Сторінка
4

Каучук і гума

Тіокол (полісульфідний каучук). У 1920, намагаючись одержати новий антифриз з етиленхлориду і полісульфіду натрію, Дж.Патрик замість цього відкрив нову каучукоподібну речовину, названу ним тіоколом. Тіокол високостійкий до бензину й ароматичних розчинників. Він має гарні характеристики старіння, високий опір раздиру і низьку проникність для газів. Не будучи дійсним синтетичним каучуком, він знаходить застосування для виготовлення гум спеціального призначення.

Неопрен (поліхлоропрен). У 1931 компанія "Дюпон" оголосила про створення каучукоподібного полімеру, чи эластомера, названого неопреном. Неопрен виготовляють з ацетилену, що, у свою чергу, одержують з вугілля, вапняку і води. Ацетилен спочатку полімеризують до вінілацетилену, з якого шляхом додавання соляної кислоти роблять хлоропрен. Далі хлоропрен полімеризують до неопрена. Крім маслостійкості неопрен має високу тепло- і хімічну стійкість і використовується у виробництві шлангів, труб, рукавичок, а також деталей машин, наприклад шестерень, прокладок і приводних ременів.

Буна S (SBR, бутадиенстирольный каучук). Синтетичний каучук типу буна S, що позначається як SBR, виробляється у великих реакторах із сорочкою, чи автоклавах, у яких завантажують бутадієн, стирол, мило, воду, каталізатор (персульфат калію) і регулятор росту ланцюга (меркаптан). Мило і вода служать для емульгування бутадієну і стиролу і приведення їхній у близький контакт із каталізатором і регулятором росту ланцюга. Вміст реактора нагрівається до приблизно 50° С и перемішується протягом 12-14 ч; за цей час у результаті процесу полімеризації в реакторі утвориться каучук. Латекс, що виходить, містить каучук у формі малих часток і має вид молока, що дуже нагадує натуральний латекс, добутий з дерева.

Латекс із реакторів обробляється преривачем полімеризації для зупинки реакції з антиоксидантом для збереження каучуку. Потім він очищається від надлишку бутадієну і стиролу. Щоб відокремити (шляхом коагуляції) каучук від латексу, він обробляється розчином хлориду натрію (харчової солі) у кислоті або розчином сульфату алюмінію, що відокремлюють каучук у формі дрібної крихти. Далі крихта промивається, сушиться в печі і пресується в стоси.

З усіх еластомерів SBR використовується найбільше широко. Більше всього його йде на виробництво автомобільних шин. Цей еластомер подібний по властивостях з натуральним каучуком. Він не маслостоек і в більшості випадків виявляє низьку хімічну стійкість, але має високий опір удару і стиранню.

Латекси для емульсійних фарб. Бутадієн-стирольні латекси широко використовуються в емульсійних фарбах, у яких латекс утворить суміш з пігментами звичайних фарб. У такому застосуванні вміст стиролу в латексі повинен перевищувати 60%.

Низькотемпературний маслонаповнений каучук. Низькотемпературний каучук - особливий тип каучуку SBR. Він виробляється при 5° С и забезпечує кращу зносостійкість шин, чим стандартний SBR, отриманий при 50° С. Зносостійкість шин ще більш підвищується, якщо низькотемпературному каучуку додати високу ударну в'язкість. Для цього в базовий латекс додають деякі нафтові олії, називані нафтовими мягчителями. Кількість олії, що додається, залежить від необхідного значення ударної в'язкості: чим воно вище, тим більше вводиться олії. Додана олія діє як мягчитель твердого каучуку. Інші властивості маслонаповненого низькотемпературного каучуку такі ж, як у звичайного низькотемпературних.

Буна N (NBR, бутадиенакрилонитрильный каучук). Разом з буна S у Німеччині був також розроблений маслостойкий тип синтетичного каучуку за назвою пербунан, чи буна N. Основний компонент цього нитрильного каучуку - також бутадієн, що сополимеризуется з акрилонітрилом власне кажучи по тім же механізмі, що і SBR. Сорту NBR розрізняються змістом акрилонитрила, кількість якого в полімері варіює від 15 до 40% у залежності від призначення каучуку. Нитрильные каучуки маслостойки в ступені, що відповідає змісту в них акрилонитрила. NBR використовувався в тих видах військового устаткування, де була потрібна маслостійкість, наприклад у шлангах, що самоущільнюються паливних елементах і конструкціях транспортних засобів.

Бутилкаучук. Бутилкаучук - ще один синтетичний каучук - був відкритий у 1940. Він чудовий своєю низькою газопроникністю; камера шини з цього матеріалу утримує повітря в 10 разів довше, ніж камера з натурального каучуку. Бутилкаучук виготовляють полімеризацією ізобутілену, одержуваного з нафти, з малою добавкою ізопрену при температурі 100° С.

Ця полімеризація не є емульсійним процесом, а проводиться в органічному розчиннику, наприклад метилхлориді. Властивості бутилкаучука можуть бути сильно поліпшені термообробкою маткової суміші бутилкаучука і газової сажі при температурі від 150 до 230 С. Недавно бутилкаучук знайшов нове застосування як матеріал для протекторів шин через його гарні ходові характеристики, відсутності шуму і чудового зчеплення з дорогою. Бутилкаучук несумісний з натуральним каучуком і SBR і не може бути змішаний з ними. Однак після хлорування до хлорбутилкаучука він стає сумісним з натуральним каучуком і SBR. Хлорбутилкаучук зберігає низьку газопроникність. Ця властивість використовується при виготовленні змішаних продуктів хлорбутилкаучука з натуральним чи каучуком SBR, що служать для виробництва внутрішнього шару безкамерних шин.

Етиленпропіленовий каучук. Сополімери етилена і пропіляна можуть бути отримані в широких діапазонах складів і молекулярних мас. Еластоміри, що містять 60-70% етилена, вулканізуються з пероксидами і дають вулканізат з гарними властивостями. Етиленпропіленовий каучук має чудову атмосферо- і озоностойкость, високу термо-, олія- і зносостійкість, але також і високу повітропроникність. Такий каучук виготовляється з дешевих сировинних матеріалів і знаходить численні застосування в промисловості.

Найбільше широко застосовуваним типом етиленпропіленового каучуку є потрійний етиленпропіленовий каучук (з дієновим сомономером). Він використовується в основному для виготовлення оболонок проводів і кабелів, одношарової покрівлі і як присадку для мастил . Його мала щільність і чудова озоно- і атмосферостійкість обумовлюють його застосування як покрівельний матеріал.

Вистанекс. Вистанекс, чи поліізобутилен, - полімер ізобутілену, також одержуваний при низьких температурах. Він подібний каучуку по властивостях, але на відміну від каучуку є насиченим вуглеводнем і, виходить, не може бути піддадуть вулканізації. Поліізобутилен озоностійкий.