ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ЖИДКИЕ КАУЧУКИ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ЖИДКИЕ КАУЧУКИ, синтетич. олигомеры, при отверждении (вулканизации) к-рых образуются резиноподобные материалы. Наиб. распространены диеновые, кремнийорг., уретановые и полисульфидные Ж. к. (о трех последних см. Кремнийорганические каучуки, Полиуретаны. Полисульфидные каучуки).
Диеновые Ж. к. (олигодиены) по природе и микроструктуре осн. цепи м. б. аналогами СК или НК (т. н. бесфункциональные Ж. к.), а могут содержать функц. группы (ОН, СООН, NH2, эпоксидные или др.), расположенные в цепи статистически или только на концах. Ж. к. (аналоги СК) получают радикальной и ионной гомо-и сополимеризацией гл. обр. бутадиена, изопрена, стирола, акрилонитрила (обычно в р-ре или эмульсии, реже в массе). Для обрыва растущей цепи на стадии образования олигомера инициатор, катализатор или регулятор полимеризации берут в концентрации, большей на 1-2 порядка, чем при получении СК. и регулируют т-ру. Статистически расположенные функц. группы вводят в цепи Ж. к. путем радикальной сополимсризации диена с соответствующим мономером, напр., с метакриловой к-той (группа СООН), акрилонитрилом (группа CN). При получении Ж. к. с концевыми функц. группами (т. н. бифункциональных Ж. к.) необходимо, чтобы инициатор или катализатор полимеризации был бифункциональным. Так, инициаторами радикального синтеза олигобутадиендиола и олигобутадиендикарбоновой к-ты служат соотв. 4,4'-азо-бис-(4-цианопентанол) и 4,4'-азо-бис-(4-циановалериановая) к-та. Фрагменты их, содержащие соотв. группы —ОН и —СООН, оказываются на обоих концах цепи, т. к. обрыв растущих цепей происходит рекомбинацией. В качестве бифункциональных катализаторов анионной полимеризации чаще всего используют литийорг. соед.; в результате получают "живые" олигодиены с концевыми ионами лития, к-рые обрабатывают избытком СО2, алкиленоксида или др. (в зависимости от того, какие концевые группы желательно иметь) и подкисляют. Диеновые Ж. к. получают также теломеркзацией и озонолизом диеновых каучуков, напр.:
141_160-4.jpg
Ж. к. можно модифицировать как по двойным связям осн. цепи (гидрирование, малеинизация, эпоксидирование, галогенирование или др.), так и по функц. группам, в частности концевым, напр., олигодиендиол м. б. модифицирован след. образом:
141_160-5.jpg
Здесь Х - модифицирующая функц. группа: при X = оксиранил (ф-ла I) получают олигодиенуретандиэпоксид, при X = ОСОС(СН3)=СН2 - олигодиенуретандиметакрилат и т. п.
141_160-6.jpg
Олигодиендикарбоновую к-ту превращают в олигодиендиамин по схеме:
141_160-7.jpg
Оборудование для синтеза Ж. к. такое же, как при получении СК. Наиб. специфичны узлы выделения и сушки, в качестве к-рых чаще всего используют тонкопленочные роторные испарители высокой производительности.
