КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ (СК), синтетич. полимеры, способные перерабатываться в резину путем вулканизации. Составляют осн. массу эластомеров.
Классификация. Обычно приняты классификация и наименование К. с. по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и т.п.), или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или(и) боковых группах (напр., полисульфидные, уретановые, кремнийорг., фторкаучуки).
К. с. подразделяют также по др. признакам, напр, по содержанию наполнителей - на ненаполненные и наполненные каучуки, по мол. массе (консистенции) и выпускной форме - на твердые, жидкие (см. Жидкие каучуки)и порошкообразные. Часть К. с. выпускают в виде водных дисперсий -латексов синтетических. Особая группа К. с.-термоэластопласты.
По областям применения К. с. разделяют на каучуки общего и спец. назначения (см. табл.). К первым относят К. с. с комплексом достаточно высоких техн. св-в (прочностью, эластичностью, износостойкостью, усталостной выносливостью и др.), пригодные для массового изготовления широкого круга изделий, ко вторым - каучуки, одно или неск. св-в к-рых обеспечивают выполнение специфич. требований к изделиям и их работоспособность часто в экстремальных условиях эксплуатации.
Свойства. К. с. - аморфные или сравнительно слабо кристаллизующиеся полимеры с высокой гибкостью и относительно малым межмол. взаимод. цепей, что обусловливает их высокую конформац. подвижность в широком интервале
т-р. Характеристикой подвижности цепей может служить т-ра стеклования каучуков. Ее значения в значит, мере определяют комплекс их деформационных и прочностных св-в.
Ненасыщ. К. с. присоединяют Н2, галогены, тиолы, кар-боновые и тиокислоты, нитрозосоед., глиоксаль, хлораль, эпоксидируются надкислотами, циклизуются под действием к-т, сшиваются серой, пероксидами, малеиновым ангидридом, динитрозосоединениями. Хим. св-ва таких К. с. определяются содержанием и положением двойных связей, природой и положением заместителей (боковых групп). Насыщ. К. с. значительно менее активны. Их хим. св-ва определяются прочностью связей в основной цепи и типом боковых групп.
Окисление под действием О2 и О3, ускоряющееся при воздействии света и нагревании, вызывает деструкцию и структурирование (сшивание) К. с. Для защиты от окисления в них вводят антиоксиданты в кол-ве 0,15-2,0% по массе. Гарантийный срок хранения К. с. составляет обычно 0,5-2 г. Термостойкость К. с. выше, чем НК. Наиб. термостойки каучуки с неорг. основной цепью (напр., кремнийорганические) и фторкаучуки. Под действием ионизирующих излучений большинство К. с. сшивается; бутилкаучук и полиизобутилен, содержащие в цепи четвертичные атомы С, деструктируются.
Большинство К. с. менее склонно к механодеструкции, чем НК. Совр. марки К. с. не требуется подвергать пластикации.
Ненасыщ. каучуки обычно вулканизуют с применением серных вулканизующих систем, насыщенные-орг. пероксидами, ионизирующими излучениями и др.
Получение и применение. Полимеризация - осн. метод получения К. с. из диенов и олефинов. Поликонденсацией синтезируют гл. обр. полисульфидные, уретановые и нек-рые др.
По технол. оформлению процессы можно разделить на эмульсионные и растворные. Первые осуществляют, как правило, под влиянием инициаторов радикальных, вторые-в присут. ионных катализаторов полимеризации.
Наиб. распространенные мономеры для произ-ва К. с. -бутадиен, изопрен, стирол, a-метилстирол, хлоропрен, изобутилен, этилен, пропилен, акрилонитрил.
Крупнотоннажные произ-ва К. с. - непрерывные технол. процессы, осуществляемые в батареях (каскадах) реакторов емкостью 15-20 м3 каждый, снабженных интенсивными перемешивающими устройствами и рубашками, через к-рые циркулирует хладагент. Тепло может отводиться и за счет испарения мономера или р-рителя. Полученные К. с. выделяют из эмульсии или р-ра, подвергают сушке, брикетированию (обычно масса брикета ~ 30 кг) и упаковке.
Перспективно произ-во каучуков в сыпучей (порошкообразной или гранулированной) форме, что позволяет резко снизить энергозатраты при их переработке и автоматизировать процесс изготовления резиновых смесей.
Контроль выпускаемых К. с. ведется по их мол. параметрам, составу, пластоэластич. св-вам, вулканизац.
характеристикам смесей и физ.-мех. показателям резин в стандартных рецептах.
Из К. с. изготовляют св. 50000 разл. изделий. Осн. области применения: шины, РТИ, резиновая обувь, изоляция проводов и кабелей и др. (см. также табл.).
К. с. впервые получен Г. Бушарда в 1879 при обработке изопрена (продукта сухой перегонки НК) соляной к-той. Крупное пром. произ-во К. с. - натрийбутадиенового (СКБ) -осуществлено впервые в СССР в 1932 по способу С. В. Лебедева. В 1985 мировое произ-во К. с. достигло 12 млн. т/год; их производят 29 стран, в т. ч. (тыс. т): США - 2026, Япония - 1158, Франция - 544, ФРГ - 448, Великобритания -270, Бразилия - 266; СССР занимает по объему произ-ва К. с. первое место в мире. В 80-е гг. доля К. с. в общем балансе каучуков составила ~ 74%.
===
Исп. литература для статьи «КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ»: Соболев В. М., Бородина И. В., Промышленные синтетические каучуки, М., 1977; Догадкин Б. А., Донцов А. А., Шершнсв В. А.,
Химия эластомеров, 2 изд., М., 1981; Синтетический каучук, под ред. И. В. Гармонова, 2 изд.. Л., 1983. Б. Д. Бабицкий. Ф. Е. Куперман.
Страница «КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|
