Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 198
Текст из файла (страница 198)
впй тсс» ио1« 197!ь ч. 49, № 2, р. 189-99; Вгуйеап БА„йаььег сьспйвпу, 1 1978. Б. Л. Байи гкнй. БУТАДИЕН-СТИР).)ЛЬНЫЕ КАУЧУКИ (дивинил-стиральные каучуки, стиральные каучуки, БСК, СКС, СКМС, ДССК, америпол, интал, карифлекс, крилен, нипол, плайофлекс, БВК, синпол, солпрен, сгереон, тьюфдеи, филпрен, юниден), сополимеры бугадиеиа со стиролом нли и-метилстиролом общей ф-лы: 2 Л Е [ — СН2 — СН=СН вЂ” СН,— )н — [ — СН2 — СК(С4Н5) — |м, (К-Н или СН3). Мономеры сополимеризуют в эмульсии или р-ре.
Структура н свойства каучуков. Содержание стиральных («-метилстнрольных) звеньев в макромолекуле Б.-с.к. различных типов составляет 8-45ем В макромолекулах иаиб. распространенных эмульсионных сополимеров, содержащих 23-25% стиральных звеньев, 40 — 70;а звеньев бутадиена присоединевы в положениях 1,4-гаранг, 12-20У,-в положе. ниах 1,4-ц«с и 15 — ! 8огг — в положениях 1,2. В макромолекулах таких же каучуков, синтезированных в р-ре, годер!канне бутадиеновьж звеньев 1,4-глраис, 1,4-цис и 1,2 составляет соотв. » 40, 35-40 и ок.
25%. Вследствие нерегулярности строения Б.-с. к. не кристйллизуются. Среднечисловая мол. масса М„эмульсиониых каучуков составляет 105, полученных в р-ре — 1,5 105, индекс полидисперсностн Мн/Ме — соотв. 4-7 и 1,5 — 2,0 (Мнсреднемассовая мол. масса). Махромолекулы Беж к. имеют разветвленное строение. Каучуки содержат значит.
кол-во микрогеля. Их иенасыщенность составляет, как правило, до 90% от теоретической. Б.-с.к. растворяются в ароматичч алициклнч. н алифатич. углеводородах. Многие физ. св-ва каучуков зависят от содержания в них стиральных звеньев (см. табл. 1). Табл 1.-ФИЗИЧКСКИБ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭМУЛЬОИОИИЫХ Бутйдики-стирольных клучзков с различным содкржлннкм стирольиых закнькв Оолерипние стирольньп твеньсв, % Пакнгитель 45 8 Плати. (25 С), гуам' йКО-Ел!9 йзно-айса Езнй т, стекл 'О От -70 ло -74 От -52 ло — 56 От -13 ло -15 иц.......
1ЛЦЕ 1,5350 1,5520 Пи«гласа» ввергни кагегв«, МД«уме гуь-зеб Под действием ВР, или Н, [8ПС(4) при 160 — 180'С Б.-с,к. изомеризуются. При обработке в р-ре серной к-той (180'С) оии циклизуются. Гидрохлорирование каучуков прн 70 — 100'С и повышенном давлении сопровождается их деструкцией. При действии л-толуолсульфоиилгидразида на раствор Б.-с.к.
в диметнловом эфире диэтиленгликоля (диглпме) происходит исчерпывающее гидрирование двойных связей. Окисление Б.-с.к. приводит к глубоким структурным изменениям, сопровологаюпгимся ухудшением их св-в. Для стабилизации каучуков в условиях хранения и переработки применяют обычные антноксиданты, нйцр. )ч(-фенин-2-нафтиламин, его смесь с )4,РР-дифенил-1,4-фенилеидиамином, трн(л-ноиилфенил)фосфит (обычно не более 2 мас. ч. на 100 мас. ч.
каучука). 635 Получение каучуков, их модификации. Б.-с.к. синтезируют по непрерывной схеме в батарее последовательно соединенных реакторов (мономеры и др. Компоненты реакционной смеси подают в первый реактор). Змульсиоиные каучуки получают радикальной сополимеризацией при 5 или 50'С (соотв. низкотемпературные, илн «холодные», и высокотемпературные, или «горячиегт, каучуки). При синтезе «горячих» каучуков инициатором служит К182Ов, при синтезе «холодных»-окислит.-восстановит. система, напр. содержащая гидропероксид циклогексилизопропилбензола, соль Гег', этилендиаминтетраацетат Иа (трилои Б), )ч)а-соль формальдегндсульфокислоты (ронгалит).
В кач-ве эмульгатора применяют мыла высших хгнриых к-т илн к-т канифоли. Мол. массу сополимеров регулируют при помощи меркаптанов, напр. гарем-додепилмеркаптана. Степень превращения моиомеров обычно 60 — 70;/ продолжатель. ность процесса 10-12 ч. После обрыва полнмеризации (для этого используют диметиллитиокарбамат )ч(а), оттоики иепрореагировавшнх мономеров и введения в латекс водной дисперсии стабилизатора каучук коагулируют, промывают водой и сушат. Товарные формы Б.-с.к.-брикеты и смотанная в рулоны лента При синтезе Б.-с.к.
в растворе в реактор подают смесь мономеров, углеводородного р-рителя (тщательно очищенных от следов влаги и кислорода) и катализатора-обычно комплекса (ААйг с элевтронодоиорным соединением. После окоичанив полимеризапии, дезактивации катализатора, введения р-ра стабилизатора и отгонки р-рителя с водяным паром полученную крошку каучука сушат и прессуют. Эмульсионные Б.-с.к. содержат до 8-9/ некаучуковых в-в, гл. обр. орг. кислот. Кол-во примесей в ваучуках, синтезированных в р-ре, намного меньше.
На основе низкотемпературных сополимеров получают масло-, сатке- и сажемаслонаполненные каучуки. Наполни- тели вводят в латекс (после обрыва полимеризадни и отгонки непрореагировавших мономеров) с целью облегчения послед. переработки каучука и улучшения текнол. хараатеристик резиновых смесей (см. также Навали«нице каучуки). Технйлогачесюйе характеристики каучуков.
Резиновые смесн. Вязкость по Мунн (100'С) большинства типов Б.-с. к. составляет 40 — бО; за рубежом вырабатывают спел. эмульсионные каучуки с вязкостью по Муни 25-35 и 100-130 (соотв. «мягкие» и юкесткие»). Перерабатывают Б.-ск. на обычном оборуловаини резиновых заводов (зальцах, смесителях, каландрах, экструдерах). Изделия вулканизуют прн 140 — 180 С в прессах, котлах, спец. агрегатах. Технол. св-ва каучуков улучшшотся с повышением содержания в них стиральных звеньев. Наиб. легко перерабатываются низкотемпературные эмульсионные каучуки, иаиб.
трудно — синтезируемые в р.ре. «Жесткие» каучуки в случае необходимости подвергают термоокислит. пластикации при 130 — 140'С. Б.-с.к. технологически совместимы с др. Каучуками — натуральным, сннтетич. изопреновым, бутадиеновым, бутилкаучуком и др. Для улучшеши клейкости резиновых смесей Б.-с.к. совмещают, напр., с фенола-формальд.
яли виден-кумароновыми смолами, для повышения стойкости вулканизатов к действию р-рнтелей-с бутадиен-иитрильными, хлоропреиовыми или полисульфидными каучуками. Осн. вулканизуюший агент для Бас, к.— сера; прн получении резин с улучшенной теплостойкостью применяют тетраметнлтиурамднсульфид или орг. пероксилы. Ускорителями серной вулканнзации служат ди(2-бензотиазолил)дисульфгш, К-циклогексилбензотиазол-2-сульфенамид (сульфеиамид П) и др. В кач-ве наполнителей резиновых смесей используют техн. углерод (чаще активный), а тишке мел, каолин и др.; кол-во этих ингредиентов может достигать 100-150 мас. ч. на 100 мас, ч.
каучука Свойства вулканизатов. Резины на оаюве Б.-с.к„содержащие активные наполиители, характеризуются достаточно высокими прочностными св-вами, износостойкостью и эластичносп ю (см. табл. 2). Вулканизаты низкотемпературных эмульснонных каучуков древосходят по прочностным 636 Табл 2-СВОЙСТВА ВУЛКАНИЗАТОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ЭМУЛЬСНОННЫХ БУтАДИЕНМоМКтИЛСтНРОЛЬНЫХ КАУЧУКО)Ь годержлших около пп стирольных звкнькв Каучук, содериашнй ароматич ьзасло, % Каучу без масла-напал.
иителя Показатель 27 15 Напряпение при удлинении 300; Мпа пласт МПа Ъ"длннсние относительное оста точное Со ро налепив равд ру, кН(м Эластичнаоп. па отскоку, % твсрюсть па тМ.г Истирасмасгь, им э (на 40 м пути) Сонротнвле нс разрастанию трс. шин прн многократном изгибе, тмс пн«лов до разрушения абра на Коэф тс лового сгарани» (72 'г, 100.С) оо пласт по о(юмительнаму удлннснню Козф темюратуростайкасти прн 1О)'С по арасг но отноонг льному удлинению 6,8 27 6,0 23,5 73 31 60) 15 39 31 Я 57 640 га 56 гб 70 37 ыо 14 54 38 65 27 15 20 150 0 65 0,46 075 055 0,70 0,50 0,20 0,49 032 0,62 0,33 0,62 637 Наполни!ель-акгнвнмй теки углерод (40-50 мас ч) Вулквннзвпи» 80 мнн орн 143'С св-вам вулканизаты высокотемпературных.
Резины из Б-с.к, синтезированного в р-ре, обладают песк. лучшей морозостойкосгью, эластичностью и износосгойкостью и меньшим теплообразованием, чем резины из эмульсионных каучуков. С увеличением содержания в макромолекуле каучука стнрольных звеньев возрастают прочность при растюкении и сопротивление раздиру, но ухудшаются эластичность и морозосгойкость резин. Резины из Б,-с.к. достаточно стойки к действию конц р-ров щелочей и к-т, а также спиртов, кетонов и эфиров По устойчивости в ароматич. и алифатич. углеводородах, минер.
маслах, растит. и )кивотных жирах они превосходят резины из НК, а по газопроницаемости практически равноценны им. По теплофиз. св-вам вулканизаты Б-с.к. мало отличаются от вулканизатов длп. каучуков: их козф. объемного расширения (5,3-6,6) 1О К ', коэф. теплопроводности 0,22 — 0,30 Вт/(м К), уд. теплоемкость 1,5 — 1,9 кДж/(кг К) Электрич. характеристики резин: р-7 ТОМ м; а 2,4-2,6 (1,5-20 МГЛ)! 188 0,006. Применение каучуков. Б.-с.к.-типичные каучуки общего назначения, используемые гл, обр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
