Сополимеры бутадиена и стирола – Часть 1
Получение. С момента появления каучука низкотемпературной полимеризации большие успехи были сделаны главным образом в области производства бутадиенстнрольных каучуков. Была разработана рецептура полимеризации, предусматривающая отсутствие сахара или малое его содержание, и предложены прерыватели полимеризации, не вызывающие окрашивания полимера, например дитиокарбамат, а также эффективные активаторы, неокрашивающие противостарители и регуляторы длины цепи («передатчики» цепей). В Германии в качестве регулятора применяется диизопропилксантогендисульфид (дипроксид).
В США с этой целью используются додецилмеркаптан (сульфол) и его гомологи. При этом основное внимание уделялось ускорению полимеризации и разработке соответствующей аппаратуры. Предложены специальные методы получения полимеров с очень низким водопоглощением, предназначаемых для изоляции кабелей [25]. Снижение температуры полимеризации с 50 до 5° приводит главным образом к повышению среднего молекулярного веса. Сопротивление разрыву при этом достигает максимума при молекулярном весе около 500 000.
Низкая температура полимеризации отражается и на молекулярной структуре, вызывая увеличение числа бутадиеновых звеньев в транс-форме и уменьшение числа боковых цепей. Большая равномерность хода полимеризации улучшает однородность структуры молекулы и повышает физико-механические свойства каучуков [26].
Регуляторы длины цепей, улучшающие главным образом обрабатываемость и растворимость полимеров, действуют по механизму свободных радикалов. Они обрывают рост полимерной цепи за счет реакции с концевым атомом водорода и дают начало новой цепи с меркантильным радикалом [27].
Для получения маслонаполненных синтетических каучуков необходимо исходить из высокомолекулярных полимеров. Для этой цели рекомендуется применять главным образом третичный гексадецилмеркаптан, так как этот регулятор в значительной мере снижает образование низкомолекулярных компонентов на начальной стадии полимеризации. При этом важно добавлять меркаптан небольшими порциями через определенные промежутки времени, а не вводить его сразу [28, 29].
Рекуперация непрореагировавших мономеров из бутадиенстирольного латекса и последующая их очистка являются дорогостоящими процессами. поэтому делаются попытки перейти от обычной глубины полимеризации (б0%-ной) к 100%-ной. Однако полученный таким образом каучук при нормальной высокотемпературной полимеризации обнаруживает неудовлетворительные качества. В случае каучука низкотемпературной полимеризации снижение скорости реакции при превышении обычной 60%-ной глубины полимеризации настолько велико, что выпуск продукции при 100%-ной глубине полимеризации снижается по сравнению с выпуском при 60%-ной полимеризации на 30—40%. Кроме того, такие сополимеры обладают пониженными сопротивлением разрыву и относительным удлинением.
Tags: молекулы, синтетический, сополимер