Свойства. Ж. к. - вязкие жидкости; мол. м. 500-10000 (обычно 1000-4000). Ж. к., синтезируемые каталитич. полимеризацией, имеют более узкое ММР (обычно Mw/Mn = = 1,05-1,2), чем Ж. к., получаемые радикальной полимеризацией (Mw/Mn = 1,3-2,8). По микроструктуре наиб. однородны Ж. к., получаемые озонолизом стереорегулярных каучуков (напр., НК), т. к. целиком сохраняется микроструктура и стереорегулярность исходного полимера. При синтезе Ж. к. полимеризацией присоединение диеновых мономеров друг к другу может происходить в положения 1,4 (звенья могут иметь цис- и транс-конфигурацию) и 1,2. Поэтому такие Ж. к. содержат соотв. 1,4-цис-, 1,4-mpaнc- и 1,2-звенья в разл. соотношениях в зависимости от природы инициатора или катализатора, р-рителя и условий процесса. Бифункциональные Ж. к. характеризуются также функциональностью и распределением по типам функциональности (РТФ). По РТФ наиб. однородны Ж. к. радикальной полимеризации под действием азодинитрильных инициаторов (РТФ @ 2, т. е. содержат ~97% бифункциональных молекул; см. Функциональность полимеров). Вязкость - важный параметр Ж. к., определяющий метод их переработки. Она обычно лежит в пределах 0,5-500 Па.с; возрастает с увеличением мол. массы. Чем шире ММР, тем выше вязкость Ж. к. В зависимости от природы осн. цепи вязкость Ж. к. уменьшается в ряду: олигоизобутилен > олигобутадиенакрилонитрил > олигоизопрен > олигобутадиен. У разветвленных Ж. к. вязкость выше, чем у линейных. С увеличением концентрации (в результате уменьшения мол. массы Ж. к.) и полярности функц. групп вязкость Ж. к. возрастает вследствие агрегации полярных фрагментов в лабильные межмол. ассоциаты. Роль их столь велика, что может превосходить влияние мол. массы на вязкость Ж. к. Отверждение бесфункциональных Ж. к. осуществляют по двойным связям или a-углеродным атомам, Ж. к., содержащих функц. группы,- также по функц. группам. Скорость отверждения (или обратная ей жизнеспособность композиции) определяется природой и концентрацией функц. групп, типом катализатора и т-рой. На практике чаще всего отверждают: 1. Бифункциональные Ж. к. - би- или полифункциональными соед., содержащими группы, активные по отношению к функц. группам олигомера. Напр., олигодиендиолы отверждают ди- и триизоцианатами, олигодиендиэпоксиды - ди- и полиаминами. В этом случае образуются эластомеры с физ.-мех. св-вами, приближающимися, в частности для наполненных техн. углеродом систем, к св-вам традиционных вулканизатов. 2. Ж. к. (чаще бесфункциональные) в виде тонких пленок на к.-л. пов-сти по механизму окислит. полимеризации с получением сильно сшитых кислородсодержащих полимеров в качестве защитного или декоративного покрытия. 3. Ж. к. в среде матрицы - вулканизующегося каучука или полимеризующейся эпоксидной смолы. Этим приемом, используя олигодиендиизоцианаты или олигодиендигидразиды, улучшают усталостную выносливость вулканизатов, а применяя олигодиендикарбоновые к-ты, - уд. ударную вязкость эпоксиполимеров. Ж. к. могут также отверждаться серой или орг. пероксидами. Однако продукт отверждения имеет невысокие физ.-мех. св-ва. Применяют Ж. к. как мягчители, фактисы (продукты взаимод. Ж. к. с серой, улучшающие технол. св-ва резиновых смесей) и мрдификаторы в резиновой пром-сти, для замены растит. и животных масел в лакокрасочном произ-ве, как флексибилизаторы, или эластификаторы (добавки, снижающие хрупкость), эпоксиполимеров, как основу клеев и герметиков, связующее твердого ракетного топлива. Бифункциональные Ж. к. - основа композиций, перерабатываемых жидкофазным литьем в РТИ, обувь и др. эластомерные изделия. Ж. к. в пром. масштабах производятся в СССР, США, Великобритании, ГДР, ФРГ, Японии, Канаде.
===
Исп. литература для статьи «ЖИДКИЕ КАУЧУКИ»:
Могилевич М. М., Туров Б. С., Морозов Ю. Л., Уставшиков Б. Ф., Жидкие углеводородные каучуки, М., J983; Петров Г. Н.. Калаус А. Е., Белов И. Б., в кн.: Синтетический каучук. Л., 1983, с. 377-411; Энтелис С. Г., Евреинов В. В., Кузаев А. И., Реакционно-способные олигомеры. М., 1985: Luxton A. R., "Rubber Chem. Technol.", 1981, v. 54, № 3, p. 596-626. Ю. Л. Морозов.

Страница «ЖИДКИЕ КАУЧУКИ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков