Было исследовано взаимодействие каучукового вещества с наполнителем при помощи определения адсорбционного равновесия бензольных растворов бутилкаучука. В случае применения коллоидной кремнекислоты (хай-сила) не было обнаружено адсорбции, тогда как в случае применения канальной сажи, сообщающей смесям среднюю обрабатываемость (МРС), такая адсорбция в известной степени наблюдалась. Печная сажа, сообщающая высокое сопротивление истиранию (HAF), характеризуется высокой адсорбцией. При этом адсорбция на единицу веса сажи падает с повышением температуры и возрастает с молекулярным весом полимера настолько сильно, что этим путем можно вычислить кривые распределения молекулярных весов. Читать далее…

Важнейшим представителем этой группы является бутилкаучук, сополимер изобутилена с изопреном, взятым в количестве 3—4,5%. Изопреновые звенья входят в структуру сополимера частично в 1,4-положении. По мере увеличения непредельности возрастает и чувствительность бутилкаучука к действию озона [б4]. В основном бутилкаучук применяется для производства автомобильных камер с низкой воздухопроницаемостью, прорезиненных тканей, технических формовых изделий, для изоляции кабелей и т. д.

Обработка.

В последнее время при изготовлении смесей применяют метод горячего смешения. Этот метод в сочетании с использованием газовой сажи позволяет получать вулканизаты со значительно улучшенными свойствами. Понятно, что горячее смешение допустимо лишь до добавки вулканизующих агентов [65, 66].

Для производства резин из бутилкаучука могут также применяться и минеральные наполнители. Читать далее…

Для получения твердых резин из нитрильного каучука можно с успехом применять в качестве наполнителей стирольно-акрилонитрильные, сти-рольно-бутадиеновые или полистирольные смолы. Такие вулканизаты могут служить материалом для изготовления головок клюшек для игры в гольф, а также касок и некоторых мелких деталей машин [56, 57].

По мере повышения содержания нитрила у нитрильных каучуков, выпускаемых в продажу под названием пербунан, хайкар, бутапрен, полисар N и т. д., улучшаются маслойстойкость, механические свойства и озоностойкость. Однако при этом ухудшаются эластичность, динамический гистерезис и морозостойкость. Нитрильные каучуки суспехом применяются в качестве высокополимерных мягчителей для поливинилхлорида [58, 59].

Измерения гибкости вулканизатов нитрильных каучуков при различных температурах (до —70°) показывают, что каучуки, набухшие в изооктановых смесях, обнаруживают при понижении температуры уменьшение модуля. При —70° они даже более эластичны, чем при комнатной температуре.

Это явление находится в соответствии с кинетической теорией эластичности каучука. Читать далее…

Сополимеризация бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, проводимая при 30° в эмульсии, с персульфатом калия в качестве возбудителя, сильно активируется некоторыми цианэтилированными аминами, особенно диметиламинопропионитрилом. Эти активаторы эффективны и в том случае, когда в качестве 3- возбудителя используются органические гидроперекиси, например кумол, особенно при одновременном прибавлении декстрозы как восстановителя. Данная система применима и для эмульсионной полимеризации бутадиена со стиролом [54].

Показано, что двойные связи в главной цепи молекул нитрильного каучука являются наиболее активными участками цепей. поэтому такие каучуки должны быстро окисляться. В действительности, однако, бутадиеннитрильные каучуки обладают высокой химической стойкостью. Было найдено, что индукционный период реакции окисления возрастает с ростом содержания нитрила. Если извлечь побочные продукты окисления из нитрильного каучука спиртом и добавить их к полибутадиеновому каучуку, то последний будет обнаруживать такой же индукционный период, как и нитрильный. Эти активные побочные продукты окисления содержат азот и, помимо нитрил-каучука, не могут быть получены из других синтетических пли натуральных каучуков.

Читать далее…

Было сделано наблюдение, согласно которому кетоны, например бензальацето41енон, могут быть сополимеризо-ваны с бутадиеном с образованием ценных эластомеров. В связи с этим другие л, ^-непредельные карбонильные соединения были подвергнуты совместной полимеризации с бутадиеном. Были исследованы коричный альдегид, коричная кислота, этиловый эфир коричной кислоты и нитрил коричной кислоты (транс-изомер). Полученные каучуки по своим свойствам были аналогичны стандартным каучукам GR-S. Некоторые отличались высокой морозостойкостью, но по маслостойскости не превосходили каучуки GR-S [50]. С другой стороны, можно получать маслостойкне сополимеры бутадиена и непредельных кислот, например акриловой. Наличие карбоксильных групп повышает температурный интервал применения каучуков, улучшает их пленкообразующие свойства и сообщает полимерам способность структурироваться и вулканизоваться поливалентными реагентами.

Читать далее…

Способ смешения масла с каучуком имеет существенное значение, влияя в первую очередь на невулканизо-ванную смесь. Были поставлены опыты с добавкой масла к латексу и со смешением его с сухим каучуком на вальцах. Масла, богатые азотистыми основаниями, пригодны главным образом для смешения с сухим каучуком, тогда как при добавлении их к латексу получаются полимеры с повышенной пластичностью и плохой хранимостью [44].

Сравнение различных масел, включая дициклопента-диен, мезитилен, а также торговые масла сиркозол 2ХМ и датрекс 20, показало, что максимальная деструкция имеет место в случае дициклопентадиена. Активность этого вещества приписывают наличию активных атомов водорода у вторичных и третичных углеродных атомов молекулы. Этот водород действует, вероятно, в качестве переносчика кислорода [45].

Одна из работ советских авторов посвящена вопросу о влиянии боковых цепей на пространственную структуру молекулы, являющуюся следствием образования при вулканизации поперечных связей. Читать далее…

Для защиты против деструкции пригодны такие проти-востарители, как фенил-/?-нафтиламин и алкиларилфосфит. Перемешивание латекса на воздухе перед введением масла также повышает устойчивость сырых синтетических масло-наполненных каучуков к нагреванию и хранению [41].

С целью стандартизации и уменьшения числа выпускаемых в продажу каучуков предложена классификация масел, применяемых в качестве добавок к квучуку, в зависимости от их состава. Отдельные компоненты этих масел были тщательно исследованы с точки зрения их действия. При этом были получены следующие результаты:

1) азотистые основания вызывают наибольшую начальную деструкцию, тогда как парафиновая фракция обладает минимальной активностью в этом отношении;

2) азотистые основания ускоряют вулканизацию и дают резины, модуль которых мало изменяется с увеличением продолжительности вулканизации;

3) парафины способствуют более быстрой вулканизации, чем компоненты, активные в отношении кислот;

4) совместимость масла с каучуком возрастает по мере увеличения непредельности этого масла.

Свойства различных компонентов масла аддитивны. Читать далее…

В случае обработки на вальцах при 120° короткие цепи разрываются, что оказывает влияние на распределение молекулярных весов. При более длительном вальцевании при этой температуре обрывки коротких цепей быстро соединяются с более длинными молекулами, образуя ответвления [37].

Правильный выбор противостарителя имеет существенное значение не только в отношении долговечности вулканизата, но и в отношении устойчивости соответствующего сырого синтетического каучука при хранении. В качестве подобного противостарителя можно применять, например, N, М’-ди-е/пор-бутил-п-фенилендиамин, отличающийся также защитным действием против озона [38].

Фирма «Юнайтед стэйтс раббер компани» рекомендует для стабилизации синтетического сырого каучука так называемый полигард, представляющий собой алкилированный арилфосфит, не вызывающий окрашивания каучуков. Полигард сообщает GR-S значительную стойкость против образования геля и осмоления при нагревании, очень незначительно влияет на его запах и улучшает физико-механические свойства вулканизатов; вместе с тем в присутствии этого стабилизатора уменьшается опасность подвулканизации при обработке на горячих вальцах [39].

Появление маслонаполненного синтетического каучука вызвало проведение ряда работ по изучению размягчающего действия различных веществ. В качестве таких мягчителей можно применять и жидкие эмульсионные полибутадиены со средним молекулярным весом от 3600 до 39 000. Подобный низкополимерный полибутадиен, взятый в количестве 5 вес. частей, обладает более высокой размягчающей способностью, чем, например, антраценовое масло*. При его применении модуль и сопротивление разрыву падают сильнее, а относительное удлинение возрастает в большей степени. Читать далее…

Уже ранее было показано, что реакция окисления невулканизованных пленок низкотемпературного и натурального каучуков при статическом нагревании замедляется в присутствии сажи. Новые работы доказали, что окисление тормозится и при длительном перемешивании в горячем резиносмесителе (типа бенбери). При окислении образуются гели, представляющие собой циклические продукты разложения макромолекул [35].

При длительной пластикации низкотемпературного каучука марки GR-S имеет место понижение его вязкости (по Муни) как следствие значительной деструкции цепей высокополимера. Вулканизаты такого каучука отличаются малым сопротивлением разрыву. Добавка небольших количеств сажи в процессе пластикации снижает рост пластичности и падение сопротивления разрыву. Напротив, длительная горячая пластикация в резиносмесителе бенбери уменьшает пластичность в результате реакций структурирования или гелеобразования, накладывающихся на процесс молекулярного расщепления. Полученные таким путем резиновые смеси обладают более высокими модулями, чем обычные [36].

Наличие небольшого количества сажи в пластици-руемом каучуке предотвращает падение пластичности и рост модуля. Читать далее…

Практика требует, чтобы резины обладали широким интервалом рабочих температур. Эти требования касаются не только высоких температур, но и очень низких, с которыми, например, приходится сталкиваться при полетах в стратосфере. Было показано, что хорошие результаты можно достигнуть добавлением к латексу сополимера бутадиена (85 вес. частей) и стирола (15 вес. частей), отличающемуся высокой вязкостью по муни, мягчителей — сложных эфиров, сообщающих вулканизатам повышенную морозостойкость. При введении 40 вес. частей мягчителя на 100 вес. частей полимера получают вулканизаты с температурой замерзания от —66 до —77° и сопротивлением разрыву 160—180 KzjcM2 при комнатной темпетаруре (20°). В качестве мягчителей пригодны в первую очередь диизооктилсукцинат, три-(2-этилгексил) фосфат и дибутоксиэтиладипинат.

Сополимеры бутадиена и стирола находят основное применение в производстве автомобильных шин. Результаты широко поставленных дорожных испытаний, полученные на экспериментальных грузовых автомобилях американских марок, показали, что покрышки больших размеров, содержащие 30% СК, приближаются по качеству к покрышкам из НК. Повышение содержания каучука OR-S свыше 30% сопровождается линейным снижением долговечности каркаса и резким увеличением себестоимости пробега одного километра. Читать далее…