- •Образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •1. Общие вопросы
- •1.1. Основные свойства резин как конструкционного материала
- •1.2. Структура и направления развития резиновой промышленности
- •1.3. Основные компоненты и рецептура резиновых смесей
- •1.4. Физико-механические испытания каучуков, резиновых смесей и резин
- •1.4.1. Методы испытаний каучуков и резиновых смесей
- •1.4.2. Методы испытаний резин
- •1.4.2.1.Определение свойств резин при статическом нагружении
- •1.4.2.2. Определение свойств резин при динамическом нагружении
- •1.4.2.3. Определение сопротивления резин истиранию
- •1.4.2.4. Определение прочности связи между резиной и резиной, резиной и другими материалами
- •1.4.2.5. Определение сопротивления резин действию внешних сред
- •2. Каучуки, применяемые в производстве резиновых изделий
- •2.1. Натуральный каучук
- •2.2. Синтетические изопреновые каучуки
- •2.3. Бутадиеновые каучуки
- •2.4. Бутилкаучук
- •2.5. Этиленпропиленовые каучуки
- •2.6. Бутадиен-стирольные каучуки
- •2.7. Бутадиен-нитрильные каучуки
- •2.8. Хлоропреновые каучуки
- •3. Вулканизующие системы
- •3.1. Основные закономерности процесса вулканизации каучуков различной природы
- •3.2.1. Взаимодействие серы с каучуком в отсутствие ускорителей
- •3.2.2. Вулканизация серой в присутствии ускорителей
- •3.2.2.1. Ускорители – производные дитиокарбаминовых кислот
- •3.2.2.2. Ускорители группы тиазолов
- •3.2.2.3. Ускорители аминного типа
- •3.2.3. Активаторы ускорителей серной вулканизации
- •3.2.4. Замедлители преждевременной вулканизации
- •3.2.5. Серные вулканизующие системы для высокотемпературной вулканизации
- •3.3 Бессерные вулканизующие системы для ненасыщенных каучуков
- •3.4. Вулканизующие системы для насыщенных каучуков
- •3.5. Вулканизующие системы для каучуков с функциональными группами
- •4. Наполнители
- •4.1. Активные наполнители
- •4.1.1. Технический углерод
- •4.1.1.1.Способы классификации технического углерода
- •4.1.1.2. Усиливающее действие технического углерода
- •4.1.1.3. Выбор марок технического углерода.
- •4.1.2. Другие типы активных наполнителей
- •4.2. Неактивные наполнители
- •5. Пластификаторы и мягчители
- •6. Защитные добавки
- •Ингредиенты специального назначения
- •Технологические добавки
- •9. Армирующие материалы
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Охотина Наталья Антониновна
- •Тексты лекций
- •420015, Казань, к.Маркса, 68
2.6. Бутадиен-стирольные каучуки
Эмульсионные бутадиен-стирольные каучукиявляются основными типами бутадиен-стирольного каучука и получаются при радикальной сополимеризации в эмульсии бутадиена со стиролом или-метилстиролом.
Каучуки выпускают с содержанием связанного стирола (-метилстирола) 10, 30, или 50%, а сополимеризацию проводят при высокой (50ºС - “горячая” полимеризация) и при пониженной (5ºС - “холодная” полимеризация) температурах. Для получения устойчивых эмульсий мономеров и готового продукта - латекса - используют эмульгаторы. Молекулярная масса регулируется специальными регуляторами. Для защиты каучуков при хранении и переработке в латекс вводят окрашивающий (аминный) или неокрашивающий (фенольный) противостаритель.
При выделении каучуков из латексов коагуляцией электролитами часть компонентов эмульсионной системы остается в каучуке, загрязняя его.
Отечественные эмульсионные бутадиен-стирольные каучуки обозначаются СКС, а -метилстирольные - СКМС. Затем следуют цифры, указывающие на содержание стирола или-метилстирола, и буквы, отражающие условия полимеризации. Буква А обозначает низкотемпературную полимеризацию, буква Р - проведение процесса в присутствии регуляторов молекулярной массы, буквы П, К, С, - тип эмульгатора (соответственно парафинаты, соли канифоли, алкилсульфонаты), буква Н - применение неокрашивающегося противостарителя.
Промышленность выпускает также каучуки, наполненные на стадии синтеза маслом, что отражается в марке каучука буквой М и цифровым индексом 15 или 27, указывающим на содержание масла.
Например, марка СКС-30АРКМ-15 означает, что каучук содержит около 30 мас. ч. связанного стирола, получен холодной полимеризацией в присутствии регулятора молекулярной массы и канифолевого эмульгатора, наполнен 15 мас. ч. масла.
Звенья бутадиена и стирола (-метилстирола) в макромолекулах распределены нерегулярно, статистически случайно: около 80% звеньев бутадиена присоединены в положении 1,4 и около 20% - в положении 1,2:
СН2 - СН = СН - СН2 – СН2 - СН – СН2 - СН .
| |
С6Н5 СН = СН2
Поэтому бутадиен-стирольные каучуки являются полностью аморфными, не способными к кристаллизации полимерами. СКС (СКМС) в основном хорошо перерабатываются, заготовки при формовании хорошо сохраняют форму.
Резины на основе бутадиен-стирольных каучуков характеризуются высокой механической прочностью и износостойкостью, а из-за меньшей ненасыщенности основных цепей – повышенными теплостойкостью и сопротивлением старению. Поэтому бутадиен-стирольные каучуки широко используются в шинной промышленности, в производстве транспортерных лент, рукавов, различных формовых и неформовых резино-технических изделий, обуви и др.
При сополимеризации бутадиена со стиролом в растворе в присутствии литийорганических катализаторов получаются так называемые «растворные» бутадиен-стирольные каучуки. Структура этих полимеров существенно отличается от структуры каучуков эмульсионной полимеризации и зависит от полярности растворителя.
В полярной среде образуется статистический сополимер с увеличенным содержанием цис-1,4 - звеньев (до 40%). Такие каучуки обозначаются ДССК-18, где цифровой индекс указывает на содержание стирола. Сополимеризация в неполярных средах приводит к образованию блок-сополимеров (ДСТ), обладающих свойствами термоэластопластов.
“Растворные” каучуки ДССК имеют очень узкое ММР и поэтому обладают худшими технологическими свойствами, которые частично устраняются добавлением НК или СКИ, пластификаторов, повышающих клейкость, и т.д.
Резины на основе ДССК по сравнению с резинами на основе эмульсионных каучуков бутадиен-стирольных характеризуются более высокими эластичностью, износостойкостью и приближаются по этим показателям к резинам на основе бутадиеновых каучуков.