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

БУТИЛКАУЧУК


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


БУТИЛКАУЧУК (БК, инджей-бутил, полисар-бутил, сокабутил, эссо-бутил), сополимер изобутилена с небольшим кол-вом изопрена общей ф-лы: [-С(СН3)2-СН2-]n-[-СН2С(СН3)=СН-СН,-]m

Непредельность каучука составляет 0,6-3,0 мол. %.

Структура и физические свойства каучука. Макромолекулы Б. имеют линейное строение; распределение звеньев изопрена, присоединенных преим. в положениях 1,4, носит статистич. характер. Мол. масса каучука (200-700)*103 (по Флори). Б. не содержит геля, раств. в алифатич. и ароматич. углеводородах, кристаллизуется только при больших растяжениях (> 500%). Осн. физ. характеристики каучука приведены ниже:
1065-22.jpg

Малая ненасыщенность Б. обусловливает его высокую тепло-, свето- и озоностойкость, а также устойчивость к действию мн. агрессивных сред - р-ров щелочей, к-т, спиртов, кетонов, растит. и животных жиров, Н2О2 и др. По стойкости к комбиниров. действию света и озона Б. существенно превосходит такие высоконенасыщенные каучуки, как НК, синтетич. изопреновые, бутадиеновые. Ионизирующие излучения вызывают деструкцию Б. При необходимости его стабилизации используют небольшие количества обычных антиоксидантов. Отличительная особенность Б. - исключительно низкая воздухо- и паропроницаемость.

Получение каучука. Б. синтезируют катионной сополимеризацией мономеров при т-рах от — 80 до — 95 °С в среде метил- или этилхлорида, не растворяющих полимер, или в алифатич. углеводородах, напр. изопентане. Катализаторы полимеризации - А1С13, протонированные комплексы этилалюминийсесквихлорида (С2Н5)3А12С13 и др. Для охлаждения реакц. смеси применяют жидкий этилен, к-рый подают в рубашку или змеевики реактора. Каучук выделяют из взвеси или р-ра в водном дегазаторе в присут. антиагломерпрующего агента (обычно стеарата Са). Сушку каучука осуществляют в червячных или конвейерных сушилках. Товарная форма Б. - брикеты.

Технологические свойства каучука. Резиновые смеси. Вязкость каучука по Муни (100С) составляет обычно 45-75. наиб. распространен высокомол. тип с вязкостью 75. Б. не пластицируется при мех. обработке. Из-за низкой непредельности, обусловливающей небольшую скорость его вулканизации, он непригоден для использования в смесях с высоконенасыщенными каучуками. Б. технологически совместим с двойным и тройным этилен-пропиленовыми каучуками, полиизобутиленом, хлоропреновым каучуком, сополимером изобутилена со стиролом, полиэтиленом (в т.ч. хлорсульфированным), полипропиленом.

Перерабатывают Б. на обычном оборудовании резиновых заводов (резиносмесителях, вальцах, каландрах, экструдерах), изделия вулканизуют при 140-180 °С в прессах, спец. агрегатах, котлах. Для вулканизации Б. применяют серу или орг. полисульфиды в сочетании с высокоактивными ускорителями (напр., тиурамдисульфидами) и ZnO, n-хинондиоксим в присут. окислителей (напр., РbО2), алкилфеноло-формальд. смолы в присут. хлорсодержащих активаторов (напр., хлорсульфополиэтилен, гексахлор-n-ксилол). Скорость и степень вулканизации Б. тем больше, чем выше его непредельность. Наполнителями резиновых смесей на основе Б. служат технич. углерод (сажа), неактивные минер. наполнители (мел, каолин и др.), высокодисперсный SiO2, их смеси (50-70 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука). В кач-ве пластификаторов используют только насыщ. соединения (напр., нафтеновые и парафиновые масла, низкомол. полиэтилен), т. к. ненасыщенные пластификаторы замедляют вулканизацию каучука.

Свойства вулканизатов. Мех. характеристики вулканизатов Б. в значит. степени определяются его ненасыщенностью (см. табл.): с ее увеличением повышаются напряжение при заданном удлинении и твердость резин, снижаются их прочность при растяжении (особенно ненаполненных резин) и относительное удлинение, несколько ухудшаются демпфирующие св-ва. Недостатки вулканизатов - низкая эластичность при обычных т-рах, высокие остаточные деформации, большое теплообразование при динамич. нагрузках.

СВОЙСТВА НЕНАПОЛНЕННОГО И НАПОЛНЕННОГО ВУЛКАНИЗАТОВ БУТИЛКАУЧУКА С НЕНАСЫЩЕННОСТЬЮ 1,6 МОЛ. % И ВЯЗКОСТЬЮ ПО МУНИ 75
1065-23.jpg

* Вулканизация 20-30 мин при 143°С. ** Наполнитель - активный техн. углерод ДГ-100 (50 мас. ч.); вулканизация 60 мин при 143°С.

Применение каучука. Б. применяют в произ-ве автомобильных камер, теплостойких деталей вулканизац. оборудования (напр., варочных камер и диафрагм форматоров-вулканизаторов), многих РТИ (паропроводных рукавов, теплостойких конвейерных лент, прорезиненных тканей и др.). На основе Б. изготовляют изоляцию кабелей высокого и низкого напряжения, гуммировочные покрытия хим. аппаратуры, кровельные покрытия, детали доильных аппаратов, нек-рые изделия мед. назначения и др. Мировое произ-во каучука ок. 500 тыс. т/год (1984).

Модификации каучука. Наряду с Б. в пром. масштабах выпускают ряд его модификаций: продукты прямого галогенирования - хлорбутилкаучук и бромбутилкаучук; жидкие бутил- и хлорбутилкаучук; структурированный Б.; искусственный латекс Б. (см. Латексы синтетические).

Хлор- и бромбутилкаучук содержат соотв. 1,1-1,3% С1 или 2-3% Вг, присоединенных гл. обр. в1065-24.jpgположение к двойным связям изопреновых звеньев макромолекулы. Подвижные в аллильном положении атомы галогена способны участвовать в вулканизации (в т. ч. с использованием в кач-ве вулканизующего агента ZnO). Это обусловливает повыш. скорость вулканизации таких каучуков (особенно бромбутилкаучука), благодаря чему возможна их совулканизация с НК и высоконенасыщенными СК. Вулканизаты галогениров. Б. имеют повыш. теплостойкость. Хлор-и бромбутилкаучуки применяют для изготовления внутр. слоя бескамерных автошин, атмосферостойких боковин радиальных шин, теплостойких автомобильных камер, конвейерных лент, рукавов, изделий мед. назначения, клеев, промежут. прослоек для крепления резины к металлу и резин из Б. к резинам на основе др. каучуков. Мировое произ-во этих каучуков ок. 100 тыс. т/год (1981).

Жидкие бутилкаучук [ненасыщенность 4-5 мол. %, мол. м. по Флори (20-45)*103] и хлорбутилкаучук (2-5% С1) - основа герметиков, используемых для изоляции стыков и заполнения щелей в строит. конструкциях и гидромелиоративных сооружениях. По устойчивости к проникновению водяных паров такие герметики превосходят уретановые, полисульфидные и кремнийорганические в 20 раз. Эти каучуки применяют также для обкладки разл. емкостей, изоляции кабелей и др. Объем их произ-ва в развитых капиталистич. странах ок. 3 тыс. т/год (1983). См. также Жидкие каучуки.

Сшитый (структурированный) Б., получаемый сополимеризацией изобутилена, изопрена и 0,3-4,0% дивинилбензола или др. сшивающего агента, содержит 50-80% геля. Он обладает меньшей, чем обычный Б., хладотекучестью, что обеспечивает лучшее сохранение формы профилир. заготовок при их хранении и неформовой вулканизации. Для вулканизации сшитого каучука м. б. использованы орг. пероксиды. Применяют его как добавку к неструктурированному Б. для улучшения каркасности и внеш. пов-сти резиновых заготовок.


===
Исп. литература для статьи «БУТИЛКАУЧУК»:
Пени B.C., Технология переработки синтетических каучуков, [пер. с англ.], М, 1964, с. 138-223; Щербакова Н. В., Мартынова Е. Г., Синтез бутилкаучука, М., 1967; Ронкин Г. М., Свойства и применение бутилкаучука, М., 1969; Синтетический каучук, под ред. И. В. Гармонова, Л., 1976, с. 342-55: Синтез, свойства и применение модифицированных бутилкаучуков, М., 1973. Е.П. Копылов.

Страница «БУТИЛКАУЧУК» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

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