THE EFFECT OF 2-AMINO-2-METHYL-L-PROPANOL ON STABILIZATION AND PROPERTIES OF LATEX AND LATEX MIXES USED IN LATEX DIPPING OPERATIONS BY W. P. R. LIYANAGE This thesis was submitted to the Department of Chemical & Process Engineering at University of Moratuwa as a partial fulfillment of the requirement for the Degree of Master of Science in Polymer Technology. DEPARTMENT OF CHEMICAL AND PROCESS ENGINEERING FACULTY OF ENGINEERING UNIVERSITY OF MORATUWA SRI LANKA 2010 94506 Abstract Ammonia preservation is widely used as the standard method of preservation for Natural Rubber (NR) latex. Because ammonia is volatile its concentration in latex is difficult to control. This study presents an alternative method of preservation of natural rubber latex using a less volatile material. Centrifuged NR latex from Kalutara district was used for this investigation and 2- amino-2- methyl propanol (AMP) was added to centrifuged latex instead of ammonia. Controlled samples were prepared with ammonia as the standard preservative and in addition, ammonia and AMP mixed samples also was prepared for investigating the combined effect. Prepared latex samples were continuously monitored for characterization against the controlled samples using standard test methods like MST, VFA number, pH, Viscosity, Alkalinity, etc. Compounded latex samples were prepared once in a week from these preserved samples and dipped gloves were made to investigate the processability of these latices and determine the physical properties like tensile strength, abrasion resistance, etc. of the glove films to compare the properties with the controlled samples. Results suggest that AMP can be used effectively as a preservative for NR latex. Although 0.2% AMP and AMPINH3 mixes gave satisfactory results 0.7 % AMP preserved sample gave the best results. I c e r t i f y t h a t t h i s t h e s i s d o c s n o t i n c o r p o r a t e w i t h o u t a c k n o w l e d g e m e n t a n y m a t e r i a l p r e v i o u s l y s u b m i t t e d f o r a n y d e g r e e o r d i p l o m a i n a n y u n i v e r s i t y a n d t o t h e b e s t o f m y k n m v l e d g e a n d b e l i e f , i t d o e s n o t c o n t a i n a n y m a t e r i a l p r e v i o u s l y p u b l i s h e d , w r i t t e n o r o r a l l y c o m m u n i c a t e d b y a n o t h e r p e r s o n e x c e p t w h e r e d u e r e f e r e n c e l i s t m a d e t h e t e s t . . . . . . . . ·~ ~-1 \ .~-~~-~---?. : , . . . . . · u · . . . . . . . . . . S i g n a t u r e o f t h c c a n d i d a t e W . P . R . L i y a n a g e . . . . ~ ~ ~ ~r-;.;..:- . , . - / · " T o t h e b e s t o f m y k n o w l e d g e a b o v e p a t 1 i c u l a r s a r e c o r r e c t " S u p e r v i s o r s . ' l \ - ·~ ·~ . . . . . · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · D r . S h a n t h a W a l p o l a g e C o u r s e c o o r d i n a t o r - M . S c i n P o l y m e r T e c h n o l o g y D e p a r t m e n t o f C h e m i c a l & P r o c e s s E n g i n e e r i n g U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a S r i L a n k a \ \ ' · . - "~ M r . M e v a n P i e r i s D i r e c t o r / G e n e r a l M a n a g e r A s s o c i a t e d U n i v e r s a l p v t L t d C o l o m b o 2 S r i L a n k a . ~· A C K N O W L E D G E M E N T I w i s h t o e x p r e s s m y h e a r t f e l t g r a t i t u d e t o D r . S h a n t h a W a l p o l a g e , t h e c o u r s e c o o r d i n a t o r - M . S c i n P o l y m e r T e c h n o l o g y , U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a , a s w e l l a s m y p r o j e c t s u p e r v i s o r , f o r p r o v i d i n g m e t h e g u i d e l i n e s a n d t h e n e c e s s a r y f a c i l i t i e s t o c a r r y o u t t h i s r e s e a r c h s t u d y . I w o u l d l i k e t o g i v e m y s p e c i a l t h a n k s t o M r . M e v a n P i e r i s , m y p r o j e c t c o - s u p e r v i s o r , D i r e c t o r / G e n e r a l M a n a g e r , A s s o c i a t e d U n i v e r s a l p v t L t d . T h e i r a t t e n t i v e n e s s a n d i n t e r e s t i n t h i s s t u d y , c r e d i t a b l e a s s i s t a n c e , a d v i c e a n d c r i t i c i s m h a v e m o t i v a t e d m e i m m e n s e l y a n d g u i d e d m e o n t h e p a t h w a y t o t h e s