Изопреновый каучук СКИ-3 - продукт каталитической полимеризации изопрена в растворе - 1,4-цисполимер изопрена. СКИ-3 близок по структуре, ряду технологических и физических свойств к натуральному каучуку, но характеризуется более низкой когезионной прочностью и клейкостью резиновых смесей на его основе. В то же время смеси из СКИ-3 имеют более высокую текучесть, что облегчает их переработку формованием и литьем под давлением. По эластическим свойствам СКИ-3 превосходит большую часть известных ныне СК и практически равноценен НК. Изопреновый каучук выпускают двух типов: с пластичностью 0,30-0,40 и 0,41-0,50. Кроме того, выпускают изопреновый каучук пищевой СКИ-Зп, СКИ-Зс - для цветных изделий, СКИ-ЗНТП - для светлых тонкостенных изделий и др. Изопреновые каучуки применяются в производстве конвейерных лент, формовых изделий, губчатых медицинских и других изделий.
Бутадиеновый каучук стереорегулярный (СКД) получают полимеризацией бутадиена-1,3 (дивинила) в растворе в присутствии комплексного металлорганического катализатора. Отечественная промышленность выпускает СКД I и II групп, различающиеся по пластичности, а также СКДМ - маслонаполненный, с содержанием масла от 16 до 25 ч. (по массе), СКДП - содержащий 9-10% пиперилена. СКД обладает высокими морозостойкостью (температура хрупкости-110-115ºС) и сопротивлением истиранию (24-30 пм3/Дж). Резиновые смеси на основе СКД плохо перерабатываются экструзией и каландрованием. Для улучшения этих свойств, к СКД добавляют НК и СКИ-3. Наиболее часто используют СКД и СКИ-3 в соотношениях 30:70, 40:60 и 50:50. Маслонаполненный СКД обладает лучшими пластоэластическими свойствами, а вулканизаты на его основе - комплексом улучшенных физико-механических свойств. Смеси на основе СКД характеризуются низкой клейкостью. СКД уступает НК по прочности вулканизатов.
Натрийбутадиеновые каучуки (СКБ), получаемые при полимеризации бутадиена в массе в присутствии металлического натрия, в последние годы утратили свое первостепенное значение. Их постепенно заменяют бутадиенстирольными и другими каучуками. СКБ еще используют для изготовления пористых и эбонитовых изделий, диэлектрических резин (СКБЗЗ-40РД), резиновых изделий, соприкасающихся с пищевыми продуктами (СКБ40РЩ), технических пластин и трубок различного назначения и т. п. С целью замены СКБ в последние годы организовано производство нового 1,2-бутадиенового каучука марки СКБ-СР.
Бутадиенстирольные (СКС) и бутадиенметилстирольные (СКМС) каучуки эмульсионной полимеризации вырабатывают в широком ассортименте и большом объеме. Это объясняется сравнительно простой технологией, относительной доступностью исходных мономеров (бутадиена и стирола) и высокими физико-механическими свойствами этих каучуков. Шире стали применять СКС и СКМС - маслонаполненные каучуки, не требующие термопластикации. Резины на основе бутадиенстирольных и бутадиенметилстирольных каучуков имеют высокое сопротивление истиранию (60-69 пм3/Дж в стандартных смесях). По этому показателю из каучуков общего назначения они уступают только СКД. СКС и СКМС широко применяются в производстве конвейерных лент для обкладочных резин, различных РТИ. Выпускаются специальные марки морозостойких каучуков с пониженным содержанием стирола или метилстирола: СКС-Ю, СКМС-10 и СКС-10-1. Проводятся работы по созданию бутадиенстирольных каучуков с улучшенными свойствами. Промышленный интерес представляет ДССК, получаемый полимеризацией в растворе. В производстве формовых изделий (игрушек, пластин, прокладок, спортивных товаров и т. д.) испытывают бутадиенстирольные термоэластопласты, которые при низких температурах обладают свойствами каучуков, а при высоких температурах - свойствами термопластов.
Бутадиеннитрильный каучук (СКН) - основной тип маслобензостойкого каучука, широко применяемого при изготовлении очень большого ассортимента РТИ. Промышленность РТИ применяет следующие типы каучуков: СКН-18,СКН-18M, СКН-26, СКН-26М, СКН-40М, СКН-40Т, СКН-18РВДМ, СКН-26РВДМ. В настоящее время разработаны новые типы бутадиеннитрильных каучуков. К ним относятся: каучук с большим содержанием акрилонитрила, мягкого типа, получаемый с нетоксичным эмульгатором, - СКН-50СМ; модифицированный поливинилхлоридом - СКН-18ПВХ и др. Использование новых типов бутадиеннитрильных каучуков обеспечивает возможность изготовления РТИ с новыми ценными техническими свойствами, а в ряде случаев достигается значительное улучшение технологических свойств смесей.
Хлоропреновый каучук - наирит - это продукт эмульсионной полимеризации хлоропрена. Наличие атомов хлоpa (около 40% по массе) придает каучуку ряд особых свойств (масло-, бензо-, озоностойкость, негорючесть, повышенную теплостойкость), определяющих специфику его применения. Это единственный диеновый полимер, основная часть молекулярных звеньев которого находится в 1,4-трансконфигурации. Высокая регулярность молекулярных звеньев в сочетании с их гибкостью сообщает каучуку способность кристаллизоваться при растяжении. Это обеспечивает его вулканизатам высокую прочность. Хлоропреновый каучук способен кристаллизоваться и при хранении (максимальная скорость кристаллизации при температурах от -5ºС до +5ºС), что снижает морозостойкость вулканизатов на его основе. Выпускаемые хлоропреновые каучуки могут быть разделены на две основные группы: модифицированные серой и модифицированные меркаптанами.
К первой группе относятся наирит СР-50, наирит СР-100, наирит КР-50, которые содержат серу в молекулярной цепи, менее регулярны и имеют сравнительно невысокую скорость кристаллизации. Ко второй группе относятся наирит П, наирит НП, наирит ПНК, наирит НЕ. Они не содержат серы в молекулярной цепи, более регулярны и кристаллизуются с большей скоростью. Высокая гибкость молекулярных цепей хлоропреновых каучуков в сочетании с теплостойкостью сообщает вулканизатам на их основе отличные динамические свойства. Наириты применяются в производстве клиновых ремней, формовой и неформовой техники, рукавов, лент и других РТИ. Резины на основе наирита с успехом используют для обкладки химической аппаратуры, подвергающейся действию щелочей, растворов солей и других агрессивных сред. Промышленностью выпускаются и жидкие наириты - сополимеры хлоропрена со стиролом, акрилонитрилом и 1,3-дихлорбутадиеном, которые используют для антикоррозионных и защитных покрытий. Освоено производство наиритов новых марок - ДФ, ДКР, ДН и др.
Бутилкаучук (БК) получают из изобутилена с 0,6-3,0% изопрена низкотемпературной каталитической сополимеризацией. В зависимости от относительной молекулярной массы и насыщенности отечественной промышленностью выпускаются бутилкаучуки марок БК-1030Т, БК-1040Т, БК-1050Т, БК-1645Т, Б-2045Т, Б-2045Н и др. Основным физическим свойством БК является необычно высокая газо- и влагопроницаемость. Бутилкаучук широко применяют как каучук общего и специального назначения. В производстве РТИ из БК изготовляют паропроводные рукава, конвейерные ленты и резиновые технические детали, от которых требуются повышенные тепло-, паро-, озоно- и химическая стойкость. БК применяют для изготовления электроизоляционных резин, различных прорезиненных тканей и обкладки химической аппаратуры. Резины из БК используются в деталях доильных аппаратов и в пищевой промышленности.
Бромбутилкаучук (ББК) получается в результате введения брома различными методами в полимерную молекулу бутилкаучука. Физико-механические свойства и скорость вулканизации его зависят от количества введенного брома. ББК обладает в отличие от БК повышенной скоростью вулканизации и способностью совмещаться с натуральными и синтетическими каучуками. Более перспективный из галогенированных каучуков - производных БК - хлорбутилкаучук (ХБК). Его преимущества в сравнении с БК: более быстрая вулканизация, способность совулканизовываться с ненасыщенными каучуками.
Этиленпропиленовые каучуки обладают комплексом ценных свойств (тепло-, свето- и озоностойкостью), позволяющих использовать их в производстве резин как общего, так и специального назначения, и являются одними из наиболее перспективных. Промышленность выпускает в основном тройные сополимеры - этиленпропилендиеновые каучуки (СКЭПТ) с небольшой молярной долей (0,9-2,0%) диенов: СКЭПТ-30, СКЭПТ-40, СКПТ-50, СКЭПТ-60, СКЭПТ-ЗОд и др. (цифра указывает вязкость по Муни). Области применения тройного сополимера, как и двойного, разнообразны. Он используется для производства формовых и неформовых изделий, рукавов, конвейерных лент, прорезиненных тканей, прокладок, губчатых изделий, изоляции, герметиков для гидравлических систем.
Хлорсульфированный полиэтилен (ХСПЭ) (хлорсульфированный полиэтилен выпускают за рубежом под названием хайпалон ) получают из полиэтилена, растворенного в тетрахлориде углерода или другом растворителе, обработкой смесью хлора и диоксида серы или сульфурилхлоридом в присутствии катализатора. Характерно, что свойства вулканизатов ХСПЭ практически не зависят от присутствия активных наполнителей, таких, как технический углерод, аэросил. Прочность при растяжении ненаполненных вулканизатов составляет обычно 24,5-28 МПа. В этом отношении он близок к наириту и натуральным каучукам. Однако по ряду показателей ХСПЭ превосходит наириты. Его вулканизаты обладают отличной озоностойкостью, высоким сопротивлением износу и стойкостью к атмосферным воздействиям, низким водопоглощением, хорошими диэлектрическими показателями, высокой химической стойкостью и маслобензостойкостью. К недостаткам относятся сравнительно высокое теплообразование, значительные остаточные деформации и газовыделение при нагревании. ХСПЭ используют для обкладки конвейерных лент, транспортирующих нагретые материалы. Рекомендуется применять его в производстве рукавов, ремней, теплостойких уплотнителей, прокладок, губчатых изделий, специальных видов прорезиненных тканей. Перспективно применение растворов из ХСПЭ для нанесения покрытий на ткани, металлы, дерево.
Акрилатные (акриловые) каучуки (за рубежом выпускают акрилатные каучуки под торговыми названиями тиакрил, цианакрил, хаякар (США)) получают полимеризацией акриловых эфиров или сополимеризацией акриловых эфиров с другими мономерами. Промышленность выпускает акрилатный каучук БАК - продукт сополимеризации бутилакрилата с акрилонитрилом в соотношении 88:12 соответственно. Отличительные свойства акриловых каучуков - это их высокая тепло- и маслостойкость. По теплостойкости они уступают только силоксановым и фторкаучукам. Рекомендуется применять акрилатные каучуки для различных тепло- и маслостойких уплотнительных изделий (например, сальников, колец, прокладок), рукавов, диафрагм, защитных покрытий, гуммирования аппаратуры, липких лент и т. д.
Уретановые каучуки (СКУ) получают взаимодействием диизоцианатов с простыми или сложными эфирами. Уретановые каучуки можно разделить на две группы: на основе простых эфиров и на основе сложных эфиров. СКУ на основе простых эфиров известны под марками СКУ-ПФ, СКУ-ПФЛ; на основе сложных эфиров - СКУ-8, СКУ-7, СКУ-8П, СКУ-7Л, СКУ-7П. Общей особенностью СКУ является исключительно высокое сопротивление истиранию. По этому показателю они значительно превосходят не только все типы каучуков общего и специального назначения, но и многие металлы. Наряду с этим СКУ отличаются хорошей эластичностью. Основная область применения СКУ в производстве РТИ - для изготовления изделий, работающих в условиях истирания: различных формовых изделий, печатных валиков, обкладок трубопроводов и спускных желобов, по которым транспортируются абразивные материалы, и т. д.
Силоксановые каучуки относятся к классу кремнийорганических полимеров. Они отличаются от других каучуков характером основной цепи, которая состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода. В настоящее время промышленность выпускает каучуки СКТ, СКТВ, СКТВ-1 и СКТН, на опытно-производственных установках - СКТВФ, СКТФТ, СКТЭ и др. Области применения силоксановых резин довольно многообразны. Их применяют как эластичные материалы специального назначения в различных отраслях промышленности, многих областях техники и в народном хозяйстве. Силоксановые резины используют для изготовления уплотнителей, мембран, профильных деталей для герметизации дверей и окон, кабин самолетов, а также гибких соединений, выдерживающих очень низкие температуры в высоких слоях атмосферы, значительные концентрации озона и солнечной радиации. Высокая теплостойкость резин из силоксанового каучука, позволяет применять их также для изготовления резинометаллических виброизоляторов (амортизаторов), антивибраторов воздухопроводов, оболочек свечей зажигания, уплотнителей прожекторов и т. п. Следует сказать также об оснащении силоксановыми резинами промышленных печей и различных аппаратов, работающих при высоких температурах (башен для крекинга нефтепродуктов, газопроводов, рекуперационных установок и т. д.). Из резин на основе силоксанового каучука изготавливают теплостойкие рукава. Это далеко не полный перечень областей применения резин из силоксановых каучуков. Благодаря ценным свойствам этих каучуков области применения их значительно расширяются, несмотря на то, что они дороже резин из обычных товарных СК. Причиной этого является возможность применения силоксановых резин в малоисследованных, но весьма важных областях техники. Кроме того, повышенная стоимость таких резин окупается длительной работоспособностью их по сравнению с обычными резинами.
Фторкаучуки (СКФ) - сополимеры на основе фторолеинов. Атом фтора, входящий в состав молекулы полимера, придает ему особо высокую термо- и химическую стойкость. Наиболее широкое промышленное применение нашли две марки фторкаучуков: СКФ-26 и СКФ-32, выпускается фторкаучук СКФ-26НМ для изготовления термомаслобензостойких герметиков. Высокая теплостойкость фторкаучуков в сочетании с достаточно хорошей механической прочностью, сопротивлением действию агрессивных сред (масел), органических жидкостей, сильных окислителей определяет их применение в производстве различных РТИ. Из фторкаучуков изготавливают уплотнительные и герметизирующие детали, предназначенные для работы в маслах и топливах при 200ºС и выше. Фторкаучуки нашли применение и в производстве рукавов, шлангов и трубок для горючих агрессивных жидкостей и газов, изоляции проводов и кабелей, эксплуатируемых в условиях высоких температур. Листовые материалы из фторкаучуков можно эксплуатировать при температурах от - 43ºС до +200ºС и кратковременно до 315ºС. Из фторкаучуков изготовляют губчатый материал, характеризующийся высокой стойкостью к агрессивным жидкостям и электрической прочностью в широком интервале температур. Широко используют также герметики из фторкаучуков. Области и масштабы применения фторкаучуков увеличиваются из года в год.
Полисульфидные каучуки (тиоколы) - единственный вид каучуков, полимерная цепь которых содержит значительное количество атомов серы (от 20% до 85%). Тиоколы выпускают жидкими (Т-50) и твердыми (ДА). Применяют тиокол ДА для изготовления масло- и бензостойких резиновых изделий, а также уплотнительных материалов (паст, замазок и др.). Кроме того, его используют в качестве компонента для повышения маслостойкости резиновых смесей на основе СКН. Жидкие тиоколы Т-50, НВТ, НВБ-1, НВБ-2 представляют собой подвижную жидкость медообразной консистенции темно-янтарного цвета. В невулканизованном виде жидкие тиоколы хорошо растворимы в ароматических и хлорированных углеводородах, ограниченно растворимы в ацетоне и нерастворимы в спиртах и эфирах.
Они вулканизуются при комнатной температуре неорганическими пероксидами. Их применяют для изготовления маслобензостойких герметизирующих паст и замазок. Твердые тиоколы получают поликонденсацией дихлордиэтилового эфира с полисульфидом натрия в виде водных дисперсий. Водные дисперсии тиоколов можно применять для получения антикоррозионных покрытий металлов. Такие дисперсии наносят на поверхность кистью или пульверизатором. После высыхания образуются пленки с хорошей бензо- и маслостойкостью, влаго- и газонепроницаемостью. Водные дисперсии тиоколов используют для герметизации железобетонных резервуаров.
Термоэластопласты (ТЭП). Это материал, сочетающий свойства вулканизованных каучуков при нормальной и низкой температурах со свойствами термопластов при 120ºС -200ºС. ТЭП могут перерабатываться как пластмассы на стандартном оборудовании методами формования, экструзии, литья под давлением с малыми технологическими потерями. При этом благодаря отсутствию необходимости в вулканизации создается возможность многократной повторной переработки отходов при изготовлении изделий. По структуре ТЭП - блоксополимеры, состоящие из гибких и жестких блоков. Природа блоков, их количество, соотношение, порядок соединения, молекулярная масса и характер взаимодействия между молекулами определяют свойства ТЭП. ТЭП могут применяться как самостоятельно, так и с добавками наполнителей, пластификаторов и других ингредиентов, вводимых для улучшения технических свойств и удешевления изделия.
Отечественной промышленностью выпускаются термоэластопласты: ДСТ-30 (дивинилстирольный), ДМСТ-30 (дивинил-1-метилстирольный); ИСТ-30 (изопренстирольный). В настоящее время синтезированы маслобензостойкие и теплостойкие термоэластопласты - сантопрены. В производстве РТИ термоэластопласты могут заменить каучуки общего назначения - например, в производстве прорезиненных тканей, формовых изделий, рукавов. Преимуществами технологии изготовления рукавов из ТЭП являются:
- отсутствие вулканизации (освобождаются оборудование и рабочие);
- возможность использования отходов путем повторной обработки;
- возможность создания поточной технологической линии;
- ликвидация освинцевания при бездорновом способе.
ТЭП были опробованы в качестве добавок к СКИ-3 с целью получения конфекционных клеев. Клей на основе СКИ-3 и ИСТ-30 по свойствам равноценен клею из НК. Разработан большой ассортимент новых различных типов ТЭП, которые характеризуются высокой озоно-, масло- и бензостойкостью, диэлектрическими показателями, достаточной морозостойкостью, хорошими физико-механическими показателями, особенно тепло - и температуростойкостью. Применение термоэластопластов в производстве РТИ очень перспективно.
Герметики. Бурное развитие высокоскоростной авиации, ракетной техники, ядерной энергетики и других отраслей новой техники привело к созданию промышленности герметизирующих материалов (герметиков). Кроме прямого назначения - уплотнения герметики часто выполняют функции клеев и используются для крепления и монтажа отдельных узлов машин, играют роль покрытий для защиты конструкций от атмосферного воздействия, коррозии, разрушения и др.
Герметики - композиции на основе полимеров и олигомеров.
По консистенции герметики могут представлять собой замазки, пасты или растворы в органических растворителях.
Отечественной промышленностью выпускаются герметики на основе бутадиеннитрильных, уретановых, фторкаучуков и др. Особое место среди герметизирующих материалов занимают герметики на основе жидкого тиокола. Применение их обеспечивает надежность работы конструкций, приспособлений и изделий.
Источник: "Евразийский химический рынок", www.chemmarket.info
