Эластомеры. Синтетические каучуки. Каучуки специального назначения. Бутилкаучуки. Фторкаучуки.

Эластомеры – природные или синтетические ВМС с высокоэластичными св-ми. Макромолекулы эластомеров – скручен. в клубки цепи. Эластомеры, кот. м. б. переработаны в резину – каучуки.

Синтетические каучуки (СК), в зависимости от их свойств, бывают: 1) каучуки общего назначения, применяются в массовом производстве изделий; 2) каучуки специального назначения, для изготовления резин с некоторыми специфическими свойствами (стойкость к различным средам, морозостойкость).

Бутилкаучук (БК) – продукт совместной полимеризации изобутелена и изпрена. Их соотношение определяет непредельность полимера. Непредельность БК – это выраженное в % количество звеньев, которое приходится на 100 звеньев полимера. Из-за невысокой непредельности БК стоек к действию кислорода, озона и многих окислителей. Озоностойкость БК возрастает с уменьшением ненасыщенности. БК выпускают нескольких марок, которве отличаются по непредельности и молекулярной массе. БК имеет высокие диэлектрические свойства, которые не меняются даже в очень влажной среде. Он хорошо растворяется в УВ, обладает низкой газопроницаемостью. Смеси на основе БК можно готовить на обычном оборудовании. Они легко поддаются формованию. Недостаток БК – его низкая термопластичность, формованные заготовки плохо сохраняют форму, чтобы улучшить технологические свойства резиновые смеси подвергают высокотемпературной обработке. Термооброботка смесей проводится 2 путями: 1) смесь, которая состоит из БК и технического углерода, ее подогревают в течении получаса, а потом вальцуют 5 минут.; 2) каучук смешивают с наполнителем в резиносмесителе при высокой температуре. После такой обработки смесь охлаждают, чтобы предотвратить образование пор, затем вводят остальные ингредиенты. Вулканизация БК из-за его малой непредельности очень длительный процесс. Чтобы увеличить скорость вулканизации БК подвергают галогенированию (хлор + бром). Резины на основе БК обладают высокой тепло-, озоностойкостью, газонепроницаемостью, стойкостью к агрессивным средам, набуханию в воде, высокими диэлектрическими свойствами. Недостатки каучуков – невысокая эластичность, низкая адгезия к металлам.

Фторкаучук (ФК). Наиболее широкое распространение в промышленности получили фторсодержащие полимеры. Полимер обладает высокой термической и хим. стабильностью. ФК получают методом эмульсионной полимеризации. ФК – это лин. предельные сополимеры, в цепи которых не наблюдается определенного чередования мономерных звеньев. ФК является аморфными полимерами, они растворяются в кетонах и сложных эфирах, у них высокая молекулярная масса. Для них характерна высокая вязкость по Муни. Вулканизация резин на основе ФК проводится в 2 стадии: 1) формованные заготовки вулканизуют в прессе под давлением и при температуре, продолжительность вулканизации зависит от размера изделия; 2) термостатирование, при высокой температуре, в течение суток. Резины на основе ФК обладают исключительным комплексом свойств, они достаточно широко применяются в производстве различных резиновых технических изделий, которые работают при повышенных температурах, при действии агрессивных сред. ФК очень дорогостоящие каучуки.

 

61. Эластомеры. Синтетические каучуки. Каучуки специального назнач-я. Акрилатные каучуки. Гидрированные бутадиеннитрильные каучуки. (ГБНК)

Эластомеры – природные или синтетические ВМС с высокоэластичными св-ми. Макромолекулы эластомеров – скручен. в клубки цепи. Эластомеры, кот. м. б. переработаны в резину – каучуки.

Синтетические каучуки (СК), в зависимости от их свойств, бывают: 1) каучуки общего назначения, применяются в массовом производстве изделий; 2) каучуки специального назначения, для изготовления резин с некоторыми специфическими свойствами (стойкость к различным средам, морозостойкость).

Акриловые каучуки. Сополимеры сложных эфиров акриловой кислоты, процесс полим-ии протекает легко в эмульсион среде при t 5-90С. Можно получить и в растворе. Полученные каучуки – линейные полимеры, не кристаллизуются, нет 2-х связей, но есть сложноэфирные группы, свидетельствует о повышенной теплостойкости до 170С, в сочетании с агрессивн средами, высокомолекулярны, поэтому ниизкая морозостойкость. Используются для из-ия уплотнителей раб-х машин, при высокой нагрузке и темпер, достаточно дешевые.

ГБНК или высоконасыщен. БНК – ВНБНК. Чтобы улучшить св-ва БНК можно проводить гидрирова-ние бутадиеновых звеньев. Гидрирование проводят водородом в орг. растворителе с применением го-могенных или гетерогенных катализаторов. Тща-тельный подбор катализаторов t-ры, давления в процессе гидрирования позволяет проводить насы-щение двойных связей, незатрагивая стабильную двойную связь в –N=C–, поэтому получаемый каучук сохраняет высокую маслобенозостойкость БНК, а за счет насыщенной основной ПМ-ной цепи приобретает повышенные тепло- и озоностойкость.

В России в Воронеже была выпущена опытная партия ГБНК, непредельность кот. сост. 1-4%, но из-за отсутствия катализаторов выпуск каучуку приостановлен. В Б. впервые начали перерабаты-вать ГБНК и изготавливать изделия из него. За рубежом выпускаются марки ZETPOL (Япония), BAYER (Германия), POLYSAR (Канада). В Бобруйске перераб. ZETPOL. Выпускаемые за рубежом марки ГБНК в зависимости от остаточной непредельнос-ти можно отнести к 3-м различн. типам: А, В, С.

А – полностью насыщенные марки, они могут вулканизоваться только орг. пироксидами. Резины на их основе имеют макс. теплостойкость.

В – марки, кот. Содержат около 2-х% двойных связей в основной цепи. Д/их вулканизации можно использовать пироксидные и серные сшивающие системы. Их вулканизаты хар-ся высоким уровнем теплостойкости.

С – содержат >5% непредельности. Вулканизу-ются с пом. серных сшивающих систем, облада-ющих хорошей адгезией к волокнам, тканям и корду, но уступают по теплостойкости маркам А и В.

Строение ГБНК определяет особенности св-в материалов. На его основе можно выделить основн. факторы, кот. влияют на конечный комплекс св-в:

1)содержание связанного нитрилакриль-ной кислоты (НАК) - определяет уровень маслобен-зостойкости, износостойкости и газопроницаемос-ти. С увеличение содержания НАК в каучуке повы-шается стойкость резин к набуханию в орг. жидкос-тях, но снижается морозостойкость;

2)степень непредельности – влияет на тепло- и озоностойкость материала;

3)вязкость по Муни – влияет на технологичность материала при переработке.

Температурный интервал работоспособности изделий на основе ГБНК: от -50 до +160. Резиновые смеси на основе ГБНК более технологичны, чем на основе фторкаучука, не требуют специфич. вулка-низующих агентов и ускорителей вулканизации.

ГБНК можно использовать для большого кол-ва изделий, но он имеет высокую стоимость. Но требования к качеству резинотехнических изделий, кот. комплектуют оборудование и механизмы, возрастают, а, следовательно, расширяется область применения ГБНК.