|
КАУЧУК НАТУРАЛЬНЫЙ (НК), 1,4-цис-полиизопрен [—СН2С(СН3)=СНСН2—]n, получаемый в осн. коагуляцией к-тами (уксусной, муравьиной и др.) латекса натурального. Продукт коагуляции-коагулюм - превращают в листы или измельчают, промывают, сушат и упаковывают в кипы или брикетируют. Важнейшие пром. типы НК-рифленый смокед-шитс (RSS; коагулюм лосле сушки подвергают копчению в спец. камерах) и светлый креп (PCR; при его получении в латекс для отбеливания добавляют NaHSO3). Сорт в каждом типе НК оценивается визуально. Получил значит, развитие (после 1965) выпуск технически классифицир. марок НК (SMR, SIR, SCR, TTR и др.) с регламентированными вязкостью, цветом, скоростью вулканизации и св-вами вулканизатов. Пром. сорта НК включают 5-7% по массе некаучуковых в-в (белков, липидов, жирных к-т, золы и др.), влияющих на его стабильность и перерабатываемость.
Полиизопрен НК содержит 100% звеньев, присоединенных в положении 1,4 циc-конфигурации, непредельность его составляет 95,0-98,5%. Характеризуется широким (часто бимодальным) ММР. Среднечисловая мол. м. 100 тыс. - 300 тыс., среднемассовая 1,3-2,6 млн. В НК имеются азот- и кислородсодержащие функц. группы, по к-рым происходит сшивание каучука, начинающееся при подсочке дерева во время получения латекса и продолжающееся при хранении каучука. Р-римость НК в хороших р-рителях (бензол, толуол, бензин, СНС13, СС14 и др.) 60-85%. Плотн. 0,91 г/см3; т. стекл. от -69 до -74°С; n20D 1,5190-1,5195 (смокед-шитс),
1,5218-1,5222 (светлый креп); плота, энергии когезии 261-292 МДж/м3; С° 1,88 кДж/(кгК); DH0сгор -45,25 МДж/кг; теплопроводность 0,13 Вт/(мК); термич. коэф. объемного расширения (62-67).10-5 °С-1; коэф. газопроницаемости [м2/(Па.с)]: 369.10-18 (Н2), 175.10-18 (О2), 60,4.10-18 (N2): e (1 кГц) 2,37-2,70; tgd (1 кГц) 0,001-0,003; р1012 - 1015 Ом.м; диэлектрич. прочность 3,937 В/мм. НК кристаллизуется при охлаждении и деформировании (в недеформир. состоянии - при т-рах от -50 до 20 °С, с макс, скоростью при — 25 °С). Макс, степень кристалличности 30-40%, т-ра плавления кристаллич. фазы 15-40°С в зависимости от условий кристаллизации.
Нагревание очищенного НК в отсутствие света и О2 вызывает деструкцию и структурирование, приводит к уменьшению ненасыщенности и гелеобразованию. При т-рах выше 280-300 °С наблюдается пиролиз. Под действием УФ света и др. ионизирующих излучений НК преим. деструктируется. При нагр. и облучении УФ светом в присут. О2 преобладают термо- и фотоокислит. деструкции НК. Озон вызывает растрескивание растянутых вулканизатов НК (озонное растрескивание).
Вследствие кристаллизации НК при хранении его подвергают перед переработкой декристаллизации (распарке) горячим воздухом при 50-70 °С или токами высокой частоты. Из-за низкой исходной пластичности (до 0,1-0,2) его пластицируют в резиносмесителях (при 100-150 °С), на вальцах (30-60 °С) и др. обычно до пластичности 0,25-0,50. Наиб, эффективна высокотемпературная пластикация НК в присут. 0,3-0,5 маc. ч. ускорителей (производных тиофенолов, дисульфидов и др.). Разработаны марки SMR, не требующие предварит, декристаллизации и пластикации. НК технологически совместим с др. ненасыщ. каучуками, полиэтиленом, сополимерами стирола.
При приготовлении резиновых смесей на основе НК используют серные, изоцианатные и др. вулканизующие системы, активные и неактивные (в т. ч. светлые и цветные) наполнители, антиоксиданты, антиозонанты, пластификаторы и др. обычно применяемые ингредиенты. Изготовление и переработку смесей, вулканизацию изделий проводят на обычном оборудовании резиновых заводов.
НК характеризуется уникальным комплексом техн. св-в: высокими клейкостью и когезионной прочностью резиновых смесей; эластичностью, прочностью и сопротивлением раздиру резин, в т. ч. ненаполненных и наполненных неактивными наполнителями, хорошими сопротивлением росту трещин, морозо- и износостойкостью, тягово-сцепными св-вами. Резины на основе НК (их св-ва см. в табл.) хорошо противостоят действию большинства к-т (не являющихся окислителями), щелочей, р-ров солей, но не стойки к действию масел и топлив.
СВОЙСТВА ВУЛКАНИЗАТОВ НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА
НК-каучук общего назначения. Его применяют в произ-ве шин (~60% всего НК), РТИ (транспортерных лент, приводных ремней, рукавов, амортизаторов, прокладок, уплотнителей и др.), клеев, эбонитов, электроизоляц. материалов,
губчатых резин, резиновых изделий бытового, санитарно-гигиенич., мед., пищ. и спортивного назначения и др.
Мировое произ-во НК ок. 4,3 млн. т/год (1985). Крупные производители НК-Малайзия, Индонезия, Таиланд, Индия, Шри-Ланка, КНР, СРВ.
===
Исп. литература для статьи «КАУЧУК НАТУРАЛЬНЫЙ»: Догадкин Б. А., Химия эластомеров, 2 изд., М., 1981; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed.. v. 20, N. Y., 1982, p. 468-91; Natural Rubber Science and Technology, ed. A. D. Roberts, N. Y., 1988.
В. А. Гречановский. Ф.Е. Куперман.
Страница «КАУЧУК НАТУРАЛЬНЫЙ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|