u c c e s s f u l c o m p l e t i o n o f t h i s w o r k w i t h i n s p e c i f i e d t i m e p e r i o d . I a m g r a t e f u l t o D r . J a g a t h P r e m a c h a n d r a , H e a d o f t h e D e p a r t m e n t o f C h e m i c a l & P r o c e s s E n g i n e e r i n g , U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a , f o r h i s v a l u a b l e g u i d a n c e a n d a d v i c e e x t e n d e d t o m e t h r o u g h o u t t h e s t u d y . I a m i n d e b t e d } ( ) m y f o r m e r e m p l o y e r , M r . N a u s h a d M o h i d e e n ( C h a i r m a n ) , M r . U p a l i , . , R a m b o d a g a l l a ( O p e r a t i o n a l D i r e c t o r ) a J i d : " " M r s . R o n n i e 1 - f ' a t c h ( C E O ) o f N i p p o n N a t u r e F o a m s I n t e r n a t i o n a l ( p v t ) L t d , f o r g r a n t i J t g l e a v e t o f o l l o w t h e t h e o r y c l a s s e s . I e x p r e s s m y d e e p g r a t i t u d e t o m y c u r r e n t e m p l o y e i ; " M r . J . A . G . A n a n d a r a j a h ( C h a i r m a n ) , D r . W . E . S u n i l F e r n a n d o ( T e c h n i c a l D i r e c t o r ) a n d D r . L a k s h m a n N e t h s i n g h e ( G r o u p T e c h n i c a l M a n a g e r ) o f H a y l e y s D i p p e d P r o d u c t s P l c f o r g r a n t i n g l e a v e t o c a r r y o u t t h e r e s e a r c h w o r k . I n a d d i t i o n I w i s h t o e x t e n d m y s p e c i a l t h a n k s t o M r . N . A . C . N a r a n g o d a w h o c o n t r i b u t e d f o r m a k i n g t h e s o f t c o p y o f m y t h e s i s . I a l s o t h a n k t o l a b o r a t o r y s t a f f o f D e p a r t m e n t o f C h e m i c a l & P r o c e s s E n g i n e e r i n g , a t U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a , f o r t h e s u p p o r t g i v e n t o f u l f i l l t h i s w o r k . I c o n v e y m y t h a n k s t o m y t e a c h e r s , c o l l e a g u e s , f r i e n d s a n d a l l t h e o t h e r s w h o h e l p e d a n d e n c o u r a g e d m e t h r o u g h o u t t h e s t u d y . I a m a l s o g r e a t l y i n d e b t e d t o m y s i s t e r , S h i r o m i L i y a n a g e f o r b e i n g w i t h m e a n d e n c o u r a g i n g m e t h r o u g h o u t t h e s t u d y . L a s t b u t n o t l e a s t , I a c k n o w l e d g e w i t h h e a r t i e s t g r a t i t u d e t o U m a n g a d e S i l v a w h o h e l p e d m e i n n u m e r o u s w a y s f r o m t h e b e g i n n i n g o f t h i s r e s e a r c h w o r k t o m a k e i t a s u c c e s s . . ~· 1 1 1 C o n t e n t D e c l a r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A b s t r a c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n A c k n o w l e d g e m e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i i i C o n t e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i v L i s t o f f i g u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i L i s t o f t a b l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i x C h a p t e r 1 I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 l . l I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 . 2 A i m s a n d o b j e c t i v e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 C h a p t e r 2 L i t e r a t u r e r e v i e w . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 . 1 T h e h i s j o r y o f n a t u r a l r u b b e r l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 . 2 P r o d u c t i o n o f n a t u r a l r u b b e r la~·~········ . . . . . . . . . . ~....... . . . . . . . . . . . . . . 6 2 . 3 C o n c e n t r a t e d l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . : , , _ . . . * • • . ~......................................... 7 2 . 4 P r e s e r v a t i o n o f n a t u r a l r u b b e r l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 · " " ¥ ' - . 2 . 4 . 1 C h a r a c t e r i s t i c s o f a p r e s e r v a t i v e s y s t e m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 . 4 . 2 P r e s e r v a t i o n o f n a t u r a l r u b b e r l a t e x w i t h a m m o n i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 . 4 . 3 2 . 4 . 3 . 1 2 . 4 . 3 . 2 2 . 4 . 3 . 3 2 . 4 . 3 . 4 2 . 5 2 . 5 . 1 2 . 5 . 2 2 . 5 . 3 2 . 5 . 4 2 . 5 . 5 2 . 5 . 6 2 . 6 2 . 6 . 1 2 . 6 . 2 2 . 6 . 3 2 . 6 . 4 2 . 6 . 5 2 . 6 . 6 2 . 6 . 7 2 . 7 A m m o n i a a n d t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e i d e a l p r e s e r v a t i v e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f i c i e n c y a s a b a c t e r i c i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f e c t i v e n e s s a s a n a l k a l i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A c t i o n o n m u l t i v a l e n t m e t a l i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A m m o n i a a n d t h e a n c i l l a r y r e q u i r e m e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . T y p i c a l p r o p e r t i e s a n d c o m p o s i t i o n o f H A L a t e x a n d L A - T Z L a t e x . . . . . . . M e c h a n i c a l S t a b i l i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V F A n u m b e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K O H n u m b e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V i s c o s i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C o n d u c t i v i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E l a s t i c i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P r o d u c t i o n o f r u b b e r i t e m s b y d i p p i n g p r o c e s s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P r e p a r a t i o n a n d m i x i n g o f c o m p o u n d i n g i n g r e d i e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . M a t u r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D i p p i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D r y i n g a n d v u l c a n i z i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . S t r i p p i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Q u a l i t y c o n t r o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W h a t i s A M P ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • 4 ' 9 9 1 0 1 0 1 1 1 1 1 2 1 3 1 3 1 3 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 5 1 5 1 6 1 7 1 7 1 8 i v - · 2 . 7 . 1 2 . 7 . 2 2 . 7 . 3 2 . 7 . 4 2 . 7 . 5 2 . 7 . 6 2 . 7 . 6 . 1 2 . 7 . 6 . 2 2 . 7 . 7 2 . 7 . 8 2 . 7 . 9 2 . 7 . 1 0 2 . 7 . 1 1 2 . 7 . 1 2 2 . 7 . 1 3 2 . 7 . 1 4 2 . 7 . 1 5 A s a R e p l a c e m e n t f o r A m m o n i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A M P a s a M u l t i f u n c t i o n a l A d d i t i v e f o r L a t e x F o r m u l a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . A M P a n d C o a t i n g p e r f o r m a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . T y p i c a l P h y s i c a l / C h e m i c a l P r o p e r t i e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e c o m m e n d e d U s e L e v e l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f i c i e n t P i g m e n t D i s p e r s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I n T h e L e t d o w n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D i s p e r s a n t D e m a n d f o r 7 0 % N V M T i 0 2 , C a l c i n e d C l a y a n d C a l c i u m C a r b o n a t e B l e n d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . G l o s s E n h a n c e m e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e a c t i v e D i s p e r s a n t S t a b i l i z a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F i l m P e r f o r m a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f e c t o f A M P o n T h i c k e n e r P e r f o r m a n c e i n t h e f o r m u l a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . R e d u c e s t h e L e v e l o f C e l l u l o s i c T h i c k e n e r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p H S t a b i l i z a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e d u c e d C o r r o s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f e c t i v e n e s s i n L o w O d o r / L o w V O C S y s t e m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C o s t R e d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 1 9 1 9 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 7 2 8 " ' - · · · C h a p t e r 3 ~ _ . _ ~ M t h d I " " - " ' - ? ' 3 0 e o o o g y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 M e t h o d o l o g y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ~ . . . . . . .'~......................................... 3 1 3 . 2 D e t e r m i n a t i o n , o r g a n i z a t i o n a f i : d p r e p a r a t i o n o f t h e p r i n c i p l e 3 . 2 . 1 3 . 2 . 2 3 . 2 . 3 3 . 2 . 4 3 . 3 3 . 3 . 1 3 . 3 . 2 3 . 3 . 3 3 . 3 . 4 3 . 3 . 5 3 . 3 . 6 3 . 4 3 . 4 . 1 3 . 4 . 2 3 . 4 . 3 3 . 4 . 4 3 . 4 . 5 3 . 4 . 6 r e q u i r e m e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 S e l e c t i o n o f t h e t y p e o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 P r e p a r a t i o n o f t h e A M P s o l u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 P r e p a r a t i o n o f t h e a m m o n i u m l a u r a t e s o l u t i o n a n d o t h e r c h e m i c a l s . . . . . . . . . 3 3 P r e p a r a t i o n o f l a t e x s a m p l e s b y v a r y i n g t h e c o n c e n t r a t i o n o f A M P a n d a m m o n i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 S t u d y t h e e f f e c t o f t h e a d d i t i o n o f A M P t o n a t u r a l r u b b e r l a t e x . . . . . . . . . . 3 4 I n v e s t i g a t i o n o f t h e s t a b i l i t y o f l a t e x a s m e c h a n i c a l s t a b i l i t y t i m e . . . . . . . . . . . . 3 4 D e t e r m i n a t i o n o f V i s c o s i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 D e t e r m i n a t i o n o f A l k a l i n i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 M o n i t o r i n g t h e p H v a l u e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 D e t e r m i n a t i o n o f t h e V o l a t i l e F a t t y A c i d n u m b e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 M o n i t o r i n g t h e c o n d u c t i v i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 S t u d y t h e e f f e c t o f t h e a d d i t i o n o f A M P t o t h e p r o c e s s i n g o f t h e l a t e x . . 3 6 I n v e s t i g a t i o n o f t h e w e b b i n g d u r i n g d i p p i n g o p e r a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 I n v e s t i g a t i o n o f t h e c o m p o u n d u p t a k e o n f o r m e r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 I n v e s t i g a t i o n o f t h e u n e v e n t h i c k n e s s o f t h e f i l m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 I n v e s t i g a t i o n o f t h e f o r m a t i o n o f t h e d r i p p i n g m a r k s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 I n v e s t i g a t i o n o f t h e s u r f a c e f i n i s h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 I n v e s t i g a t i o n o f t h e f o r m a t i o n o f t h e c r a c k s o n t h e l a t e x f i l m . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 v • 4 . C h a p t e r 4 R e s u l t s a n d d i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 E f f e c t o f A M P t o t h e p r o p e r t i e s o f N R l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 . 1 V a r i a t i o n o f M S T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 . 2 V a r i a t i o n o f p H v a l u e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 . 3 V a r i a t i o n o f v i s c o s i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 . 4 V a r i a t i o n o f V F A n u m b e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 . 5 V a r i a t i o n o f a l k a l i n i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 . 6 V a r i a t i o n o f c o n d u c t i v i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 E f f e c t o f A M P p r e s e r v a t i o n t o t h e p r o c e s s a b i l i t y o f N R l a t e x c o m p o u n d s 4 . 2 . 1 I n f l u e n c e o f A M P t o t h e w e b b i n g o f t h e c o m p o u n d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 . 2 I n f l u e n c e o f A M P t o t h e v a r i a t i o n o f d w e l l t i m e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 . 3 R e j e c t i o n o f s a m p l e s d u e t o t h e u n e v e n t h i c k n e s s , d r i p p i n g m a r k s , u n e v e n 4 . 3 4 . 3 . 1 4 . 3 . 2 4 . 3 . 3 4 . 3 . 4 C h a p t e r 5 s u r f a c e f i n i s h a n d c r a c k s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f e c t o f A M P t o t h e p r o p e r t i e s o f N R l a t e x p r o d u c t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V a r i a t i o n o f T e n s i l e s t r e n g t h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V a r i a t $ n o f A b r a s i o n r e s i s t a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V . . - f T . . . . r - ~ a n a t w n o a r e r e s i s t a n c e . . . . ~,.,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V a r i a t i o n o f P u n c t u r e r e s i s t a n c e . , ; . . ~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 3 9 3 9 4 2 4 5 4 7 4 9 5 1 5 3 5 3 5 5 5 6 5 9 5 9 6 0 6 2 6 3 C o n c l u s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 5 . 1 C o n c l u s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 5 . 2 S u g g e s t i o n s f o r f u t u r e w o r k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7 5 . 3 R e f e r e n c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8 5 . 4 A p p e n d i c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 0 v i • 4 ' L i s t o f f i g u r e s C h a p t e r 2 L i t e r a t u r e r e v i e w F i g u r e 2 . 1 S t r u c t u r e o f 2 - A m i n o - 2 - m e t h y l - 1 - p r o p a n o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 F i g u r e 2 . 2 E x t e r i o r S e m i - G l o s s p a i n t w i t h a n d w i t h o u t A M P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 F i g u r e 2 . 3 P i g m e n t s t a b i l i z a t i o n b y A M P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 F i g u r e 2 . 4 P e r c e n t w e i g h t o f A M P r e m a i n i n g i n t h e f i l m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 F i g u r e 2 . 5 S c r u b c y c l e v s p e r c e n t a g e A M P / a n i o n i c d i s p e r s a n t ( a t e q u a l s o l i d ) 2 4 F i g u r e 2 . 6 A M P e x h i b i t s i t s s u p e r i o r s c r u b r e s i s t a n c e p r o p e r t i e s i n t h i s i n t e r i o r f l a t f o r m u l a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 F i g u r e 2 . 7 V a r i a t i o n o f P 1 1 v a l u e i n t h e g r i n d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 ~ F i g u r e 2 . 8 C o m p a r i s o n o f p H stabili~iGn b y A M P a n d a m f f i ' b n i a b a s e d s e m i -~.:.:: - ? ' . g l o s s p a i n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . . . ~ . . . : · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 F i g u r e 2 . 9 A c o m p a r i s o n o f t h e p H ~ritrol p e r f o r m a n c e o f A M P a n d a m m o n i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 F i g u r e 2 . 1 0 C o m p a r i s o n o f V O C i n t w o p a i n t s y s t e m s b a s e d o n A M P a n d a m m o n i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 C h a p t e r 4 R e s u l t s a n d d i s c u s s i o n F i g u r e 4 . 1 F i g u r e 4 . 2 F i g u r e 4 . 3 F i g u r e 4 . 4 F i g u r e 4 . 5 F i g u r e 4 . 6 F i g u r e 4 . 7 F i g u r e 4 . 8 F i g u r e 4 . 9 E f f e c t o f A M P o n M S T u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 E f f e c t o f A M P / N H 3 m i x t u r e s o n M S T u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x 4 2 E f f e c t o f A M P o n p H v a l u e u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 E f f e c t o f A M P I N H 3 m i x t u r e s o n p H v a l u e u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 E f f e c t o f A M P o n v i s c o s i t y u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f e c t o f A M P / N H 3 m i x t u r e s o n v i s c o s i t y u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E f f e c t o f A M P o n V F A n u m b e r u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . E f f e c t o f A M P I N H 3 m i x t u r e s o n V F A n u m b e r u p o n m a t u r a t i o n o f 4 5 4 6 4 7 l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 E f f e c t o f A M P o n a l k a l i n i t y u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 • 4 ' v i i F i g u r e 4 . 1 0 F i g u r e 4 . 1 1 F i g u r e 4 . 1 2 F i g u r e 4 . 1 3 F i g u r e 4 . 1 4 F i g u r e 4 . 1 5 F i g u r e 4 . 1 6 F i g u r e 4 . 1 7 F i g u r e 4 . 1 8 F i g u r e 4 . 1 9 F i g u r e 4 . 2 0 F i g u r e 4 . 2 1 F i g u r e 4 . 2 2 F i g u r e 4 . 2 3 F i g u r e 4 . 2 4 F i g u r e 4 . 2 5 F i g u r e 4 . 2 6 E f f e c t o f A M P I N H 3 m i x t u r e s o n a l k a l i n i t y u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 E f f e c t o f A M P o n c o n d u c t i v i t y u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 E f f e c t o f A M P / N H 3 m i x t u r e s o n c o n d u c t i v i t y u p o n m a t u r a t i o n o f l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 E f f e c t o f A M P t o t h e w e b b i n g o f t h e N R l a t e x c o m p o u n d s . . . . . . . . . . . . . I n f l u e n c e o f A M P t o t h e d w e l l t i m e o f t h e c o m p o u n d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e j e c t i o n o f s a m p l e s d u e t o t h e u n e v e n t h i c k n e s s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e j e c t i o n o f s a m p l e s d u e t o d r i p p i n g m a r k s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e j e c t i o n o f s a m p l e s d u e t o u n o . : : v e n s u r f a c e f i n i s h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R e j e c t i o n o f s a m p l e s d u e t o c r a c k a p p e a r a n c e o n t h e s u r f a c e . . . . . . . . . . . E f f e c t o f A M P o n T e n s i l e s t r e n g t h o f t h e f i n i s h e d l a t e x f i l m s . . . . . . . . . E f f c i l t o f A M P / N H 3 m i x t u r e s o n T e n s i l e s t r e n g t h o f t h e f i n i s h e d ' " " " ' . _ . . . . : l a t e x f i l m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . :~-f.·?:.:; . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - - E f f e c t o f A M P o n A b r a s i o n . r e 5 i s t a n c e o f t h e f i n i s h e d l a t e x f i l m s . : . . : : : . , . _ . E f f e c t o f A M P / N H 3 m i x t u r e s o n A b r a s i o n r e s i s t a n c e o f t h e f i n i s h e d 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 5 8 5 9 6 0 6 1 l a t e x f i l m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 E f f e c t o f A M P o n T a r e r e s i s t a n c e o f t h e f i n i s h e d l a t e x f i l m s . . . . . . . . . . . 6 2 E f f e c t o f A M P / N H 3 m i x t u r e s o n T a r e r e s i s t a n c e o f t h e f i n i s h e d l a t e x f i l m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 E f f e c t o f A M P o n P u n c t u r e r e s i s t a n c e o f t h e f i n i s h e d l a t e x f i l m s E f f e c t o f A M P / N H 3 m i x t u r e s o n P u n c t u r e r e s i s t a n c e o f t h e f i n i s h e d 6 3 l a t e x f i l m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 v i i i • 4 0 -L i s t o f t a b l e s C h a p t e r 2 L i t e r a t u r e r e v i e w T a b l e 2 . 1 P r o d u c t i o n / C o n s u m p t i o n o f T o t a l N a t u r a l R u b b e r a n d N R L a t e x C o n c e n t r a t e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 T a b l e 2 . 2 A p p r o x i m a t e U s a g e o f N R L a t e x C o n c e n t r a t e ( 1 9 9 6 i n % ) . . . . . . . . . . . . . . . 6 T a b l e 2 . 3 W o r l d w i d e n a t u r a l r u b b e r p r o d u c t i o n i n 1 9 9 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 T a b l e 2 . 4 T y p i c a l f r e s h l a t e x c o m p o s i t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 T a b l e 2 . 5 C o m p o s i t i o n a n d P r o p e r t i e s o f T y p i c a l C o m m e r c i a l H A a n d L A - T Z L a t t i c e s ( % b y w e i g h t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 T a b l e 2 . 6 P e r c e n t a g e D i s p e r s a n t R e q u i r e d ( S o l i d s ) / W t . o f P i g m e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 . ; . -~ T a b l e 2 . 7 C o m p a r 1 s o n o f t h i c k e n e r l e v e l s w i t h a n d w i t h o u t A~................ 2 6 ·~r~ - < - r ; ; . , T a b l e 2 . 8 R e d u c t i o n o f a d d i t i v e s i n t h e f o r m u l a t i o n i n t h e p r e s e n c e o f A M P . . . . . . 2 9 C h a p t e r 3 M e t h o d o l o g y -~5 T a b l e 3 . 1 P r o p e r t i e s o f t h e f r e s h c e n t r i f u g e d l a t e x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 T a b l e 3 . 2 P r e p a r a t i o n o f s a m p l e s w i t h v a r y i n g q u a n t i t i e s o f N H 3 a n d A M P . . . . . . . 3 4 T a b l e 3 . 3 P r e p a r a t i o n o f s a m p l e s f o r w e e k l y t e s t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 . . - · i x