ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ (полихлоропрены, наириты, неопрены, байпрены, бутахлоры, скайпрены), продукты гомо- и сополимеризации хлоропрена. Выпускают главным образом высокомол. гомополимеры хлоропрена и его сополимеры с 3-10% дихлорбутадиена.

Структура и свойства каучуков. Звенья хлоропрена в макромолекуле ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. имеют конфигурации 1,4-транс (формула I, 88-92%), 1,4-цис (II, 7-12%), 1,2 (III, 4,5%) и 3,4 (IV, 1%).

Вследствие регулярности строения ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. склонны к кристаллизации (сополимеры менее склонны, чем гомополимеры). Среднемассовая молекулярная масса 100-500 тысяч; индекс полидисперсности= 1,5-3,0 (- среднечисловая молекулярная масса); плотность 1,20-1,15 г/см³ (25 °С), т. стекл. от - 40 до -43 °С; 8,4 кДж/моль; плотность энергии когезии 342-390 МДж/м³. Растворим в СНCl₃, кетонах, этилацетате, смесях растворителей (например, метилэтилкетон-толуол), набухают в алифатич. углеводородах.
Х. к. достаточно стойки к воздействию О₂, солнечного света, с О₃ образуют полимерные пероксиды, под действием ионизирующих излучений структурируются. При нагревании до 170 °С интенсивно выделяют НCl. Стабилизируют ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. антиоксидантами аминного или фенольного типа (1-3% от массы каучука).

Получение каучуков. Осн. пром. способ - эмульсионная полимеризация в водной фазе при 40 °С, протекающая по радикальному механизму. Эмульгаторы - алкилсульфонаты или канифольные мыла, регуляторы молекулярная масса- S, тиурамдисульфиды, тиолы (меркаптаны). Инициатор полимеризации гл.обр. K₂S₂O₇. Макромолекулы ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к., получаемого в присуг. серы, имеют строение
где п = 100 - 1000, х = 2 — 8. При достижении необходимой степени превращения мономеров (65-75%) в латекс вводят эмульсии или растворы тиурамдисульфидов (например, тетраэтилтиурамдисульфида) и антиоксиданта и выдерживают несколько часов при 25 °С для созревания латекса. При получении Х. к., регулированных тиолами (например, тpeт-додецилтиолом), в латекс добавляют только антиоксидант; стадия созревания в этом случае исключается. После отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют вымораживанием на барабанах, промывают водой и сушат.
Цвет ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. от светло-янтарного до темно-желтого, содержание примесей (остатков эмульгаторов, влаги и др.) до 5% по массе; основные форма выпуска - гранулы. Производят также жидкие ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. и латексы (см. Латексы синтетические).

Технологические характеристики каучуков. Вязкость Х. к. по Муни (100 °С) может достигать 35-75 и более. Перерабатывают ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. на обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах); изделия вулканизуют при 140-160 °С в прессах, котлах и др. X. к. технологически совместимы с другими каучуками, например бутадиен-нитрильными, бутадиен-стирольными, бутадиеновыми, изопреновыми, НК, а также с реакто- и термопластами. Перед изготовлением резиновых смесей гомополимеры хлоропрена декристаллизуют в распарочных камерах при 60-70 С в течение 4-6 ч или пластицируют. Для вулканизации ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. применяют главным образом ZnO (2-5 мас. ч.), MgO (2-10 мас. ч.), ускоритель вулканизации - 2-меркаптоимидазолин; для ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. меркаптанового регулирования - смесь серы, дифенилгуанидина и тетраметилтиурамдисульфида. Наполнители резиновых смесей - техн. углерод (сажа), мел, каолин и др., пластификаторы - главным образом сложные эфиры (фталаты, себацинаты), а также канифоль, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы. Общее содержание ингредиентов 50-150 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.

Свойства вулканизатов. Св-ва резин на основе ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. определяются способом регулирования молекулярная масса (табл.). Резины на основе ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. масло-, бензо-, озоно-, свето-, тепло- и огнестойки, сравнительно стойки в некоторых кислотах (Н₃ВО₃, НCl, разбавленый H₂SO₄), щелочах; под действием HNO₃, конц. H₂SO₄, CS₂, SO₃, Н₂О₂ разрушаются. Пригодны для эксплуатации при температурах от -40 до 110 °С, кратковременно до 140 С.

СВОЙСТВА РЕЗИН НА ОСНОВЕ ХЛОРОПРЕНОВЫХ КАУЧУКОВ*

Показатель	Ненаполненные резины		Наполненные резины**
	регулятор		регулятор
	сера	тиол***	сера	тиол***
Напряжение при удлинении 300%, МПа	1,0-1,5	1,9-2,3	8,5-9,5	17-18
,МПа	24-28	21-23	15-17	19-22
Относит. удлинение, %	880-11000	780-900	450-550	450-550
Сопротивление раздиру, кН/м (20 °С)	30-45	25-35	55-70	55-65
Эластичность по отскоку, %	40-42	40-42	32-35	38-40
Твердость по Шору А	45-50	37-42	63-70	60-65
Температура хрупкости, оС	-37	-37	-37	-37
Остаточная деформация при сжатии на 20% (120 ч, 100 °С), %	80-90	35-40	80-85	45-53
Коэф. теплового старения (120 ч, 100 °С) по	0,80-0,85	0,85-0,92	0,90-0,95	0,90-0,94
по относит. удлинению	0,72-0,78	0,78-0,86	0,73-0,77	0,78-0,86
Изменение массы при набухании в смеси изооктан: толуол (7:3 по объему) в течение 24 ч, %	50-50	50-60	35-40	35-40

*Состав смеси (мас. ч.): каучук - 100; ZnO 0-7; MgO - 5; вулканизация 30 мин при 143 °С. **Наполнитель - техн. углерод (40 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука). ***Ускорители (мас. ч.): сера - 1,0; дифенилгуанидин - 1,0; гетраметнлтиурамдисульфид - 1,0 на 100 мас. ч. каучука.
Газопроницаемость резин из ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. ниже, чем резин из неполярных каучуков (изопреновых, бутадиеновых); коэффициент газопроницаемости различные газов [м²/(Па х с); 60 °С] для ненаполненных резин составляет соответственно 30,6 х 10^-18 (О₂); 12,2 х 10^-18 (N₂); 256 х 10^-18 (СО₂); 133 х 10^-18 (Н₂), 214 х 10^-18 (Не). Коэф. объемного расширения резин из ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. 6 х 10^-4 К^-1, коэффициент теплопроводности 0,19Вт/(м х К), удельная теплоемкость 2,18 кДж/(кг х К), электрич. проводимость р 4,4 х 10^-10 - 6 х 10^-12 Ом х см. ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. и резины на их основе не поддерживают горения.
Применение каучуков. ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к. используют в производстве разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами, например уплотнителей, шлангов, рукавов, ремней, прорезиненных тканей, защитных оболочек кабелей, как основу адгезивов; жидкие ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ к.- для получения антикоррозионных покрытий, как пластификаторы.
Объем мирового производства св. 330 тысяч т в год (1989).

Литература: Захаров Н. Д., Хлоропреновые каучуки и резины на их основе, М., 1978; Синтетический каучук, под ред. И. В. Гармонова, 2 изд., Л., 1983, с. 310-27; Свойства и применение новых марок хлоропреновых каучуков. Тематич. обзор, М., 1986.

Г. А. Лысова.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей