浓度系数，折算出配合剂的有效量配入胶乳之中， 以/.0硫黄分散体基本配比为例，见表!。表 ! /.0硫黄分散体的基本配方举例组分重量份硫黄粉/.!.0酪素溶液#.!.034 溶液!.软水#. 合 计!. 由此基本配比算出其总固形物重量份为/$，浓 度系数为/. ? /$.8%，如研磨后实际测得的总固形组分 配 方 ! 配 方 # 配 方 $ 配 方 % &()*+,) -缩合萘磺酸钠羟乙基纤维素 /0水溶液!.0二氧化硅浆液!./#.!./!./!.琥珀酸二辛酸磺酸钠双月桂酸硫代二丙酸酯.1!/.油酸#.0氢氧化钾溶液 水2/./ .合计#.#.!/1!#/.上述配合剂水分散体配方中选用缩合萘磺酸 钠作为分散剂，羟乙基纤 维素和二氧化硅作为悬浮 助剂，防沉降、稳定，配方%为乳浊体 配方 ，这 种配方 所制备的分散体典型粒子分布在!9!.$c，平均粒径$9/$c。从这些分散体配方来看，都已不用酪素作为 防沉降保护剂，这对于目 前降低胶乳制品中的蛋白 质含量是很有意义的。我们可以进行试验、参考，推 广用于胶乳制品中的所有配合剂分散体的制备配 方，也解决了胶乳制品配 合剂分散体在贮存过程中 的酪素易腐败、发臭，失去保护而沉降的弊病。据了 解国外胶乳制品厂所用的配合剂分散体是由专业 生产配合剂分散体的厂生产 ，供 应给胶乳制品厂使 用的，根据收集到的国外 进口分散体样品十多种进 行测定，其平均粒径以及 其分布和我们国内的胶乳 制品厂自制的配合剂分散体接近 ，但 是进口的配合 剂分散体经长期贮存后，不附聚 、不 沉淀 ，再 振荡搅 拌后仍能很好分散。随着#.世纪d.年代纳米技术兴起， 在我国胶 乳行业中可以应用的纳米氧化锌 、纳 米二氧化硅、 纳米碳酸钙 、纳 米钛白粉等纳米材料的出现 ，现 已第 ! 卷第 ! 期科技资讯工艺装备&f有一些胶乳制品厂进行了试验应用， 且今后的前 景看好。 这些纳米材料的平均粒径处于纳米尺寸 范围 （#!$!%），反 应活性大 ，易 于制备成分散体， 而且除能减少用量 、提 高产品性能外 ，还 具有新的 奇特性能， 这些纳米材料如何制备配合剂分散体 将是一个新的课题。 能否不经研磨只用分散剂和 保 护 剂 混 合 搅 拌 均 匀 后 得 到 理 想 的 分散体 ，还 是需要引入某些表面活性剂和 分 散 剂 等 等 问 题 都 有 待 于 在 产 品 配 方 和 分 散 体 配 方 中 对 纳 米 材 料 的 配 方 用 量、 分散体制备方法上进行试验应用， 改进配合剂分散体的制备质量 ，以 提高 胶乳制品的质量。综上所述，胶乳制品的水分散体制 备质量优劣是提高、改进胶乳制品质量 的一个重要关键，胶乳制品企业有必要 在配合剂水分散体制备的设备、研磨介质 、配 合剂分散体的配方 、分 散剂 、保 护剂 、制 备工 艺等等各方面尽快进行试验、改 进 ，采 用新型 、高 效 率的研磨设备和研磨介质 ，应 用新的科技和新的纳 米材料 、新 的测试设备仪器 ，把 配合剂水分散体的 制备质量提高一步，使我 国胶乳制品的产品质量能 上一个新的台阶。!#$#$!#$!会展消息全钢载重子午胎技术研讨 会将在北京召开为 进 一 步 研 究 涉 及 子 午 胎 产 品 质 量和使用质量等至关重要的问题 ，从 服 务行业的角度出发 ，中 国橡胶工业协会 和中联橡胶（集团）总 公司将于!&月() 日“第 十七届中国国际塑料橡胶工业展 览会 ”期 间 ，举 办全钢载重 子 午 线 轮 胎 技术发展研讨会。 会议邀请米其林 、皮 列里、*+,-./,00等国际知名企业以及 国内外相关的技术专家出席 ，并 就稳定 和提高产品 质 量 ； 载 重 子 午 胎 主 要 材 料 、设 备和工艺优选 ；国 产 全 钢 载 重 子 午胎技术特 点 ； 进 口 和 国 产 主 要 原 材 料、设 备的生产使用现状及质量改进措 施等进行研讨。中联总公司将组团 参加&$亚洲轮胎展为扩大出口 ，中 联橡胶 （集 团 ）总 公司拟组团参加&$年&月!)(!日的新加坡亚洲轮胎展（.1,+23/ 45-64），展览内容包括轮胎、轮辋及其他零配件，轮胎用原 材料 ，轮 胎生产 、翻 新 、检 测等技术设备和其他相关产 品。展后将对东南亚橡胶产品市场进行考察，并举办中 国、新加坡、泰国橡胶企业交流洽谈会，重点研讨中国橡 胶产品如何更快地进入东