ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вулканизация бутадиен-нитрильного каучука Сравнение свойств натурального, бутадиен-стирольного и бутадиен-нитрильного каучуков из "Вулканизация эластомеров" Несмотря на то, что каучук вулканизуют серой уже свыше 120 лет, превращения, которые имеют место при нагревании каучука с серой, ускорителями и активаторами, еще в значительной мере неизвестны. Такое состояние вопроса объясняется не столько слабым изучением системы, так как этому предмету посвящена обширная литература, сколько сложностью протекающих реакций и трудностями анализа изменений структуры полимера. Нерастворимость жестко связанной трехмерной сетки вулканизата очень затрудняет химическое исследование продуктов реакции. Картина протекающих реакций еще более затемняется тем, что сера расходуется и во внутримолекулярных реакциях циклизации с образованием циклических сульфидов. [c.189] В 1958 г. Бейтман с сотр. на основании изучения реакций серы с модельными соединениями предложил для реакций серы с углеводородом каучука ионный цепной механизм . Из экспериментальных данных следует, что начальным продуктом реакции является алкилалкенилполисульфид. Получение всех продуктов реакции можно объяснить на основании ионного механизма и не удается объяснить с помощью свободнорадикальных реакций. Нашли, что скорость реакции углеводородов с серой ускоряется органическими кислотами и аминами и при увеличении диэлектрической проницаемости растворителя. Ингибиторы свободнорадикальных реакций не эффективны. Механизм действия окиси цинка и органических ускорителей также освещен в работе этих авто-ров . [c.190] На основании полученных данных Кребс предположил, что амины ускоряют вулканизацию, облегчая раскрытие циклических молекул серы, и показал, что их эффективность возрастает с увеличением щелочности амина. [c.191] Установлено, что скорость реакции зависит от количеств и соотношения ускорителей и серы. При постоянной исходной концентрации серы начальная скорость расхода свободной серы растет с увеличением содержания ускорителя вначале быстро, а затем все более медленно и становится практически постоянной, когда ускоритель присутствует в большом избытке... При постоянной исходной концентрации ускорителя начальная скорость расхода серы с увеличением исходной концентрации ее растет вначале быстро, а затем все медленнее стремится к постоянной величине при высоких концентрациях серы . Шееле отметил, что кинетика ускоренной серной вулканизации подобна кинетике, часто наблюдающейся в ферментативных реакциях, которые катализируются промежуточными продуктами. [c.192] В табл. 5.13—5.18 приведены примеры смесей из каучуков общего назначения с различными сульфенамидами в качестве ускорителей. Они иллюстрируют влияние типа и (или) количества ускорителя на склонность смеси к подвулканизации и свойства нагрузка — удлинение при различной продолжительности вулканизации. [c.194] Продолжительность подвулканизации по Муни (время до увеличения вязкости на 10 условных единиц при 135 С, мин. [c.197] Продолжительность вулканизации при 144 °С, М1Ш. [c.197] Предел прочности при растяжении, кгс/см . [c.197] Модуль при 300%-ном удлинении, кгс/см. . [c.197] Изопреновый каучук Шелл тип 305. . . [c.198] Продолжительность вулканизации при 144 °С, мин. [c.198] Предел прочности при растяжении, кгс/см . Модуль при 300%-ном удлинении, кгс/см Относительное удлинение, %. [c.198] Бутадиен-нитрильный каучук является одним из наиболее широко применяемых каучуков специального назначения и в настоящее время выпускается в промышленном масштабе. Согласно ASTM D1418-58T он называется нитрил-бутадиеновым каучуком и обозначается буквами NBR. [c.203] Бутадиен-нитрильные каучуки являются главным образом сополимерами бутадиена и акрилонитрила с изменяющимися в широких пределах соотношениями этих мономеров. По количеству связанного акрилонитрила бутадиен-нитрильные каучуки можно разделить на пять типов с низким содержанием акрилонитрила, средне-низким, средне-высоким, высоким и с очень высоким содержанием акрилонитрила. [c.203] Фактическое количество акрилонитрила в полимере в зависимости от его положения в этом ряду меняется от почти 50% для каучуков с очень высоким содержанием акрилонитрила до примерно 20% в каучуках с низким его содержанием. Количество акрилонитрила в полимере оказывает существенное влияние на свойства вулканизатов, и при разработке рецептуры на основе бутадиен-нитрильного каучука для любого заданного применения этот фактор обычно учитывается в первую очередь. [c.203] Одним из факторов, способствующих расширеник применения бутадиен-нитрильного каучука, является сходство вулканизующих систем этого каучука с вулканизующими системами для натурального и бутадиен-стирольного каучуков. Йсе три типа каучуков вулканизуются серой применяемые для СКС комбинации сера — ускоритель можно использовать для смесей из бутадиен-нитрильного каучука. Это не означает, конечно, что большинство получивших распространение вулканизующих систем для СКС можно считать вполне удовлетворительными для бутадиен-нитрильного каучука. Для получения высококачественных вулканизатов из бутадиен-нитрильного каучука вулканизующие системы для натурального каучука должны быть существенно скорректированы, главным образом за счет уменьшения количества серы и увеличения количества ускорителя. Корректировка вулканизующих систем, применяющихся для НК и СКС, при переходе к смесям из бутадиен-нитрильного каучука облегчается характерным для последнего широким плато вулканизации, поэтому вулканизующие системы и условия вулканизации для бутадиен-нитрильного каучука являются менее определяющим фактором, чем в случае других полимеров. [c.205] На основе комбинации бутадиен-нитрильного каучука с СКС получают вулканизаты, находящие применение в тех случаях, когда необходима умеренная стойкость к маслам и топливам в сочетании с низкой стоимостью. При этом сходство вулканизующих систем для СКС и бутадиен-нитрильного каучука становится особенно важным и упрощающим проблемы вулканизации. фактором. Для получения вулканизата с хорошими свойствами задача приготовления однородной смеси полимеров может оказаться даже более важной, чем корректировка вулканизующей системы. Композиции НК с бутадиен-нитрильным каучуком используются редко из-за плохой совместимости полимеров и вулканизующих систем. [c.205] Вернуться к основной статье