Бутилкаучук - хімічна енциклопедія

Ненасиченість каучуку становить 0,6-3,0 мол. %.

Структура і фізичні властивості каучуку. Макромолекули бутилкаучуку мають лінійну будову; розподіл ланок ізопрену. приєднаних переважно. в положеннях 1,4, носить статистич. характер. Мовляв. маса каучуку (200-700) * 10 3 (по Флорі). Бутилкаучук не містить гелю. розчин. в аліфатіч. і ароматичних. вуглеводнях. кристалізується тільки при великих ушкодженнях (> 500%). Осн. фіз. характеристики каучуку наведені нижче:

Мала ненасиченість бутилкаучуку обумовлює його високу тепло-, світло- і озоностойкость. а також стійкість до дії мн. агресивних середовищ - розчинів лугів. к-т, спиртів. кетонів, ростить. і тваринних жирів. Н2 О2 та ін. По стійкості до комбиниров. дії світла і озону бутилкаучук істотно перевершує такі високоненасищенних каучуки. як НК, синтетичні. ізопренові, бутадієновий. Іонізуючі випромінювання викликають деструкцію бутилкаучуку. При необхідності його стабілізації використовують невеликі кількості звичайних антиоксидантів. Відмітна особливість бутилкаучуку - виключно низька повітро-і паропроникність.

Отримання каучуку. Бутилкаучук синтезують катионной сополимеризацией мономерів при т-рах від - 80 до - 95 ° С в середовищі метил або Етілхлорід. не розчиняються полімер. або в аліфатіч. вуглеводнях. напр. ізопентанів. Каталізатори полімеризації - А1С13. протоновані комплекси етілалюмінійсесквіхлоріда (С2 Н5) 3 А12 С13 і ін. Для охолодження реакц. суміші застосовують рідкий етилен. к-рий подають в сорочку або змійовики реактора. Каучук виділяють з суспензії або розчину в водному дегазатором у присутності. антіагломерпрующего агента (зазвичай стеарата Са). Сушку каучуку здійснюють в черв'ячних або конвеєрних сушарках. Товарна форма бутилкаучуку - брикети.

Технологічні властивості каучуку. Гумові суміші. В'язкість каучуку по Муні (100С) становить зазвичай 45-75. наиб. поширений високомол. тип з в'язкістю 75. Бутилкаучук НЕ пластикується при хутро. обробці. Через низьку непредельности, що обумовлює невелику швидкість його вулканізації. він непридатний для використання в сумішах з високоненасищенних каучуками. Бутилкаучук технологічно сумісний з подвійним і потрійним етилен-пропіленова каучуку. поліізобутиленом. неопрен. сополімером изобутилена зі стиролом. поліетиленом (в т.ч. хлорсульфірованного), поліпропіленом.

Переробляють бутилкаучук на звичайному обладнанні гумових заводів (гумозмішувачах, вальцах, каландрі. Екструдерах), вироби вулканізуют при 140-180 ° С в пресах, спец. агрегатах, казанах. Для вулканізації бутилкаучуку застосовують сірку або орг. полісульфіди в поєднанні з високоактивними прискорювачами (напр. тіурамдісульфідамі) і ZnO, n-хінондіоксім у присутності. окислювачів (напр. РbО2), АЛКІЛФЕНОЛИ-формальде. смоли у присутності. хлорвмісних активаторів (напр. хлорсульфополіетілен, гексахлор-n-ксилол). Швидкість і ступінь вулканізації бутилкаучуку тим більше, чим вище його ненасиченість. Наповнювачами гумових сумішей на основі бутилкаучуку служать технічні. вуглець (сажа), неактивні мінер. наповнювачі (крейда, каолін та ін.), високодисперсний SiO2. їх суміші (50-70 мас. ч. на 100 мас. ч. каучуку). У кач-ве пластифікаторів використовують тільки насичений. з'єднання (напр. нафтенові і парафінові масла. нізкомол. поліетилен), т. к. ненасичені пластифікатори уповільнюють вулканізацію каучуку.

Властивості вулканизатов. Мех. характеристики вулканизатов бутилкаучуку в значить. ступеня визначаються його ненасиченістю (див. табл.): з її збільшенням підвищуються напруга при заданому подовженні і твердість гум. знижуються їх міцність при розтягуванні (особливо ненаповнених гум) і відносне подовження, кілька погіршуються демпфирующие св-ва. Недоліки вулканизатов - низька еластичність при звичайних т-рах, високі залишкові деформації. велике теплоутворення при динамич. навантаженнях.

Властивості ненаполненного і наповнення вулканизата Бутилкаучук З ненасичених 1,6 МОЛ. % І в'язкість по Муні 75

Застосування каучуку. Бутилкаучук застосовують у вироби, автомобільних камер, теплостійких деталей вулканізації. обладнання (напр. виручених камер і діафрагм форматорів- вулканізаторів), багатьох ГТВ (паропровідних рукавів, теплостійких конвеєрних стрічок, прогумованих тканин та ін.). На основі бутилкаучуку виготовляють ізоляцію кабелів високої та низької напруги, гумміровочние покриття хім. апаратури, покрівельні покриття, деталі доїльних апаратів, нек-риє вироби мед. призначення та ін. Світове вироб-во каучуку ок. 500 тис. Т / рік (1984).

Модифікації каучуку. Поряд з бутилкаучуком в пром. масштабах випускають ряд його модифікацій: продукти прямого галогенування - Хлорбутилкаучук і бромбутілкаучук; рідкі бутил- і Хлорбутилкаучук; структурований бутилкаучук; штучний латекс бутилкаучуку (див. Латекси синтетичні).

Хлор-і бромбутілкаучук містять соотв. 1,1-1,3% С1 або 2-3% Вг, приєднаних гл. обр. вположеніе до подвійних зв'язків ланок ізопренів макромолекули. Рухливі в аллільном положенні атоми галогену здатні брати участь в вулканізації (в т. Ч. З використанням в кач-ве вулканизующего агента ZnO). Це обумовлює покращення. швидкість вулканізації таких каучуків (особливо бромбутілкаучука), завдяки чому можлива їх совулканізація з НК і високоненасищенних СК. Вулканізат галогеніруются. бутилкаучуку мають підвищ. теплостійкість. Хлор-та бромбутілкаучукі застосовують для виготовлення внутр. шару безкамерних автошин, атмосферостійких боковин радіальних шин, теплостійких автомобільних камер, конвеєрних стрічок, рукавів, виробів мед. призначення, клеїв. промежут. прошарків для кріплення гуми до металу і гум з бутилкаучуку до гума на основі ін. каучуків. Світове вироб-во цих каучуків ок. 100 тис. Т / рік (1981).

Рідкі бутилкаучук [ненасиченість 4-5 мовляв. %, Мовляв. м. по Флорі (20-45) * 10 3] і Хлорбутилкаучук (2-5% С1) - основа герметиків, використовуваних для ізоляції стиків і заповнення щілин в будує. конструкціях і гідромеліоративних спорудах. За стійкістю до проникнення водяної пари такі герметики перевершують уретанові, полісульфідні і кремнійорганічні в 20 разів. Ці каучуки застосовують також для обкладання разл. ємностей, ізоляції кабелів і ін. Обсяг їх вироб-ва в розвинених капіталістичних. країнах ок. 3 тис. Т / рік (1983). Див. Також Рідкі каучуки.

Зшитий (структурований) бутилкаучук, одержуваний сополимеризацией изобутилена. ізопрену і 0,3-4,0% дивинилбензола або ін. зшиває агента. містить 50-80% гелю. Він має меншу, ніж звичайний бутилкаучук, хладотекучестью, що забезпечує краще збереження форми профілюється. заготовок при їх зберіганні і неформової вулканізації. Для вулканізації зшитого каучуку м. Б. використані орг. пероксиди. Застосовують його як добавку до неструктурованого бутилкаучуку для поліпшення каркасних і зовн. пов-сті гумових заготовок.