Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разница между натуральным и синтетическим каучуком

Разница между натуральным и синтетическим каучуком

Ключевая разница — натуральный и синтетический каучук

Резина может быть произведена двумя способами; или естественно или искусственно. Как натуральный, так и синтетический каучук можно вулканизировать, в основном с серой; но в некоторых особых случаях другие агенты также используются в зависимости от требуемых свойств. ключевое отличие между натуральным и синтетическим каучуком происходит их происхождение. Оба являются полимерами, но натуральный каучук производится из латекса, полученного из дерева, тогда как синтетический каучук — это искусственный полимер, получаемый с использованием побочных продуктов нефтепереработки.. Они имеют различные физические и химические свойства, и их промышленное применение зависит от этих свойств. Большое количество резины используется для производства автомобильных шин.

Что такое натуральный каучук?

Натуральное каучуковое дерево, Гевея бразиленсис является родным деревом в Бразилию; он также растет в Юго-Восточной Азии, Африке и Южной Америке. Натуральный каучук — это полимер, который производится из сока, собранного с этого каучукового дерева. После сбора сока он подвергается воздействию воздуха при умеренном нагревании.

Мономером натурального каучука является 2-метил-1,3-бутадиен (изопрен), СН2= С (СН3) -CH = CH2. Реакция полимеризации:

Натуральный каучук стал экономически ценным после разработки вулканизированной резины (нагревание в присутствии серы) Чарльзом Гудьером. Это дает очень хорошую эластичную, прочную и связную текстуру.

Что такое синтетический каучук?

Синтетический каучук — это искусственно полученный полимер, который синтезируется из побочных продуктов нефтепереработки. Синтетический каучук также имеет много промышленного применения, аналогичного натуральному каучуку; в области автомобильной промышленности для шин, шлангов, ремней, напольных покрытий, дверей и окон.

По сравнению с натуральным каучуком заметное преимущество синтетического каучука включает в себя хорошую устойчивость к маслу и температуре и способность производить продукт с чрезвычайно постоянным качеством. Синтетический полимер, полученный из бутадиена, считается наиболее важным синтетическим каучуковым полимером..

В чем разница между натуральным и синтетическим каучуком?

Состав и производство:

Натуральная резина: Натуральный каучук — это натуральное полимерное соединение, полученное из латекса Hevea brasiliensis. Он в основном содержит поли-цис-изопрен и некоторые следовые примеси, такие как белки и грязь.

Синтетическая резина: Синтетический каучук представляет собой искусственный полимерный материал, который получают путем полимеризации различных предшественников на нефтяной основе, известных как мономеры. Наиболее распространенным синтетическим каучуковым материалом является стирол-бутадиен, синтезированный в результате сополимеризации стирола и 1,3-бутадиена. Некоторые из других синтетических каучуковых полимеров получают полимеризацией мономеров, таких как изопрен (2-метил-1,3-бутадиен), хлоропрен (2-хлор-1,3-бутадиен) и изобутилен (метилпропен), путем добавления небольшого количества количество изопрена для сшивки. Эти полимеры смешиваются с некоторыми другими мономерами в разных пропорциях, чтобы изменить их физические, химические и механические свойства..

Свойства:

Натуральная резина: Натуральный каучук представляет собой высокомолекулярный полимерный материал и эластомер с вязкоупругими свойствами. Он нерастворим во многих растворителях, таких как вода, спирт, ацетон, разбавленные кислоты и щелочи. Но он растворим в эфире, сероуглероде, четыреххлористом углероде, бензине и скипидаре. Сырой натуральный каучук обладает низкой прочностью на разрыв и износостойкостью.

Синтетическая резина: Существует огромное разнообразие сортов синтетического каучука, и их свойства варьируются от одного типа к другому. Некоторые из наиболее важных синтетических каучуков наряду с их свойствами перечислены ниже.

категориясвойства
Бутадиен-стирольный каучук (SBR)устойчивость к истиранию, низкая эластичность, лучшая устойчивость к нагреванию и старению, отличные электроизоляционные свойства
Полибутадиеновый каучук (BR)смешанный с SBR или NRabrasion-стойким, хорошей эластичностью, гибкий при низких температурах
Изопреновый каучук (ИК)более равномерный очиститель, прозрачный
Акрилонитрил-бутадиен-каучук (NBR)Масло и топливо устойчивы, имеют хорошие температурные свойства, устойчивы к истиранию
Хлоропреновый каучук (CR)Огнестойкий, устойчивый к смазкам, маслам, атмосферным воздействиям и старению, устойчив к истиранию
Бутилкаучук (БИХ)Низкая проницаемость для газов, устойчивость к старению, озону и химическим веществам, хорошие механические свойства, стойкость к истиранию, хорошие электроизоляционные свойства

1. Латекс собирают с постукивающего каучукового дерева. Мохд Хафиз Нур Шамс — Перенесено из ml.wikipedia в Commons Sreejithk2000 с использованием CommonsHelper., [CC BY 2.5], через Wikimedia Commons.

Читайте так же:
Сильное искрение щеток электродвигателя

2. NBR balles By Cjp24 — собственная работа, [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons

«РТИ Сибирь»

НК — натуральный каучук, каучук натуральный (НК), получают коагуляцией латекса каучуконосных растений, главным образом бразильской гевеи. Основной компонент — полиизопрен. Вулканизацией НК получают прочную и эластичную резину. Применяется в производстве шин, амортизаторов, изделий санитарии и гигиены и многого другого.

БСК — бутадиенстирольные, бутадиен-стирольные каучуки (дивинил-стирольные каучуки, стирольные каучуки, СКС, БСК), продукты сополимеризации бутадиена со стиролом (иногда с α-метилстиролом). Резины из БСК прочны и износостойки (производство автомобильных шин, конвейерных лент, резиновой обуви).

ПИ — изопреновые каучуки, изопреновые каучуки синтетические (СКИ), синтетические полиизопрены. Резины из изопреновых каучуков отличаются высокой механической прочностью и эластичностью. Заменители натурального каучука в производстве шин, конвейерных лент, резин, обуви, медицинских и спортивных изделий

ПБ — бутадиеновые каучуки (дивиниловые каучуки, полибутадиены, СКД, СКДЛ, америпол, буден, буна СВ, диен, интен, карифлекс BR, коперфлекс, нипол BR, солпрен, эуропрен-цис и др.), полимеры 1,3-бутадиена. Бутадиеновые каучуки — каучуки общего назначения. Применяются при изготовлении протекторных и обкладочных (каркас, брекер, боковина) шинных резин. Эти каучуки используют также в производстве РТИ (напр., конвейерных лент), низа обуви, изоляции кабеля, ударопрочного полистирола и др. Используют в производстве антифрикционных асбестотехнических изделий, линолеума, абразивного инструмента, изделий бытового назначения и др.

БК — бутилкаучук (БК, инджей-бутил, полисар-бутил, сокабутил, эссо-бутил), сополимер изобутилена с небольшим количеством изопрена. Характеризуется высокой тепло-, свето- и озоностойкостью, а также устойчивостью к действию многих агрессивных сред — растворов щелочей, кислот, спиртов, кетонов, растительных и животных жиров, перекиси водорода и др. Отличительная особенность бутилкаучуков — исключительно низкая воздухо- и паропроницаемость. Бутилкаучук применяют в производстве автомобильных камер, теплостойких деталей варочных камер, диафрагм, паропроводных рукавов, теплостойких конвейерных лент, прорезиненных тканей. На основе бутикаучуков изготовляют изоляцию кабелей высокого и низкого напряжения, гуммировочные покрытия химической аппаратуры, кровельные покрытия, детали доильных аппаратов, некоторые изделия медицинского назначения и др.

ЭПК — этилен-пропиленовый каучук (этиленпропиленовый, СКЭПТ), сополимеры этилена с пропиленом или терполимеры этих двух мономеров с несопряженным диеном. Основное применение этилен-пропиленовых каучуков — в качестве изоляции проводов и кабелей, для получения (в смеси с полипропиленом) ударопрочных пластмасс, изготовления автомобильных уплотнительных деталей, велосипедных шин, гуммированных покрытий, теплостойких конвейерных лент, прорезиненных тканей, рукавов.

ХПК — хлоропреновые каучуки (наирит, неопрен), продукты полимеризации хлоропрена. Резины из хлоропреновых каучуков атмосферо-, бензо- и маслостойки. Применяются в производстве конвейерных лент, ремней, рукавов, клеёв.

БНК — бутадиен-нитрильные каучуки (бутадиен-акрилонитрильные каучуки, дивинил-нитрильные каучуки, нитрильные каучуки, БНК, БНКС, СКН, бреон, бутакрил, бутапрен, крайнак, NBR, нипол N, пербунан N, тербан, хайкар, хемигум, тербан), сополимеры бутадиена с акрилонитрилом. бутадиен-нитрильные каучуки используют в производств разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами, например уплотнителей, сальников, шлангов, приводных ремней, топливных баков для автомобильной, авиационной, нефтяной промышленности, полиграфических офсетных пластин, подошвы маслостойкой обуви и др. Каучуки применяют также как основу адгезивов, в качестве нелетучих и невымываемых пластификаторов пластмасс, каучуки некоторых типов — для изготовления оболочек электрических кабелей, эбонита и др.

УК — уретановые каучуки (уретановые эластомеры, полиуретаны, торговые марки — СКУ, адипрен, тексин, джентан, эластотан, вулколлан, дуретан, десмопан, урепан и др.). Производят уретановые каучуки трех видов: обычные твердые, литьевые и термоэластопласты. В промышленности наиболее широко применяют литьевые уретановые каучуки, из которых изготовляют массивные шины для внутризаводского транспорта, детали грохотов для классификации углей, конвейерные ленты, приводные ремни, уплотнители и амортизаторы, подошву обуви, основу ковровых изделий и декоративных обоев. Термоэластопласты используют главным образом в производстве разнообразных деталей автомобилей. Вальцуемые уретановые каучки – при изготовлении различных изделий сложного профиля, а также искусственной кожи для верха обуви.

ПС — полисульфидный каучук (тиокол). Полисульфидные каучуки масло-, бензо-, свето-, радиационно-, кислороде- и озоностойки, устойчивы к кислотам и щелочам. Жидкие полисульфидные каучуки — основа герметиков и клеев, твердые полисульфидные каучуки применяют для гуммирования бетонных топливных резервуаров и герметизации клепаных швов топливных сосудов, для произ-ва РТИ.

Читайте так же:
Угол метрической и дюймовой резьбы

КК — кремнийоргранические каучуки (силоксановые, силиконовые каучуки, торговые марки — СКТ, СКТВ, СКТФТ). Резины на основе кремнийоргранических каучуков применяют преимущественно как электроизоляционный материал, а также в авиастроении (уплотнители для дверей, иллюминаторов, грузовых люков, амортизаторы, трубопроводы горячего воздуха); бензомаслостойкие сорта — для уплотнения топливных баков, в качестве уплотнительных деталей топливо- и маслопроводов, гидросистем. Благодаря биоинертности, тромборезистентности и хорошей тканесовместимости резины на основе кремнийоргранических каучуков используют в медицине для изготовления различных эндопротезов (суставов, мягких тканей) длительного пользования.

АК — акрилатные каучуки (акриловые каучуки), сополимеры эфиров акриловой кислоты (этил-, бутил-, алкоксиалкил-, алкокситиоалкилакрилатов) между собой или с виниловыми мономерами (акрилонитрилом, 2-хлорэтилвиниловым эфиром, винилхлорацетатом и др.). Акрилатные каучуки применяют главным образом в производстве РТИ (маслостойких уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов), а также для гуммирования различных емкостей, герметизации строительных конструкций, приготовления лаков и др.

ФКК — фторкремнийорганические каучуки(фторсиликоны, фторкаучки, фторорганические каучуки, фторэластомеры), синтетические каучуки, получаемые сополимеризацией фторсодержащих мономеров. Отличительная особенность фторкремнийорганических каучуков — сочетание высокой теплостойкости с химической стойкостью к различным агрессивным средам в широком интервале температур; характеризуются также хорошими физико-механическими свойствами, в т. ч. сопротивлением к истиранию, газонепроницаемостью, невоспламеняемостью, удовлетворительными диэлектрическими свойстввами, умеренной радиационной стойкостью, не набухают в воде. Резины на основе этих фторкремнийорганических каучуков морозостойки и негорючи, способны длительно работать при высоких температурах, стойки к действию углеводородных сред. Фторкремнийорганические каучуки используют в производстве уплотнителей, рукавов шлангов, мембран, резинотканевых материалов, гуммировочных покрытий и др. изделий, работающих при высоких температур и в контакте с агрессивными средами.

Выбор резиновой обуви? Сравнение материалов (1 часть)

Резина – это лучший материал для сапог в пору осенних дождей и во время весеннего тающего снега. Поэтому резиновая обувь занимает прочное место в гардеробе каждого человека. Сейчас существует огромное разнообразие сапог из натурального каучука и синтетической резины. И тут возникают вопросы: “Как выбрать резиновые сапоги?” и “Что лучше: натуральный или синтетический материал?”. постараемся помочь вам определиться с выбором материала.

Синтетический каучук

Синтетические каучуки

В наше время существуют десятки видов синтетических каучуков. Самые распространенные из них:

  • изопрен
  • бутадиен
  • хлоропрен
  • фторкаучуки

И это не говоря о каучуках в их группах, а их десятки, каждый из которых имеет свою технологию производства и специфические свойства. Сократим для ясности общей картины.

Появление синтетической резины

История синтетической резины началась в 1878 г, с открытия Бушардом реакции превращающей изопрена в каучукоподобное вещество. Отцом же промышленного производства синтетического каучука с уверенностью можно назвать С.В. Лебедева, который в 1926-27 гг. изобрел способ его получения на основе этилового спирта, что делало его очень дешевым, но сохранявшим большинство основных свойств натурального каучука. Это и стало началом массового производства недорогих изделий из резины – обуви, покрышек, шлангов.

Качества и свойства

Обувь из синтетического каучука отличается:

  • низкой ценой
  • стойкостью к различным видам растворителей
  • плохая стойкость к низким температурам

Помимо обуви он применяется в различных типах промышленности и является основной составляющей:

  • автомобильных, велосипедных и авиационных шин и покрышек
  • различных конвейерных лент
  • кабелей и изоляционных материалов
  • средств контрацепции
  • мастик, паст и клеёв
  • ракетного топлива
  • маслобензостойких изделий
  • шлангов
  • водолазных костюмов
  • губчатых изделий
  • различной обуви

Этот список можно расширять практически бесконечно, что несомненно доказывает практическую необходимость этого материала.

Натуральный каучук

Вместе с этим свои позиции не сдает и натуральный каучук. Несмотря на то что меньшую устойчивость к химическим веществам и белее высокую цену, он остается лидером в производстве резиновых изделий.

Сбор каучука из гевеи в бразилии

Всемирная история использования натурального каучука начинается с Колумба, именно он открыв Америку, привез информацию о там как индейцы используют сок деревьев гевеи. Он рассказал что они делают из них мячи, используют в производстве посуды, герметизации дна лодок. Но в тот момент это никого не заинтересовало, а быстрое засыхание чистого вещества на долгое время ограничило применение каучука только в виде примитивных ластиков для карандашей. Позже, в 1823 г был изобретен способ пропитки ткани раствором каучука, что позволяло делать ее непромокаемой. Но и здесь широкого распространения он не получил, так как ткань затвердевала в холодную погоду, а в жару “таяла”. Настоящим прорывом стало открытие Гудьира в конце 30-х годов ХІІХ ст. Именно он смог наконец то стабилизировать каучук и назвал этот процесс вулканизацией. С этого момента и начинается массовое промышленное производство Каучуковых сапог и первооткрывателем в данной сфере стала компания Aigle которая и сейчас занимает лидирующее место.

Читайте так же:
Что можно сделать с помощью клеевого пистолета

Обувь из натурального каучука отличается:

  • эластичностью даже при очень низких температурах
  • прочностью
  • стойкостью к стиранию

Сфера применения натурального каучука практически также широка как и синтетического:

  • производство резиновых сапог
  • авиационная промышленность
  • строительство
  • производство шин, латекса, различных резиновых изделий
  • медицина

Мы рассмотрели основные качества материалов каучука и синтетической резины. В следующей части мы опишем какую конкретно обувь производят из этих материалов и подведем итоги.

EPDM, EPM, этилен-пропиленовые каучуки

Формула

Этилен-пропиленовые каучуки занимают ведущее место среди синтетических каучуков (СК). Этилен-пропиленовые эластомеры можно охарактеризовать как недорогие каучуки общего назначения с высокими показателями, в большинстве случаев заменяющие дорогостоящие специальные каучуки.

Различают этилен-пропиленовые каучуки двух типов. Двойные сополимеры этилена с пропилeном обозначаются как ЭПМ, ЭПК или СКЭП (синтетический каучук этилен-пропиленовый), международное обозначение EPM (ethylene propylene M-class rubber). Тройные сополимеры этилена, пропилена и диена обозначаются как ЭПДМ, ЭПТ или СКЭПТ (синтетический каучук этилен-пропиленовый тройной), международное обозначение EPDM (ethylene propylene diene M-class rubber). Свойства получаемой резины определяются составом наполнителя и пропорциями компонентов. Например, каучуки с низким содержанием пропилена (20-30%) характеризуются высокой прочностью невулканизированной смеси, каучуки с высоким его содержанием (45-50%) — низкой прочностью, но достаточно высокой морозостойкостью. Различия в свойствах СКЭП и СКЭПТ больше относятся к технологии производства, нежели к эксплуатационным свойствам. Для описания общих свойств данной группы каучуков можно использовать аббревиатуру СКЭП(Т).

Характеристики СКЭП(Т), EPM, EPDM, совместимость со средами

Этилен-пропиленовые каучуки, СКЭП(Т), характеризуются наличием комплекса ценных свойств: озоно — и термостойкость, химическая стойкость, и стойкость к погодным воздействиям, возможность введения в каучук больших количеств сажи и масла, относительно высокие физико-механические показатели вулканизаторов, а также дешевизна и доступность основных исходных мономеров – этилена и пропилена. Также обладает способностью сохранять светлый цвет.

СКЭП(Т) обладает хорошей совместимостью с пожаробезопасными гидравлическими жидкостями, кетонами, горячей и холодной водой и щелочами. Этилен-пропиленовые каучуки мало набухают в полярных растворителях. Готовые резиновые изделия имеют также отличную стойкость к неорганическим или высокополярным жидкостям таким, как кислоты, щелочи и спирты. Свойства резины на основе данного вида каучука не изменяются после выдерживания ее в течение 15 суток при 25°С в 75%-ной и 90%-ной серой кислоте и в 30%-ной азотной кислоте.

Резина на основе каучука СКЭП отличается высокой озоностойкостью. По озоностойкости вулканизаты этилен-пропиленового каучука превосходят вулканизаты бутадиен-стирольного каучука, неопрена, бутилкаучука и уступают лишь вулканизатам на основе хайпалона (гипалона).

Этилен-пропиленовый каучук обладает отличными электрическими, изоляционными и диэлектрическимисвойствами. Устойчивость данных каучуков к теплу и старению намного лучше, чем у бутадиен-стирольного и натурального каучуков.

Все виды СКЭП(Т) наполняются упрочняющими наполнителями, такими как сажа, чтобы придать хорошие механические свойства. Их эластичные свойства лучше, чем у многих синтетических каучуков, но они не достигают уровня натурального каучука и бутадиен-стирольного каучука.

С другой стороны СКЭП(Т) обладают низкой стойкостью к алифатическим, ароматическим или хлорсодержащим углеводородам и неполярным растворителям. СКЭП(Т) обладает неудовлетворительной совместимостью с большинством масел, бензином, керосином.

Этилен-пропиленовые каучуки несовместимы с обычными каучуками общего назначения, но применяются в комбинации с бутилкаучуком для изготовления технических тканей и различных резинотехнических изделий.

Читайте так же:
Определение сечения провода по диаметру таблица

Для устранения недостатков СКЭП(Т) – низких адгезии, масло- и огнестойкости, невысокой скорости экструзии при изготовлении изделий — каучуки совмещают с другими СК. Так, сополимер хорошо совмещается с термопластами (особенно полиэтиленом и полипропиленом) и с бутилкаучуком. Терполимеры совулканизуются с бутадиен-нитрильными, полихлоропреновыми, бутадиен-стирольными и бутадиеновыми каучуками.

Применение СКЭП(Т), EPM, EPDM

СКЭП(Т) широко применяется в различных сферах, как отдельно, так и в сочетании с другими материалами. Благодаря доступности исходного сырья и высоким качествам вулканизатов, этилен-пропиленовый каучук занимает ведущее место среди синтетических каучуков. СКЭП(Т) можно охарактеризовать как недорогие каучуки общего назначения с высокими показателями, в большинстве случаев заменяющие дорогостоящие специальные каучуки. Благодаря своим качествам данный материал является основным при изготовлении резиновых компенсаторов (вибровставок) для рабочей среды на водной основе с различными примесями. В нашем ассортименте представлены резиновые компенсаторы на основе EPDM трех различных видов: резиновый компенсатор ERV-R, износостойкий резиновый компенсатор ROTEX и резиновый компенсатор повышенной гибкости ERP.

СКЭП(Т) используется как уплотняющий и изолирующий материал, например, в уплотнениях стекол и входных дверей, в радиаторах, садовых и бытовых шлангах и трубках. Из этого материала изготавливаются различные прокладки, ремни, электрическая изоляция, уплотнительные кольца, тепловые коллекторы для солнечных панелей и мембраны, окружающие диффузор динамиков. СКЭП(Т) используется как компаунд для водостойких кабельных соединений.

В жилищном строительстве СКЭП(Т) применяется в качестве уплотнителя, гидроизоляционного и кровельного (рулонного) материала, а также для гидроизоляции при строительстве искусственных водоёмов и для изготовления геомембран. Данный материал не загрязняет стоки дождевой воды, что жизненно важно в случае сбора дождевой воды для последующего использования при гидроизоляции кровель.

СКЭП(Т) широко востребован в автомобильной промышленности. В этой сфере он используется для изготовления уплотнителей автомобильных дверей, окон, багажника и капота, различных шлангов, трубок, прокладок в двигателе и вспомогательных системах. СКЭП(Т) применяется в тех случаях, когда необходимо избежать применения силикона, например в промышленных респираторах, предназначенных для работы в покрасочных камерах.

СКЭП(Т) применяется в качестве изоляции проводов и кабелей, для получения (в смеси с полипропиленом) ударопрочных пластмасс, изготовления прорезиненных тканей, рукавов.

Гранулы окрашенного СКЭП(Т) смешиваются с полиуретановой основой и наносятся на бетон, асфальт, кирпичную кладку, дерево и т.д. для создания нескользкой мягкой, пористой безопасной поверхности для влажных зон, таких как бассейны, а так же как безопасное покрытие для игровых поверхностей, позволяющее уменьшить травмоопасность при падении.

Химическое описание СКЭП(Т), EPM, EPDM

Этилен-пропиленовые каучуки представляют собой сополимеры этилена с пропиленом или терполимеры этих двух мономеров с несопряженным диеном. В качестве диена, вводимого, в том числе, для облегчения вулканизации, в количестве 0,5-3 мол. %, чаще всего используют этилиденнорборнен, реже — дициклопентадиен, 1,4-гексадиен и метилтетрагидроинден. Общая формула сополимера:

Макромолекула этилен-пропиленового каучука содержит от 50 до 70 мол. % этиленовых звеньев, сополимеры с большим количеством этих звеньев в молекуле являются термопластами.

Основные цепи сополимера и терполимера не содержат двойных связей, поэтому этилен-пропиленовые каучуки превосходят другие типы СК по озоно-, свето- и атмосферостойкости; обладают длительной теплостойкостью при температурах до 150°С и кратковременной при 200 °С; стойки к воздействию окислительных и агрессивных сред. Насыщенность основной цепи придает сополимерам этилена и пропилена повышенную устойчивость ко всем видам старения. Для длительного хранения СКЭП(Т) стабилизируют обычно бесцветными антиоксидантами фенольного типа (0,2-0,5% от массы каучука), в некоторых случаях применяют окрашивающие антиоксиданты, например фенил-нафтиламин (неозон Д). Главным недостатком СКЭП(Т) является низкая масло- и огнестойкость.

Характеристики каучуков с низким содержанием пропилена

Каучуки с низким содержанием пропилена (20-30%) характеризуются высокой прочностью невулканизованной смеси, каучуки с высоким его содержанием (45-50%) — низкой прочностью, но достаточно высокой морозостойкостью. В зависимости от молекулярной массы этилен-пропиленовые каучуки делят на низко-, средне- и высоковязкие; их вязкости по Муни, измеренные при 100°С, 120°С, 125-200°С, составляют соответственно 25-60, 60-100 и 100-120 единиц.

Этиленпропиленовые каучуки являются достаточно легким материалом, имеют плотность 850-870 кг/м3. Свойства зависят от содержания и вариации этиленовых звеньев в сополимерных звеньях. Этиленпропиленовый каучук не содержит двойных связей в молекуле, бесцветный, имеет отличную стойкость к воздействию тепла, света, кислорода и озона.

Читайте так же:
Токарный станок иж 250итвм 01

Для насыщенных этилен-пропиленовых каучуков применяется перекисная вулканизация. Каучук этилен-пропилен-диеновый, который содержит частичную ненасыщенность связей, допускает вулканизацию с серой. Он немного меньше устойчив к старению, чем этилен-пропиленовый каучук.

Технология производства СКЭП(Т), EPM, EPDM

СКЭП получают сополимеризацией этилена с пропиленом (и диеном) на катализаторе Циглера-Натта в растворе или избытке полипропилена. Не пластифицируются. Вулканизируются органическими пероксидами (СКЭП), серой, фенол-формальдегидными смолами (СКЭП(Т) ).

Схема

Производство исходных материалов синтеза этилен-пропиленового каучука — этилена и пропилена — связано с крекингом нефтяных углеводородов. Исходным сырьем в получении каучуков является сырая нефть, которую разделяют на фракции (углеводороды определенного размера) и далее уже используют в синтезе необходимых мономеров. Мономеры используют для производства синтетических каучуков различными методами полимеризации.

Промышленные способы производства каучуков

Основные промышленные способы производства этилен-пропиленовых каучуков — сополимеризация этилена с пропиленом (и диеном) на катализаторах Циглера-Натты в присутствие тяжелых углеводородных растворителей или в суспензии в жидком пропилене. Основные промышленные катализаторы — системы, содержащие соединения V (VOC13, VC14, триацетилацетонат V) и алюминийалкилы или алюминийгалогеналкилы [Al(C2H5)2Cl, А12(С2Н5)3С13].

Проведение полимеризации в тяжелых углеводородных растворителях

Полимеризацию в тяжелых углеводородных растворителях- н-гексане, н-гептане или бензине с т. кип. 80-110°С- проводят при 30°С в реакторе непрерывного типа с мешалкой и охлаждением или в каскаде из 2-5 реакторов, куда поступают мономеры, очищенные от влаги и полярных растворителей, и катализатор. Во избежание излишнего повышения вязкости смеси сополимеризацию обрывают при получении раствора с концентрацией этилен-пропиленового каучука 8-10% по массе, для чего добавляют различные спирты. После частичного удаления непрореагировавших мономеров в раствор вводят антиоксиданты и удаляют катализатор промывкой смеси водой, этанолом и соляной кислотой. После отгонки растворителя с парами воды выделяют каучук; иногда выделение из раствора осуществляют путем осаждения этанолом.

Проведение полимеризации мономеров

Полимеризацию мономеров в суспензии в жидком пропилене проводят при температуре от -20° до 40°С. Компоненты системы вводят в реактор раздельно в виде растворов в жидком пропилене или бензине; активный каталитический комплекс образуется непосредственно в реакционной зоне. Полученная суспензия каучука в пропилене (25-36% по массе) поступает на водную дегазацию, а затем обезвоживается в червячно-отжимных прессах.

Низковязкие СКЭП(Т) получают обычно полимеризацией в растворе, высоковязкие — в суспензии. Выпускают этилен-пропиленовые каучуки в виде гранул, резаных узких полос или прессованных кип.

СКЭП(Т) обычно не пластицируют; для получения резиновых смесей необходимой пластичности выбирают каучуки с соответствующей вязкостью. Этилен-пропиленовые каучуки легко смешиваются с ингредиентами в резиносмесителях и на вальцах. Изделия изготавливают методом литья под давлением, каландрованием, экструзией.

Наполненные каучуки

Наряду с ненаполненными этилен-пропиленовыми каучуками выпускают наполненные каучуки; основные наполнители — слабощелочная или нейтральная печная сажа (для темных каучуков), минеральные наполнители, не имеющие кислой реакции (мел, кремнезем, каолин). Тип пластификатора СКЭП(Т) выбирают в зависимости от используемой в дальнейшем вулканизующей смеси; для сополимеров это главным образом насыщенные минеральные масла, парафины, сложные эфиры, полиалкилбензолы; для терполимеров применяют также вулканизующие пластификаторы — низкомолекулярный полибутадиен с высоким содержанием винильных звеньев.

СКЭП(Т) вулканизуют при 150-180°С в течение 10-60 мин.Основные вулканизующие агенты для сополимера — кумилпероксид, трет-бутилпероксид, некоторые ненасыщенные пероксиды с соагентами (S, триаллилизоцианурат и др.), для терполимера — главным образом S с ускорителями вулканизации (каптакс, тетраметилтиурамдисульфид), феноло-формальдегидные смолы. С применением феноло-формальдегидных смол получают резины с высокой озоностойкостью, при использовании пероксидов в сочетании с S и ускорителями вулканизации — резины с высокой стойкостью к агрессивным средам, при применении S и тетраметилтиурамдисульфида — резины с хорошими физико-механическими характеристиками.

Таблица

Некоторые торговые марки СКЭП(Т), EPM, EPDM

На рынке представлено большое количество производителей, среди которых можно выделить несколько основных:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector