2.8. Инден-кумароновые и стирол-инденовые смолы

Инден-кумароновые смолы (coumarone-indene resins), стирол-инденовые смолы (styrene-indene resins) — низкомолекулярные термопластичные полимеры, получаемые полимеризацией фракции каменноугольной смолы, в свою очередь получаемой в процессе коксования угля. Являются одной из разновидностей углеводородных смол. Сырьё представляет собой ароматические фракции обычно кипящие в интервале 150—250°С, основными компонентами которых являются кумарон, инден, стирол и их алкильные производные. Смолы получают каталитической катионной полимеризацией. Катализаторами полимеризации служат сильные протонные (серная кислота) и апротонные (хлорид алюминия, фторид бора) кислоты.

По своим физико-химическим свойствам и применению эти смолы аналогичны ароматическим нефтеполимерным смолам, и во многих случаях являются взаимозаменяемыми. Ключевым отличием является температура размягчения. Благодаря высоким концентрациям индена, могут быть получены смолы с температурой размягчения (по методу кольца и шара) 150°С и выше. Используются при производстве лакокрасочных материалов, половых покрытий, печатных красок и чернил, клеёв; используются в качестве мягчителей натуральных и синтетических каучуков. В резиновых смесях инден-кумароновые смолы улучшают обрабатываемость, формуемость и прессовку к корду, способствуют диспергированию сажи в каучуках, особенно в цис-бутадиеновых и повышают клейкость резиновых смесей.

Отечественные инден-кумароновые смолы подразделяют по ГОСТ 9263—66 на семь типов в зависимости от температуры размягчения, на шесть марок – в зависимости от окраски (Таблица 9). В резиновых смесях используют главным образом темные ИКС марок Г/III и Д/III с температурой размягчения соответственно не ниже 90 и 80° С. Температура размягчения иден-кумароновых смол является одним из основных показателей, определяющих их поведение в качестве пластификаторов и повысителей клейкости. С повышением температуры размягчения смол пластичность смесей ухудшается, а механические свойства вулканизатов улучшаются. Температура размягчения возрастает с увеличением молекулярного веса. следует учитывать, что введение инден-кумароновых смол в резиновые смеси замедляет процесс вулканизации.

Таблица 9. Типы и марки инден- кумароновых смол по ГОСТ 9263—66

Тип смолы	Придаваемые свойства	Температура размягчения, °С, не менее	Марка
			0	I	II	III	IV	V
А	Меньшая клейкость, большая прочность	140	А/0	А/I	А/II	А/III	А/IV	-
Б		120	Б/0	Б/I	Б/II	Б/III	Б/IV	-
В	Мягчитель, большая клейкость	105	В/0	В/I	В/II	В/III	В/IV	В/V
Г		90	Г/0	Г/I	Г/II	Г/III	Г/IV	Г/V
Д		80	Д/0	Д/I	Д/II	Д/III	Д/IV	Д/V
Е	В резиновых смесях не используются	70	-	Е/I	Е/II	Е/III	Е/IV	Е/V
Ж		60	-	-	-	Ж/III	Ж/IV	Ж/V

При содержании смолы до 5-7 масс. ч. на 100 масс ч. каучука механические свойства резин почти не меняются. Для применения в резине рекомендуются смолы с температурой плавления 90-100 °С и плотностью 1,10-1,12 г/см3. Качественной мерой совместимости с неполярными каучуками может служить анилиновая точка (чем выше анилиновая точка, тем лучше совмещение). С увеличением совместимости смолы с каучуком пластичность смеси повышается, а напряжение при удлинении и твердость вулканизаторов понижается.

Стирольно-инденовые смолы по своим характеристикам практически аналогичны инден-кумароновым.

Предлагаются смолы компаниями: ЗАО «Русхимсеть» [], Natrochem Inc. [], Western Reserve Chemical [], Neville Chemical Company [], рядом компаний из КНР (Innova Chemical Co Ltd [], SJZ Chenghui Chemical Co., Ltd. [] и др.).

Разумеется, промышленностью выпускается множество иных синтетических олигомеров, смол, которые, в принципе, способны выступать в качестве повысителей клейкости – смолы на основе полимеров и сополимеров стирола [, ], эпоксидные и полиэфирные олигомеры, акриловые [] смолы. Но в виду ряда причин, среди которых и иной ценовой диапазон и, как правило, высокая полярность (не позволяющая совмещать эти продукты с каучуками общего назначения), они не используются в качестве повысителей клейкости в шинной промышленности. Их область применения, как правило, промышленность адгезивов (клеи-расплавы, растворные адгезивы, клеи, чувствительные к давлению и т.п.), промышленность РТИ (в основном, для производства масло-бензостойких изделий), промышленность пластмасс (как вещества, снижающие вязкость и облегчающие экструзию и литье под давлением) и другие области применения.

Тем не менее, поиск веществ, обеспечивающих повышение клейкости резин, ведется. В том числе, с попытками использовать продукты растительного и животного рпоисхождения. Так в патенте [] предлагается использование алкидных смол, полученных из животных жиров или растительных масел, взамен терпеновых или нефтяных.