химический каталог




ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ (полиизопрены, ПИ, СКИ-3, америпол, европрен, карифлекс, каром, курапрен, натсин, нипол), полимеры изопрена. Наиб. практическое ценность представляют стереорегулярные изопреновые каучуки (И. к.) - аналоги каучука натурального, синтезируемые полимеризацией изопрена в растворе в присутствии катализаторов Циглера - Натты (комплексов соединение Ti с алюминийорганическое соединение), а также лития или литийалкилов.
Структура и свойства каучуков. Звенья изопрена в макромолекуле ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. могут иметь конфигурации 1,4-циc (I), 1,4-транс (II), и 3,4 (III):

Соотношение этих звеньев определяется природой катализатора и составляет: 93% 1,4-циc, 1-2% 1,4-транс и 5-6% 3,4 (катализатор - литий или литийалкилы); 95-98% 1,4-циc, 1-4% 1,4-транс, 1-2% 3,4 (катализатор - комплексы на основе Ti). Описаны катализаторы на основе лантаноидов, в присутствии которых получают ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к., содержащие 96-99% звеньев 1,4-цис и 1-4% звеньев 3,4. Среднемассовая молекулярная масса каучуков, полученных на литиевых катализатор, может превышать 2 * 106, индекс полидисперсности ( - среднечисловая молекулярная масса). Средневязкостная молекулярная масса каучуков, синтезированных на комплексных катализаторах, составляет (0,5-1,0) * 106, = 4—10. ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к., получаемые на литиевых катализатор, отличаются высокой линейностью макромолекул, на комплексных - более разветвленным строением и часто содержанием значительной кол-ва (до 20%) гель-фракции (сшитого продукта). ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. растворим в углеводородах, их галогенопроизводных, CS2. Плотн. всех типов ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. составляет 0,91-0,92 г/см3; т. стекл. от —68 до — 71 °С (комплексный катализатор) и от —65 до — 68 °С (литиевый катализатор); плотность энергии когезии 262-289 МДж/м3. При комнатной температуре ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. аморфны. Они кристаллизуются при охлаждении (ниже 0°С) или растяжении. Равновесная температура плавления кристаллов (28-40°С) возрастает с повышением регулярности цепи; температура макс. скорости кристаллизации от -25 до -26°С. Двойные связи в макромолекулах ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. исчерпывающе гидрируются действием на их растворы в диглиме п-толуолсульфонилгидразида. Хлорированием ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. получают продукт с содержанием до 65% хлора, растворимый в бензоле, толуоле, хлороформе и метилэтилкетоне. При бромировании растворов ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. в хлороформе (от 0 до —40 °С) образуются дибромиды состава [С5Н8Вr2]. ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. в виде растворов в хлороформе легко присоединяют НСl; процесс может сопровождаться циклизацией. ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. циклизуются также при нагревании в присутствии n-толуолсульфокислоты, Р2О5 или в условиях реакции Фриделя Крафтса; образующиеся продукты растворимы. Под влиянием Se, SO2 или сульфолена при нагревании происходит циc-транс-изомеризация двойных связей ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. до равновесной концентрации звеньев 1,4-циc, равной 45%. Аналогичный процесс вызывается компонентами комплексного катализатор или УФ облучением. Изомеризация может сопровождаться циклизацией и сшиванием. В присут. инициаторов (бензоилпероксида, азо-бис-изобутиронитрила) или при нагревании до 200-220 °С ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. реагируют с малеиновым ангидридом; реакция часто сопровождается гелеобразованием. ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. склонны к окислит. деструкции. Поэтому в процессе синтеза их стабилизируют антиоксидантами (1-2 мас. ч.; здесь и далее - в расчете на 100 мас. ч. каучука): окрашивающими (например, 1,4-дифенил-п-фенилендиамином или его смесью с N-фенил- b -нафтиламином) или неокрашивающими (например, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенолом).
Получение каучуков. Для синтеза ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. применяют изопрен, содержащий не менее 99% по массе основные вещества; количество примесей (простых эфиров, карбонильных, ацетиленовых, серосодержащих соединение, воды и особенно циклопентадиена) строго регламентировано. Растворителями обычно служат алифатич. углеводороды (изопентан, гексан, бензины). Исходная концентрация изопрена в растворе 10-15% по массе. Полимеризацию осуществляют непрерывным способом в батарее последовательно соединенных реакторов емкостью 16-20 м3, снабженных скребковыми мешалками и рубашкой, через к-рую циркулирует хладагент (энтальпия полимеризации 1050 кДж/кг). Продолжительность процесса при 20-25 °С обычно составляет 2-6 ч, конверсия изопрена может достигать 95%. Заключительные операции технол. процесса: 1) дезактивация катализатор (спиртами или др. соединение с подвижным атомом водорода; остатки отмывают водой в колоннах противоточного типа); 2) введение антиоксиданта; 3) выделение полимера из раствора методом водной дегазации (отгонкой растворителя и незаполимеризовавшегося мономера с острым паром; для предотвращения слипания образующейся крошки каучука вводят ПАВ); 4) отделение крошки от воды; сушка каучука, брикетирование его и упаковка. Выделение ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к., получаемых в присутствии литиевых катализатор, можно осуществлять "безводным" способом с использованием, например, герметичных вальцов. В раствор каучука может быть введены нафтеновое масло и водная или углеводородная дисперсия техн. углерода (сажи). Такие масло- и саженаполненные каучуки обладают улучшенными технол. свойствами (см. Наполненные каучуки).
Технологические характеристики каучуков. Резиновые смеси. Пластичность ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. с содержанием звеньев 1,4-цис до 98% составляет 0,30-0,48, вязкость по Муни (100 °С) - 60-90, маслонаполненных - 40-45. Перерабатывают ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. (часто в смеси с НК, бутадиенстирольным и бутадиеновым каучуками) на обычном оборудовании резиновых заводов - вальцах, смесителях, каландрах (в отличие от НК предварит. пластикация ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. не требуется). В смеси вводят также феноло-формальд. и др. смолы. Резиновые смеси на основе ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. хорошо каландруются, шприцуются и формуются. По когезионной прочности и клейкости они уступают смесям на основе НК. К последним по когезионной прочности приближаются резиновые смеси из ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к., модифицированного на стадии синтеза п-нитрозодифениламином.

Изделия из ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. вулканизуют, как правило, при температурах не выше 150°С. Осн. агент вулканизации сера (1-3 мас. ч.); реже применяют тетраметилтиурамдисульфид или органическое пероксиды. Ускорителями серной вулканизации служат ди(2-бензотиазолил)дисульфид, N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид (сульфенамид Ц) и др. В качестве наполнителей резиновых смесей используют главным образом активный техн. углерод (обычно 25-50 маc. ч.), а также мел, каолин, активный SiO2 и др. Наиб. эффективные пластификаторы - минеральных масла с высоким содержанием ароматические и нафтеновых углеводородов, канифоль, кумароно-инденовые смолы
Свойства вулканизатов. По большинству механические свойств вулканизаты ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. (см. табл.) не уступают резинам из НК (обладают лишь пониженными напряжением при удлинении 300% и сопротивлением раздиру).
Резины из ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. стойки к действию воды, этанола и ацетона, нестойки в конц. кислотах, щелочах, углеводородах и минеральных маслах. Электрич. характеристики резин: r 3,4 Том * м, e 3,8, tg d 0,011.
Применение каучуков. ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. - типичные каучуки общего назначения, применяемые вместо НК главным образом в производстве шин (часто в комбинации с другими каучуками), а также различные РТИ (конвейерные ленты, рукава и др.), резиновой обуви, оболочек кабелей и т. д. Мировые мощности по производству ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ к. достигли 1,3 млн. т/год.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
sqv91p30 привод клап. 1100н , но siemens
подарочная карта туроператора
наружное освещение входных групп
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(13.12.2017)