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


ЭТИЛЕН-ПРОПИЛЕНОВЫЕ КАУЧУКИ

ЭТИЛЕН-ПРОПИЛЕНОВЫЕ КАУЧУКИ, сополимеры этилена с пропиленом или терполимеры этих двух мономеров с несопряженным диеном. В качестве диена, вводимого для облегчения вулканизации в кол-ве 0,5-3 мол. %, чаще всего используют этилиденнорборнен, реже - дициклопентадиен, 1,4-гексадиен и метилтетрагидроинден. Общая ф-ла сополимера6044-32.jpg ф-ла терполимера с этилиденнорборненом

6044-33.jpg

Структура и св-ва каучуков. Макромолекула этилен-пропиленового каучука содержит от 50 до 70 мол. % этиленовых звеньев, сополимеры с большим кол-вом этих звеньев в молекуле являются термопластами. Мол. м. 80-250 тыс.; плотн. 0,85-0,87 г/см3; т. стекл. от -55 до -70 °С; Ср2,17 кДж/(кг х К); теплопроводность 20,81 х 10-4 Вт(м х К); коэф. линейного расширения 2,2 х 10-4 град-1,6044-34.jpg (5-10) х 1016 Ом см;6044-35.jpg 2,2-2,4. Этилен-пропиленовые каучуки мало набухают в полярных р-рителях, но нестойки к действию углеводородных масел и неполярных р-рителей.
Основные цепи сополимера и терполимера не содержат двойных связей, поэтому этилен-пропиленовые каучуки превосходят др. типы СК по озоно-, свето- и атмосферостойкости; обладают длит. теплостойкостью при т-рах до 150 °С и кратковременной при 200 °С; стойки к воздействию окислит. и агрессивных сред. Для длит. хранения этилен-пропиленовые каучуки стабилизируют обычно бесцв. антиоксидантами фенольного типа (0,2-0,5% от массы каучука), в нек-рых случаях применяют окрашивающие антиоксиданты, напр. фенил-6044-36.jpg-нафтиламин (неозон Д). Недостатки этилен-пропиленовых каучуков - низкая масло- и огнестойкость.
Каучуки с низким содержанием пропилена (20-30%) характеризуются высокой прочностью невулканизованной смеси, каучуки с высоким его содержанием (45-50%) - низкой прочностью, но достаточно высокой морозостойкостью. В зависимости от мол. массы этилен-пропиленовые каучуки делят на низко-, средне- и высоковязкие; их вязкости по Муни, измеренные при 100 °С, 120 °С, 125-200 °С, составляют соотв. 25-60, 60-100 и 100-120 единиц.

Получение каучуков. Осн. пром. способы произ-ва этилен-пропиленовых каучуков - сополимеризация этилена с пропиленомдиеном) на катализаторах Циглера-Натты в присут. тяжелых углеводородных р-рителей или в суспензии в жидком пропилене. Осн. пром. катализаторы - системы, содержащие соед. V (VOC13, VC14, триацетилацетонат V) и алюминийалкилы или алюминийгалогеналкилы [Al(C2H5)2Cl, А122Н5)3С13].
Полимеризацию в тяжелых углеводородных р-рителях- н-гексане, н-гептане или бензине с т. кип. 80-110 °С- проводят при 30 °С в реакторе непрерывного типа с мешалкой и охлаждением или в каскаде из 2-5 реакторов, куда поступают мономеры, очищенные от влаги и полярных р-рителей, и катализатор. Во избежание излишнего повышения вязкости смеси сополимеризацию обрывают при получении р-ра с концентрацией этилен-пропиленового каучука 8-10% по массе, для чего добавляют разл. спирты. После частичного удаления непрореагировавших мономеров в р-р вводят антиоксиданты и удаляют катализатор промывкой реакц. смеси водой, этанолом и соляной к-той. После отгонки р-рителя с парами воды (т. наз. метод водной дегазации) выделяют каучук; иногда выделение из р-ра осуществляют путем осаждения этанолом.
Полимеризацию мономеров в суспензии в жидком пропилене проводят при т-ре от -20 до 40 °С. Компоненты каталитич. сисгемы вводят в реактор раздельно в виде р-ров в жидком пропилене или бензине; активный каталитич. комплекс образуется непосредственно в реакц. зоне. Полученная суспензия каучука в пропилене (25-36% по массе) поступает на водную дегазацию, а затем обезвоживается в червячно-отжимных прессах.
Низковязкие этилен-пропиленовые каучуки получают обычно полимеризацией в р-ре, высоковязкие - в суспензии. В последнем случае выход каучука выше, легче ведется контроль ММР. Выпускают этилен-пропиленовые каучуки в виде гранул, резаных узких полос или прессованных кип.

