Каучуки и ингредиенты резиновых смесей (часть 2)
Бутадиен-нитрильный каучук (СКН) получается при совместной полимеризации бутадиена и нитрила акриловой кислоты. Свойства СКН зависят от содержания нитрила акриловой кислоты. В СССР выпускаются бутадиен-нитрильные каучуки марок СКН-18, СКН-26, СКН-40 с примерным содержанием нитрила акриловой кислоты соответственно 18, 26 и 40%. В ФРГ эти каучуки выпускаются под марками Буна N и Пербунан, в США — Хайкар-OR и др.
Резины из СКН имеют наиболее высокую бензо-, масло- и теплостойкость. Они сохраняют эластичность до температуры 140° С. Резины из СКН хорошо крепятся к металлам и поэтому применяются для изготовления резино-металлических деталей, работающих с маслами, растворителями и в условиях повышенных температур.
Изопреновый каучук (СКИ) получается полимеризацией изопрена в присутствии катализаторов — металлического лития, три-этилалюминия и др. По эластичности изопреновый каучук практически равноценен натуральному и значительно превосходит каучуки СКВ, СКС и др. Он имеет высокую прочность, хорошую клеящую способность, сохраняет свои свойства при повышенных температурах, очень стоек к окислению.
СКИ был впервые получен в СССР в 1956 г. Получение СКИ явилось ‘важным достижением синтеза полимеров, так как был создан синтетический каучук, вполне заменяющий по своим свойствам натуральный.
Бутилкаучук является продуктом совместной полимеризации изопрена и изобутилена в растворе жидких газов, охлажденных до —100° С. Поэтому он является низкотемпературным каучуком, хорошо сохраняющим эластичность в интервале температур от + 100 до —55° С.
Бутилкаучук очень устойчив к многократному изгибу. Для резин из бутилкаучуков характерны большие гистерезисные потери, медленное сокращение образцов после удлинения, высокие остаточные деформации, газонепроницаемость и химическая стойкость. Однако резины из бутилкаучука плохо крепятся к металлам и поэтому почти не применяются для изготовления резино-металлических деталей.
Хлоропреновый каучук получается из ацетилена и хлористого водорода. Он обладает большой растяжимостью (до 800— 1000%), а по сопротивлению разрыва (3—6 Мн/м2) близок к натуральному каучуку. Хлоропреновый каучук нерастворим в бензине, керосине, он хорошо растворяется в хлороформе, четырех-хлористом углероде и других хлорзамещенных углеводородах.
Хлоропреновые каучуки имеют повышенную свето-, озоно-и огнестойкость, а также повышенную стойкость к действию топ-лив и масел. Однако морозостойкость и теплостойкость этих каучуков невысока. Хлоропреновые каучуки обладают высокой клейкостью, а получаемые из них резины хорошо присоединяются к металлам. Если хлоропреновые каучуки получают при низких температурах полимеризации, то их называют наиритами.
Перечисленные наименования далеко не исчерпывают известные в настоящее время синтетические каучуки. Нами рассмотрены лишь основные их типы, наиболее часто применяющиеся в качестве исходного материала для изготовления резиновых и резино-металлических деталей машин.
Как уже указывалось, каучук является основным компонентом всякой резины, и его содержание в резиновых смесях может достигать 90%. Смеси, содержащие только каучук и ингредиенты, необходимые для вулканизации, называются чистыми или не-наполненными.
Основным вулканизующим веществом, наиболее широко применяющимся при изготовлении резины, является сера, которая, присоединяясь к каучуку, придает ему ряд ценных специфических для резины свойств: высокую эластичность, прочность, химическую стойкость и т. д. Мягкие резины содержат обычно 1—4 вес. ч. серы на 100 вес. ч. каучука. Для получения полутвердых резин в смеси вводят около 10 вес. ч. серы, а для получения эбонита — 30—40 вес. ч.
Однако процесс вулканизации смесей, содержащих только серу, протекает очень медленно. Он может быть значительно ускорен введением в резиновую смесь небольших количеств химических соединений, называемых ускорителями. Ускорители, как и другие ингредиенты резиновых смесей, наряду со своим специфическим действием, должны способствовать получению резины с лучшими физико-химическими и механическими свойствами.
Продолжение …