Понятие о хлорсульфидном полиэтилене и акрилатных каучуках

Уретановые каучуки получают при взаимодействии диизоцианатов с соединениями, имеющими две гидроксильные группы:

В качестве гидроксилсодержащих соединений в промышленности применяют сложные или простые полиэфиры с молекулярной массой 700—3000. Из диизоцианатов чаще всего используют 1,5-нафтилен- диизоцианат, 4,4-дифенилметандиизоцианат или 2,4-толуилендиизоцианат. В присутствии трехфункциональных соединений с гидроксильной группой образуются структурированные полиуретаны. В зависимости от способа переработки различают три типа уретановых каучуков: литьевые, вальцуемые и термоэластопласты. В промышленности выпускают в основном литьевые уретановые каучуки. Отличительной особенностью уретановых каучуков является исключительно высокое сопротивление истиранию. По этому показателю уретановые каучуки значительно превосходят не только все типы каучуков, но и многие металлы.

Значительное содержание полярных звеньев в макромолекуле уретанового эластомера придает ему достаточно высокую стабильность к действию растворителей (неполярных топлив, масел и др.) и термоокислительному старению. Наряду с этим полиуретаны отличаются хорошей эластичностью, озоно- и светостойкостью. Плотность уретановых каучуков 1,21—1,25г/см³, температура стеклования —35—44°С. Уретановые каучуки относятся к кристаллизующимся эластомерам, поэтому вулканизаты ненаполненных резиновых смесей на их основе имеют высокие прочностные показатели. Литьевые уретановые каучуки не кристаллизуются. Уретановые эластомеры могут эксплуатироваться в интервале температур от —35 до 100°С. Однако они легко гидролизуются горячей водой, концентрированными растворами кислот и щелочей.

Из литьевых уретановых каучуков изготовляют изделия, отличающиеся хорошей стойкостью к истиранию, из вальцуемых каучуков получают резины с высоким модулем и твердостью, которые применяют для получения вкладышей рулевых тяг, низа обуви, искусственной кожи, уплотнительных манжет и прокладок, различных диафрагм, прижимных тормозных роликов, шестерней бесшумных передач, износостойких покрытий. Из мягких литьевых уретановых каучуков изготовляют валики для нанесения красок, детали радиоэлектронных изделий, фрикционные муфты к магнитофонам. Растворимые уретановые каучуки применяют при изготовлении клеев холодного отверждения.

Промышленность производят в основном фторкаучуки двух видов: сополимер гексафторпропилена с винилиденфторидом под торговым названием вайтон (США) и СКФ-26 (Россия) и сополимер трифторхлорэтилена с винилиденфторидом под названием кель-F (США) и СКФ-32 (Россия). Молекулы фторкаучуков имеют линейную структуру и не содержат двойных связей:

Гексафторпропилен получают пиролизом тетрафторэтилена

трифторхлорэтилен реакцией 1,2,2-трифторхлорэтана с цинком:

Винилиденфторид получают дегидрохлорированием 1,2-ди- хлор-1,1-дифторэтана цинковой пылью:

Фторкаучуки СКФ-26 и СКФ-32 обладают термостойкостью при температурах до 250 °С в сочетании с бензо- и маслостойкостью и стойкостью к некоторым агрессивным средам, по их морозостойкость неудовлетворительна: при охлаждении до —20°С они теряют свои эластические свойства. Температура хрупкости, в зависимости от состава и толщины резин, находится в пределах от —35 до —55°С. По огнестойкости, термостойкости и самозатухающим свойствам резины на основе фторкаучуков превосходят все остальные типы синтетических каучуков.

Каучуки СКФ-26 и СКФ-32 используют для резинотехнических, кабельных и других изделий, работающих в среде воздуха, окислителей и других агрессивных сред, масел, бензина и растворителей, за исключением сложных эфиров и кетонов, а также для изготовления специальных составов. Основными потрёбителями этих каучуков являются авиационная промышленность и автотранспорт.

Хлорсульфополиэтилен получают химической модификацией раствора полиэтилена под действием газообразного хлора и диоксида серы. Для инициирования реакции используют пероксиды или азодинитрилы. В качестве сырья для производства хлорсульфополиэтилена используют полиэтилен низкой плотности с молекулярной массой 17 000—23 000.

Процесс получения хлорсульфополиэтилена включает следующие стадии: ректификация тетрахлорметана; приготовление раствора инициатора и полиэтилена; хлорсульфирование; нейтрализация раствора хлорсульфополиэтилена; выделение полимера из раствора; улавливание абгазов и переработка возвратного растворителя.

Выпускаются следующие марки хлорсульфополиэтилена: марки А и Б — содержание летучих не более 0,7%; марка В — содержание летучих 0,8%; марка Ж—содержание летучих 10%.

Промышленные марки хлорсульфополиэтилена имеют следующую структуру:

Хлорсульфополиэтилен представляет собой белую каучукоподобную крошку, легко растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах, ограниченно растворим в кетонах, циклических эфирах, кислотах, алифатических углеводородах, спиртах, гликолях. Хлорсульфополиэтилен отличается высокой озоностойкостью, стойкостью к действию агрессивных сред и износостойкостью.

Смеси из хлорсульфополиэтилена получают на обычном оборудовании резиновых производств. Они могут перерабатываться каландрованием, шприцеванием и формованием. Для вулканизации хлорсульфополиэтилена используют оксиды металлов (свинца, магния), диамины или пол игидроксильные соединения. Вулканизация резиновых смесей проводится при 150—160 °С.

Особенностью вулканизатов из хлорсульфополиэтилена является их высокая прочность при обычных температурах без применения усилителей. Наполнители увеличивают твердость и прочность при повышенных температурах, улучшают технологические свойства смесей. В качестве наполнителей используют мел, белую сажу. Хлорсульфополиэтилен применяется как индивидуально, так и в смеси с другими каучуками при изготовлении транспортерных лент, рукавов, ремней, уплотнителей для автомобилей, изоляции кабелей, резиновой обуви, покрытия полов. шинной промышленности Хлорсульфополитилен может быть использован для изготовления белых боковин шин, а также в качестве добавки при изготовлении ездовых камер на основе бутилкаучука. Хлорсульфополиэтилен применяется для получения защитных покрытий резиновых изделий, металлов, дерева и строительных конструкций, декоративных покрытий. Хлорсульфополиэтилен используют для производства прорезиненных тканей, лаков для резиновой обуви. Благодаря высокой химической стойкости из хлорсульфополиэтилена изготовляют различные изделия, стойкие к действию агрессивных сред.

Акрилатные каучуки получают эмульсионной сополимеризацией эфиров акриловой кислоты (этил- или бутилакрилата) с виниловыми мономерами, такими, как акрилонитрил или 2-хлорэтилвиниловьтй эфир. Ниже приведены структурные формулы исходного сырья:

Резиновые изделия из акрилатных каучуков могут длительно работать при 150°С и кратковременно при 200°С. Они стойки к действию смазок, масел, озона и солнечного света.

Для эмульсионной полимеризации применяют: алкилсульфонаты щелочных металлов (эмульгатор), персульфат калия или окислительно-восстановительную систему железо-трилон-ронгалит (инициатор). Полимеризацию и выделение полимера проводят, как при получении эмульсионных каучуков. Недостатки акрилатных каучуков — неудовлетворительные технологические свойства (пластифицированные каучуки прилипают к оборудованию), низкие эластичность и морозостойкость, большое набухание в горячей воде и водяном паре.

Резины на основе акрилатных каучуков используют в основном в автомобильной промышленности для разных прокладок, трубок, уплотнительных колец и других изделий, работающих при температуре до 170°С на воздухе, при I50-200⁰С в маслах и при температурах около 200⁰С в замкнутых системах. Кроме того, эти резины могут применяться для защиты емкостей для бензина, резиновых валов и роликов, а также для тепломаслостойких резиновых технических изделий.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: