ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА 1.1. Свойства и применение изопренового каучука Изопреновый каучук — синтетический каучук. Эластичная темно-серая масса без характерного запаха. Химический состав изопрена приблизительно идентичен натуральному каучуку, поэтому свойства этих двух эластомеров похожи. Синтетические изопреновые каучуки хорошо совмещаются со всеми диеновыми каучуками. Важнейшее свойство — их способность к полимеризации, которая используется для получения синтетических каучуков. Натуральный каучук — это изопреновый каучук. Поэтому перед учёными стояла задача получить синтетический изопреновый каучук. Синтез такого каучука был осуществлён. Но свойств натурального каучука в полной мере достичь не удавалось. В основе изопренового каучука соединения лежит особое вещество, именуемое изопреном. Оно представляет собой бесцветный газ, который практически не растворяется в воде, но хорошо взаимодействует со спиртом, бензолом, этанолом. Данное вещество имеет принципиально важное значение в формировании важного соединения как изопреновый каучук. Для его получения изопрен проходит процедуру полимеризации в определенном растворе. При чем этот процесс должен происходить непрерывно и продолжительное время. Примерно 2-3 часа при температуре от 2 до 10 С по Цельсию. В процессе соединения веществ происходит возникновение особого вещества – изопренового каучука. После того как была выполнена процедура полимеризации для предотвращения окисления его стабилизируют при помощи фенил диамина. Вводят его в жидком виде, чаще всего в формате жидкости. Для того чтобы получить изопреновый каучук, как осадок в виде специфических мелких частичек, полученное вещество смешивают с паром, потом вводят специальные добавки, которые предотвращают создание комочков. После данных манипуляций производят отделение крошки от воды и специальную сушку. После сушки процедуру по созданию изопренового каучука можно считать завершенным. Свойства: · рабочий диапазон температур: от −55 °C до +80 °C; низкая температура стеклования (около −70ºС); · кристаллизация при растяжении или при охлаждении: полупериод кристаллизации нерастянутого каучука СКИ-3 — более 20 ч. Способность СКИ кристаллизоваться при растяжении и гибкость его макромолекул обусловливают высокую эластичность и прочность ненаполненных и наполненных резин на его основе, а также хорошие динамические свойства. Наименьшее относительное удлинение, при котором наблюдается образование кристаллической фазы при 20 °C, составляет для резин на его основе 300—400 %; · отличная эластичность по отскоку; · очень хорошая прочность на раздир и истирание, прочность на разрыв; · хорошая электроизоляционная стойкость; · растворимость = 16,8 (МДж/м³); хорошая водостойкость. · Каучуки выпускают с заданной вязкостью. При переработке необходимо строго соблюдать температурные режимы смешения, разогрева и формования. Недостатки: · Плохая стойкость к высокой температуре, озону и солнечному свету. · Очень низкая стойкость к маслам, бензинам и углеродным растворителям. · Основным недостатком СКИ, связанным с особенностями молекулярной структуры и ММР, является пониженная когезионная прочность резиновых смесей на их основе (пониженная скоростью кристаллизации синтетического полиизопрена, отсутствие в макромолекулах функциональных полярных групп). При сборке неформовых, клееных и других изделий возникают затруднения, связанные с повышенной липкостью смесей и полуфабрикатов, недостаточной каркасностью, текучестью при транспортировке и хранении.
Изопреновые каучуки, являющиеся каучуками общего назначения, применяют вместо натурального как самостоятельно, так и в сочетании с другими эластомерами при изготовлении практически всех резиновых изделий: шин, разнообразных резинотехнических изделий (транспортерные ленты, рукава, формовые и неформовые детали и др.), резиновой обуви, каучуки содержащие неокрашивающие и нетоксичные стабилизаторы (СКИ-ЗНП), применяют для изготовления медицинских изделий, резин, контактирующих с пищевыми продуктами, и изделий широкого потребления (игрушки, мячи и т. д.). Изопреновый каучук СКИ-ЗД используют в кабельной промышленности для изготовления электроизоляционных резин, каучук СКИ-ЗВ предназначен для вакуумной техники. На основе СКИ-3 получают изопреновый латекс эбониты.
1.2. Стандарты и технические характеристики изопренового каучука Таблица 1.1 Технические требования к каучуку СКИ-3 | Наименование показателей | 1 группа | 2 группа | | Вязкость по Муни МБ1+4 (100°С), ед. Муни | 75–85 | 65–74 | | Разброс по вязкости внутри партии, ед. Муни, не более | 8 | 8 | | Пластичность | 0,30–0,35 | 0,36–0,41 | | Разброс по пластичности внутри партии, не более | 0,05 | 0,05 | | Эластическое восстановление после определения пластичности, мм, не более | 1,8 | 1,7 | | Условная прочность при растяжении, МПа (кгс/см2), не менее | | | | при 23°С | 30,4 (310) | 30,4 (310) | | при 100°С | 21,6 (220) | 21,6 (220) | | Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 800 | 800 | | Массовая доля золы, % не более | 0,5 | 0,5 | | Массовая доля металлов, % не более | | | | • Меди | 0,0001 | 0,0001 | | • Железа | 0,004 | 0,004 | | • Титана | 0,06 | 0,06 | | Потери массы при сушке, %, не более | 0,6 | 0,6 | | Массовая доля стеариновой кислоты, % | 0,6–1,4 | 0,6–1,4 | | Массовая доля антиоксиданта | | | • Диафена-13 | 0,30–0,50 | | • или С-789 | 0,20–0,40 | | • или ВТС-50 | 0,35–0,55 | | • или Флекзона11 Л, не менее | 0,2 | | • или Дусантокса Л, не менее | 0,2 | | • или Сантофлекса 134 ПД, не менее | 0,2 | | • или АФА-1, не менее | 0,7 | | • или Дифенил-п-фенилендиамида (ДФФД), не менее | 0,15 | Источник: по данным открытых источников информации
|
