к мономерам для получения К. с. — строго ограниченное содержание примесей (кислород, серу-содержащие и карбонильные соединения, вода, амины, нитросоединения и др.), реагирующих с катализаторами процесса или с образующимися макромолекулами. Обычно содержание основного вещества в мономерах составляет не ниже 99,5% (консм. в статьях о соответствующих каучуках). Важное требование к мономерам для К. с. общего назначения — дешевизна и доступность.

Наиболее распространенный способ получения К. с.— эмульсионная полимеризация в присутствии систем, инициирующих образование свободных радикалов (см. также Инициаторы полимеризации). Широко применяют также стереоспецифическую полимеризацию в р-ре в присутствии алкилпроизводных щелочных металлов (гл. обр. лития) или комплексных каталитич. систем, содержащих алкилпроизводные алюминия и соли Ti, V, Ni или Со (см. Координационно-ионная полимеризация, Циглера — Натта катализаторы). При получении нек-рых К. с. специального назначения применяют методы поликонденсации (полисульфидные каучуки, уретановые каучуки).

Развитие промышленного производства. Успешное решение проблемы промышленного синтеза каучука относится к числу наиболее значительных достижений науки и техники 20 столетия. Синтез каучука в крупном заводском масштабе впервые в мире был осуществлен в СССР в 1932 по способу, разработанному СВ. Лебедевым (полимеризацией на металлич. натрии бутадиена, полученного из этилового спирта). В годы первой пятилетки в СССР были построены и введены в действие четыре завода, положивших начало созданию в стране пром-сти синтетич. каучука. Промышленное производство К. с в др. странах было организовано: в Германии — в 1938, в США — в 1942—44 (крупное производство), в Канаде — в 1943, в Великобритании, Италии и Франции — в 1958. К 1967 К. с. производили более чем в 20 странах. Объемы производства К. с. в капиталистич. странах в 1970 приведены ниже (в тыс. т):

США 2231 , 1

Япония. . . 697,5

Великобритания . . . . . . 306,2

ФРГ 301,9

Франция ... . . 315,9

Канада 205,4

Нидерланды . . . 205.6

. . 155,0

Бразилия . . . 75,4

Мексика . ... 40,0

40,0

Бельгия 40,0

Австралия 33,0

Индия 30,3

ЮАР . ... 28 , 5

СССР занимает по объему производства К. с. второе место в мире и намного опережает все капиталистич. страны за исключением США.

Мировое производство К- с. развивается более быстрыми темпами, чем производство натурального каучука (табл. 3). Это объясняется значительно более низкой себестоимостью производства бутадиен-стирольного каучука (наиболее широко применяемого каучука общего назначения), чем производство натурального каучука, а также невозможностью использования последнего в изделиях, к-рые должны обладать специальными свойствами.

До появления стереорегулярных К. с. натуральный каучук был незаменим в производстве изделий, к-рые должны обладать одновременно высокими прочностными и эластич. свойствами (шины для большегрузных автомобилей, тонкостенные и нек-рые другие изделия). Стереорегулярные К. с, в особенности изопреновые, оказались конкурентоспособными с натуральным каучуком. Однако для полного исключения потребления натурального каучука необходимо найти экономичные промышленные способы синтеза изопрена, к-рые позволят получать синтетич. изопреновый каучук, более дешевый, чем натуральный.

Технический прогресс. Начиная с середины 50-х гг. в производстве К. с. наметились след. тенденции.

1. Развивается производство стереорегулярных К. с. В СССР расширяются мощности по стереорегулярным бутадиеновым и изопреновым каучукам, в капиталистич. странах — гл. обр. по бутадиеновым (темпы развития производства изопреновых каучуков в этих странах будут определяться ценами на натуральный каучук и успехами в разработке дешевого метода получения изопрена).

2. Внедряется способ полимеризации в растворах, что позволяет упростить технологич. процесс и дает возможность получать К. с. более регулярной структуры и с лучшими технич. свойствами, чем при полимеризации в эмульсии или в массе.

3. Расширяются исследования в области синтеза и применения жидких олигомеров с концевыми функциональными группами (жидких каучуков), перерабатываемых методами литья, экструзии и др. с образованием резиноподобных материалов, обладающих ценными специальными свойствами.

4. Разрабатываются способы модификации существующих каучуков, напр. введением в состав их макромолекул карбоксильных групп (см. Карбоксилатные каучуки).

5. Синтезируются принципиально новые материалы — термоэластопласты (блоксополимеры бутадиена со стиролом, этилена с виниловыми эфирами ароматич. к-т и др.), к-рые обладают свойствами резин, но м. б. переработаны по технологии, близкой к принятой для переработки термопластов.

6. Используются средства автоматич. контроля и регулирования технологических процессов производства К. с.

Применение. Номенклатура резиновых изделий, изготовляемых на основе К. с, насчитывает ок. 50 000 наименований. Наиболее крупный потребитель К. с.— шинная пром-сть. На производство шин расходуется более половины общего объема потребления каучуков. К. с. применяют также для изготовления транспортерных лент, плоских приводных и клиновых ремней, разнообразных рукавных изделий, формовых и неформовых деталей для автомобилей, тракторов, комбайнов и др. машин, для изготовления шнуров, трубок, изделий сложного профиля и т. п. (см. Резино-техни-ческие изделия).

Важные области применения К. с.— производство резиновой обуви, прорезиненных тканей, изделий санитарии и гигиены (хирургич. перчатки, грелки, соски), бытовых резиновых изделий (мячи, игрушки и др.), губчатых резин. К. с. различных типов используют в электротехнической пром-сти для изготовления изоляции проводов и оболочек кабелей.

Многочисленные резиновые изделия (напр., метео-рологич. радиозондовые оболочки, губчатые резины, изделия санитарии и гигиены) изготовляют из латексов К. с. (см. Латексные изделия). Жидкие каучуки применяют для изготовления герметизирующих составов, клеев, антикоррозионных материалов (см. Гуммирование), в качестве связующего при изготовлении твердого ракетного топлива.

Приведенными примерами не исчерпываются области применения К. с. Развитие современной техники выдвигает перед пром-стью К. с. ряд новых задач в области создания каучуков специального назначения. Производство реактивных самолетов, радиолокационных приборов и установок, развитие реактивной и атомной техники, применение атомной энергии в мирных целях, а также технич. прогресс в ряде др. отраслей пром-сти требуют расширения температурных пределов эксплуатации резиновых изделий, повышения их стойкости к действию агрессивных сред, ионизирующих излучений.

Одна из важных задач — создание каучуков, в к-рых высокая термостойкость должна сочетаться с бензо- и маслостойкостью и стойкостью к действию др. агрессивных сред. Эта задача м. б. решена путем синтеза каучука из мономеров, содержащих гетероатомы—F, N, Si, В, Р и др.

Лит. У и 1 б и Г. С , Синтетический каучук, пер. с англ., Л . 1957, ЛИТР и и О. Б., Основы технологии синтеза каучуков, 3 изд., М , 1972, Долго плоек Б. А. [и др.], Полимеризация диенол под влиянием Jl-аллильных комплексов, М , 1968, К и р и о с Я. Я., Л и т в и и О. Б , Современные промышленные методы синтеза бутадиена. ЦНИИТЭнефтехим, М., 1967, Литвин О. Б., Соловьев К С, Яковлев К. А., Современный промышленный синтез изопрена, ЦНИИТЭнефтехим, М, 1968; Кирпичников П. А, А в е р к о-А нтонович Л. А., Аверк о-А нтонович Ю О , Химия и технология синтетического каучука, Л , 1970.

О. Б. Литвин, А. П. Троицкий.

У

Модель Кельвина 1 — пружина, 2 — демпфер.

КЕЛЬВИНА МОДЕЛЬ, Фойхтамодель (Kelvin model, Kelvinsches Modell, modele de Kelvin) — простейшая модель вязкоупругого полимерного тела (см. Реология), состоящая (см. рисунок) из параллельно соединенных пружины с модулем жесткости G и демпфера, заполненного жидкостью с вязкостью п.Смещение точек А и Б модели одной относительно другой моделирует деформацию у вязкоупругого тела, а сила, прикладываемая к модели,— аналог напряжений т, возникающих в теле. Полное т складывается из напряжений, действующих в ветвях модели. Поэтому реологич. уравнение состояния К. м. имеет вид Gy-\-i){dy/dt)=x, где t — время. При мгновенном задании т= const развитие деформации в К. м. происходит с запаздыванием по закону у=у0(1—е ~*/Й)> гДе Уо= Inn y=t/G,

a 0 = rj/67 представляет собой т. наз. время запаздывания. При задании у=const остается постоянным также т, к-рое не релаксирует, т. е. время релаксации К. м. бесконечно большое. При гармонич. колебаниях К. м. наблюдается разность фаз между т и у , возрастающая с увеличением частоты колебаний или основного параметра К. м.— времени запаздывания. При снятии внешней нагрузки происходит упругое восстановление К. м. без необратимых деформаций.

К. м., как и Максвелла модель, используют для построения обобщенной теории линейной вязкоупругости, в к-рой вязкоупругие свойства тела описываются не одним, а набором (спектром) времен запаздывания. Зависящие от времени характеристики К. м., за редким исключением, слишком упрощенно воспроизводят вязкоупругие свойства реальных полимерных материалов, однако анализ реологич. ур-ния состояния К. м. позволяет понять нек-рые особенности деформации полимерных твердых тел по сравнению с простейшими чисто упругими телами при различных режимах нагружения.

Лит.- Ферри Д ж., Вязкоупругие свойства полимеров,

пер. с англ., М., 1963, с. 60. А. Я. Мплкин.

КИСЛОТНОЕ ЧИСЛО (acid number, Saurezahl, in-dice d'acide) — количество КОН или NaOH (в мг), расходуемое на нейтрализацию 1 г полимера. Для определения К. ч. точно отвешенную навеску полимера ( — 1 г) растворяют в СНС13, СС14 или др. подходящем растворителе, нагревают в течение 1 ч с вертикальным холодильником и оттитровывают свободную к-ту 0,1 н. водным р-ром щелочи в присутствии фенолфталеина. Для темноокрашенных полимеров титрование проводят в двухфазной системе: верхний (с