Переработка каучука. Этилен-пропиленовые каучуки обычно не пластицируют; для получения резиновых смесей необходимой пластичности выбирают каучуки с соответствующей вязкостью. Этилен-пропиленовые каучуки легко смешиваются с ингредиентами в резиносмесителях и на вальцах. Изделия изготовляют методом литья под давлением, каландрованием, экструзией.
Наряду с ненаполненными этилен-пропиленовыми каучуками выпускают наполненные каучуки; осн. наполнители - слабощелочная или нейтральная печная сажа (для темных каучуков), минер. наполнители, не имеющие кислой р-ции (мел, кремнезем, каолин). Тип пластификатора этилен-пропиленового каучука выбирают в зависимости от используемой в дальнейшем вулканизующей смеси; для сополимеров это гл. обр. насыщенные минер. масла, парафины, сложные эфиры, полиалкилбензолы; для терполимеров применяют также вулканизующие пластификаторы - низкомол. полибутадиен с высоким содержанием винильных звеньев.
Этилен-пропиленовые каучуки вулканизуют при 150-180 °С в течение 10-60 мин; осн. вулканизующие агенты для сополимера - кумилпероксид, трет-бутилпероксид, нек-рые ненасыщенные пероксиды с соагентами (S, триаллилизоцианурат и др.), для терполимера - гл. обр. S с ускорителями вулканизации (каптакс, тетраметилтиурамдисульфид), феноло-формальдегидные смолы. С применением феноло-формальдегидных смол получают резины с высокой озоностойкостью, при использовании пероксидов в сочетании с S и ускорителями вулканизации - резины с высокой стойкостью к агрессивным средам, при применении S и тетраметилтиурамдисульфида - резины с хорошими физ.-мех. характеристиками.
Для устранения недостатков этилен-пропиленовых каучуков - низких адгезии, масло- и огнестойкости, невысокой скорости экструзии при изготовлении изделий - каучуки совмещают с др. СК. Так, сополимер хорошо совмещается с термопластами (особенно полиэтиленом и полипропиленом) и с бутилкаучуком. Терполимеры совулканизуются с бутадиен-нитрильными, полихлоропреновыми, бутадиен-стирольными и бутадиеновыми каучуками.
Осн. применение этилен-пропиленовых каучуков - в качестве изоляции проводов и кабелей, для получения (в смеси с полипропиленом) ударопрочных пластмасс, изготовления автомобильных уплотнительных деталей, велосипедных шин, гуммированных покрытий, теплостойких конвейерных лент, прорезиненных тканей, рукавов.
Мировой объем произ-ва ок. 600 тыс. т в год (1989). Выпускаются под назв. висталон, эпсин, нордель, эпкар (США), дютрал (Италия), эспрен ЕРДМ и митцунерт (Япония), СКЭП и СКЭПТ (Россия).

Лит.: Кисин К. В. и [др.], "Каучук и резина", 1981, № 6, с. 5-8; Говорова О. А., Фролов Л. Е., Сорокин Г. А., в сб.: Свойства резин на основе этилен пропиленовых каучуков, М., 1986; Говорова О. А., там же, М., 1989; Drake R.E., Gummi, Asbest, Kunstoffe, Jarhg. 35, 1982, S. 180-85; Dutral Ethylene-propylene elastomers. Technical Inform., Montedison, 1985;

О. А. Говорова.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн