Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ

ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ (полихлоропрены, наириты, неопрены, байпрены, бутахлоры, скайпрены), продукты гомо- и сополимеризации хлоропрена. Выпускают гл. обр. высокомол. гомополимеры хлоропрена и его сополимеры с 3-10% дихлорбутадиена.

Структура и свойства каучуков. Звенья хлоропрена в макромолекуле хлоропреновых каучуков имеют конфигурации 1,4-транс (ф-ла I, 88-92%), 1,4-цис (II, 7-12%), 1,2 (III, 4,5%) и 3,4 (IV, 1%).

6006-1.jpg

Вследствие регулярности строения хлоропреновые каучуки склонны к кристаллизации (сополимеры менее склонны, чем гомополимеры). Среднемассовая мол. м.6006-2.jpg 100-500 тыс.; индекс полидисперсности6006-3.jpg= 1,5-3,0 (6006-4.jpg- среднечисловая мол. м.); плотн. 1,20-1,15 г/см3 (25 °С), т. стекл. от - 40 до -43 °С;6006-5.jpg 8,4 кДж/моль; плотн. энергии когезии 342-390 МДж/м3. Раств. в СНС13, кетонах, этилацетате, смесях р-рителей (напр., метилэтилкетон-толуол), набухают в алифатич. углеводородах.
Хлоропреновые каучуки достаточно стойки к воздействию О2, солнечного света, с О3 образуют полимерные пероксиды, под действием ионизирующих излучений структурируются. При нагр. до 170 °С интенсивно выделяют НС1. Стабилизируют хлоропреновые каучуки антиоксидантами аминного или фенольного типа (1-3% от массы каучука).

Получение каучуков. Осн. пром. способ - эмульсионная полимеризация в водной фазе при 40 °С, протекающая по радикальному механизму. Эмульгаторы - алкилсульфонаты или канифольные мыла, регуляторы мол. м.- S, тиурамдисульфиды, тиолы (меркаптаны). Инициатор полимеризации гл.обр. K2S2O7. Макромолекулы хлоропренового каучука, получаемого в присуг. серы, имеют строение
6006-6.jpg где п = 100 - 1000, х = 2 — 8. При достижении необходимой степени превращения мономеров (65-75%) в латекс вводят эмульсии или р-ры тиурамдисульфидов (напр., тетраэтилтиурамдисульфида) и антиоксиданта и выдерживают неск. часов при 25 °С для созревания латекса. При получении хлоропреновых каучуков, регулированных тиолами (напр., тpeт-додецилтиолом), в латекс добавляют только антиоксидант; стадия созревания в этом случае исключается. После отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют вымораживанием на барабанах, промывают водой и сушат.
Цвет хлоропреновых каучуков от светло-янтарного до темно-желтого, содержание примесей (остатков эмульгаторов, влаги и др.) до 5% по массе; осн. форма выпуска - гранулы. Производят также жидкие хлоропреновые каучуки и латексы (см. Латексы синтетические).

Технологические характеристики каучуков. Вязкость хлоропреновых каучуков по Муни (100 °С) может достигать 35-75 и более. Перерабатывают хлоропреновые каучуки на обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах); изделия вулканизуют при 140-160 °С в прессах, котлах и др. Хлоропреновые каучуки технологически совместимы с др. каучуками, напр. бутадиен-нитрильными, бутадиен-стирольными, бутадиеновыми, изопреновыми, НК, а также с реакто- и термопластами. Перед изготовлением резиновых смесей гомополимеры хлоропрена декристаллизуют в распарочных камерах при 60-70 С в течение 4-6 ч или пластицируют. Для вулканизации хлоропреновых каучуков применяют гл. обр. ZnO (2-5 мас. ч.), MgO (2-10 мас. ч.), ускоритель вулканизации - 2-меркаптоимидазолин; для хлоропреновых каучуков меркаптанового регулирования - смесь серы, дифенилгуанидина и тетраметилтиурамдисульфида. Наполнители резиновых смесей - техн. углерод (сажа), мел, каолин и др., пластификаторы - гл. обр. сложные эфиры (фталаты, себацинаты), а также канифоль, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы. Общее содержание ингредиентов 50-150 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.

Свойства вулканизатов. Св-ва резин на основе хлоропреновых каучуков определяются способом регулирования мол. м. (табл.). Резины на основе хлоропреновых каучуков масло-, бензо-, озоно-, свето-, тепло- и огнестойки, сравнительно стойки в нек-рых к-тах (Н3ВО3, НС1, разб. H2SO4), щелочах; под действием HNO3, конц. H2SO4, CS2, SO3, Н2О2 разрушаются. Пригодны для эксплуатации при т-рах от -40 до 110 °С, кратковременно до 140 С.

СВОЙСТВА РЕЗИН НА ОСНОВЕ ХЛОРОПРЕНОВЫХ КАУЧУКОВ*

Показатель
Ненаполненные резины
Наполненные резины**
регулятор
регулятор
тиол***
тиол***
Напряжение при удлинении

300%, МПа

1,0-1,5
1,9-2,3
8,5-9,5
17-18
6006-7.jpg ,МПа
24-28
21-23
15-17
19-22
Относит. удлинение, %
880-11000
780-900
450-550
450-550
Сопротивление раздиру, кН/м (20 °С)
30-45
25-35
55-70
55-65
Эластичность по отскоку, %
40-42
40-42
32-35
38-40
Твердость по Шору А
45-50
37-42
63-70
60-65
Т-ра хрупкости, оС
-37
-37
-37
-37
Остаточная деформация при сжатии на 20% (120 ч, 100 °С), %
80-90
35-40
80-85
45-53
Коэф. теплового старения (120 ч, 100 °С) по6006-8.jpg
0,80-0,85
0,85-0,92
0,90-0,95
0,90-0,94
по относит. удлинению
0,72-0,78
0,78-0,86
0,73-0,77
0,78-0,86
Изменение массы при набухании в смеси изооктан: толуол (7:3 по объему) в течение 24 ч, %
50-50
50-60
35-40
35-40

*Состав смеси (мас. ч.): каучук - 100; ZnO 0-7; MgO - 5; вулканизация 30 мин при 143 °С. **Наполнитель - техн. углерод (40 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука). ***Ускорители (мас. ч.): сера - 1,0; дифенилгуанидин - 1,0; гетраметнлтиурамдисульфид - 1,0 на 100 мас. ч. каучука.
Газопроницаемость резин из хлоропреновых каучуков ниже, чем резин из неполярных каучуков (изопреновых, бутадиеновых); коэф. газопроницаемости разл. газов2/(Па х с); 60 °С] для ненаполненных резин составляет соотв. 30,6 х 10-182); 12,2 х 10-18 (N2); 256 х 10-18 (СО2); 133 х 10-182), 214 х 10-18 (Не). Коэф. объемного расширения резин из хлоропреновых каучуков 6 х 10-4 К-1, коэф. теплопроводности 0,19Вт/(м х К), уд. теплоемкость 2,18 кДж/(кг х К), электрич. проводимость р 4,4 х 10-10 - 6 х 10-12 Ом х см. Хлоропреновые каучуки и резины на их основе не поддерживают горения.
Применение каучуков. Хлоропреновые каучуки используют в произ-ве разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами, напр. уплотнителей, шлангов, рукавов, ремней, прорезиненных тканей, защитных оболочек кабелей, как основу адгезивов; жидкие хлоропреновые каучуки - для получения антикоррозионных покрытий, как пластификаторы.
Объем мирового произ-ва св. 330 тыс. т в год (1989).

Лит.: Захаров Н. Д., Хлоропреновые каучуки и резины на их основе, М., 1978; Синтетический каучук, под ред. И. В. Гармонова, 2 изд., Л., 1983, с. 310-27; Свойства и применение новых марок хлоропреновых каучуков. Тематич. обзор, М., 1986.

Г. А. Лысова.

___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн