Виды синтетического каучука

Разновидности синтетического каучука

Бутадиеновый каучук (СКБ) бывает двух видов: стереорегулярный и нестереорегулярный.

• Стереорегулярный бутадиеновый каучук применяют главным образом в производстве шин (которые превосходят шины из натурального каучука по износостойкости;
• Нестереорегулярный бутадиеновый каучук — для производства, например, кислото- и щелочестойкой резины, эбонита.
  

В настоящее время химическая промышленность производит много различных видов синтетических каучуков, превосходящих по некоторым свойствам натуральный каучук. Кроме полибутадиенового каучука (СКБ), широко применяются сополимерные каучуки — продукты совместной полимеризации (сополимеризации) бутадиена с другими непредельными соединениями.

В молекулах этих каучуков звенья бутадиена чередуются со звеньями соответственно стирола и акрилонитрила.

Бутадиен-стирольный каучук отличается повышенной износостойкостью и применяется в производстве автомобильных шин, конвейерных лент, резиновой обуви.

Бутадиен-нитрильные каучуки — бензо- и маслостойкие, и поэтому используются, например, в производстве сальников. Винилпиридиновые каучуки — продукты сополимеризации диеновых углеводородов с винилпиридином, главным образом бутадиена с 2-метил-5-винилпиридином. Резины из них масло-, бензо- и морозостойки, хорошо слипаются с различными материалами. Применяются, в основном, в виде латекса для пропитки шинного корда.

В СССР разработано и внедрено в производство получение синтетического полиизопренового каучука (СКИ), близкого по свойствам к натуральному каучуку. Резины из СКИ отличаются высокой механической прочностью и эластичностью. СКИ служит заменителем натурального каучука в производстве шин, конвейерных лент, резин, обуви, медицинских и спортивных изделий.

Кремнийорганические каучуки применяются в производстве оболочек проводов и кабелей, трубок для переливания крови, протезов (например, искусственных клапанов сердца) и др.
Жидкие кремнийорганические каучуки — герметики. Полиуретановый каучук используется как основа износостойкости резины.

Фторсодержащие каучуки имеют как особенность повышенную термостойкость и поэтому используются главным образом в производстве различных уплотнителей, эксплуатируемых при температурах выше 200 °C.

Хлоропреновые каучуки — полимеры хлоропрена (2-хлор-1,3-бутадиена) — по свойствам сходны с натуральным каучуком, в резинах применяются для повышения атмосферо-, бензо- и маслостойкости.

Существует и неорганический синтетический каучук — полифосфонитрилхлорид.

Синтез полисульфидных олигомеров

О синтезе полисульфидных олигомеров впервые сообщалось в 1943 г. Привлекшие вначале внимание как потенциальные пластификаторы высокомолекулярных аналогов, они очень скоро легли в основу отверждающихся композиционных резиноподобных герметизирующих материалов.

Уже в 1955 г. в США фирмой Thiokol Chemical Corp. были выпущены первые промышленные полисульфидные олигомеры с концевыми HS-группами.
В эти же годы в нашей стране под руководством Апухтиной проведен комплекс исследований, главным итогом которых явилось создание отечественной технологии синтеза полисульфидных олигомеров с заданной функциональностью.

Полисульфидные олигомеры производятся в промышленности ряда капиталистических стран, наиболее крупные мощности расположены в США, Англии и Японии [1], имеются сведения о производстве этих олигомеров по лицензиям США в других странах. В социалистических странах полисульфидные олигомеры выпускаются в СССР, ГДР, Польше, Румынии.

Большинство промышленных полисульфидных олигомеров имеют слабо разветвленную структуру и концевые SH-группы. Наличие таких концевых групп, легко окисляющихся в мягких условиях, позволяет использовать эти олигомеры в качестве основы для получения композиционных материалов (тиоколовые герметики, мастики, компаунды).

В настоящее время нет ни одной области техники, где бы не использовались герметизирующие материалы. Кроме своего прямого назначения — придавать непроницаемость, они часто выполняют функции клеев или покрытий, защищающих конструкции от атмосферного, коррозионного, механического и других воздействий.

Тиоколовые герметики

Среди герметизирующих материалов различного назначения особое место занимают тиоколовые герметики, создающие непроницаемость в соединениях, подверженных статическим или динамическим деформациям растяжения и сжатия в условиях перепада температур, наличия растворителей и агрессивных сред.

Первыми полисульфидными полимерами являлись так называемые твердые тиоколы, описанные в 1926—1927 гг. Баером и Патриком. Их промышленное производство было впервые осуществлено в 1930 г. в США (тиокол А).
В начале 30-х годов аналогичные каучуки производились в СССР (резинит), а позднее их синтез был освоен и в других странах мира.
В основе синтеза полисульфидных каучуков лежит реакция полисульфидирования, осуществляемая путем взаимодействия дигалогенпроизводных алифатических и ароматических соединений и полисульфидов щелочных металлов.

Молекулярная масса каучуков обычно составляет 200 — 500 тыс.

Восстановительным расщеплением высокомолекулярных полисульфидов получают жидкие тиоколы, нашедшие широкое применение в производстве композиционных материалов различного назначения.

В настоящее время полисульфидные олигомеры по объему потребления примерно в 10 раз превосходят твердые тиоколы. Это объясняется неудовлетворительными физико-механическими показателями вулканизатов полисульфидных каучуков, присущей им хладотекучестью и неприятным запахом.

Особенностью полисульфидных полимеров является наличие в макромолекулах значительного количества химически связанной серы, в зависимости от строения органического радикала содержание серы составляет 40 — 85% (масс.).

Вклад участников

Сотников Виталий Александрович