Рост промышленного потенциала сопровождается образованием и накоплением значительного количества отходов. На производство целевой промышленной продукции расходуется примерно 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, остальное составляют отходы и побочные продукты. В тоже время отходы и побочные продукты могут служить исходным сырьем для получения различных материалов [1]. Например, вторичные полимерные материалы, образующиеся на предприятиях текстильной и нефтехимической промышленности в виде отходов и побочных продуктов, могут быть переработаны в добавки многофункционального действия для синтетических каучуков.
Целью проводимых исследований явилась разработка методик создания волокнистых, порошкообразных и олигомерных добавок из текстильных отходов и побочных продуктов нефтехимии.
Для получения волокнистых добавок различного вида и фактора формы текстильные отходы подвергали измельчению. Для получения порошкообразных добавок была разработана методика их создания из целлюлозосодержащих текстильных отходов. На первом этапе их измельчали, далее загружали в реактор и при перемешивании обрабатывали раствором серной кислоты. Реакционную смесь нагревали, и выдерживали при температуре 60-80 оС в течение 1-2 ч. Образовавшуюся кашеобразную массу фильтровали, и осадок обезвоживали в сушильном шкафу. После завершения сушки порошкообразную массу дополнительно измельчали до более мелкодисперсного состояния. Получаемая таким образом кислая порошкообразная целлюлозная добавка содержала остатки серной кислоты. Однако этот недостаток превращается в преимущество в случае использования данной добавки в производстве синтетических каучуков, где осуществляется подкисление системы на стадии выделения каучука из латекса. Для получения нейтральной добавки кислую порошкообразную целлюлозную добавку, обрабатывали раствором (1-2 % мас.) гидроксида натрия. Основная фракция кислой порошкообразной целлюлозной добавки имела размер 500 мкм, а нейтральной порошкообразной целлюлозной добавки – 40 мкм.
Для получения олигомерных добавок использовали стиролсодержащий олигомер, синтезированный из побочных продуктов производства полибутадиена. Анализ состава стиросодержащего олигомера показал, что в нем отсутствуют активные кислородсодержащие функциональные группы. С целью дополнительного введения функциональных групп в стиролсодержащий олигомер была осуществлена его модификация высокотемпературной обработкой в присутствии малеинового ангидрида, гидропероксида пинана [2] и отхода производства фталевого ангидрида, содержащего малеиновую кислоту.
При использовании олигомерных добавок, обладающих повышенной вязкостью, в производстве синтетических каучуков, для улучшения их совместимости и равномерного распределения в полимерной матрице разработана методика получения водных олигомерной дисперсии (ОД) и олигомерноантиоксидантной дисперсии (ОАД) на основе немодифицированного и модифицированного стиролсодержащих олигомеров, заключающаяся в смешении олигомера с водной фазой, содержащей эмульгаторы.
В случае приготовления водной дисперсии на основе немодифицированного стиролсодержащего олигомера для его перевода в жидкое состояние необходимо вводить до 20 % растворителя, чего не требуется в случае применения модифицированных стиролсодержащих олигомеров. Определены условия получения стабильных водных ОД и ОАД, с использованием в качестве антиоксиданта - агидол-2, эмульгаторов - растворов канифольного мыла и лейканола, с помощью планирования эксперимента по плану латинского квадрата 4-го порядка.
Таким образом, показано одно из новых перспективных направлений переработки отходов и побочных продуктов текстильной и нефтехимической промышленности в многофункциональные добавки для синтетических каучуков.