Большая Советская Энциклопедия (КА)
Шрифт:
При получении К. н. латекс извлекают подсочкой коры деревьев; из латекса каучук выделяют коагуляцией с помощью муравьиной, щавелевой или уксусной кислоты. Образующийся рыхлый сгусток (коагулюм) промывают водой и прокатывают на вальцах для получения листов, которые сушат и обычно коптят в камерах, наполненных дымом. Копчение придаёт К. н. устойчивость против окисления и действия микроорганизмов.
В соответствии с «Международным стандартом по качеству и упаковке натурального каучука» (1969) К. н. подразделяют на 8 международных типов, включающих 35 международных сортов. Основные типы К. н. — рифлёный смокед-шит (продукт светло-янтарного цвета — «копчёный лист») и светлый креп (продукт светло-кремового цвета, перед выделением которого в латекс вводят специальные отбеливающие вещества, например бисульфит натрия; К. н. этого типа копчению не подвергают). Качество К. н. международных типов и сортов оценивают на основании внешнего осмотра и сравнения с эталоном. Существует также классификация К. н. по техническим стандартам, в которых регламентируется содержание примесей в каучуке. Наряду с К. н. общего назначения выпускают каучуки специальных типов, например с улучшенными технологическими
Основная составная часть К. н. — углеводород каучука (91—96%), который рассматривают как полиизопрен (C5 H8 ) n . К. н. содержит также 2,2—3,8% белков и аминокислот, 1,5—4,0% веществ, извлекаемых ацетоном (так называемый ацетоновый экстракт — олеиновая, стеариновая, линолевая кислоты, каротин и др.), соединения металлов переменной валентности — меди (до 0,0008%), марганца (до 0,001%), железа (до 0,01%), песок и некоторые др. примеси. К. н. относятся к стереорегулярным полимерам ; 98—100% звеньев изопрена в его макромолекуле присоединены в положении 1,4 цис:
Молекулярная масса К. н. 1 400 000 — 2 600 000, содержание двойных связей в макромолекуле 95—98,5% от теоретического значения. Плотность К. н. 0,91—0,92 г /см3 , показатель преломления 1,5191, температура стеклования от —70 до —72 °С, удельная теплоёмкость 1,880 кдж /(кг. К)[0,449 кал/(г.°С) ], теплопроводность 0,14 вт/ (м. К ) [0,12 ккал /(м. ч. °С)], диэлектрическая проницаемость при частоте 1 кгц 2,37—2,45, удельная электропроводность 25,7. 10–18ом–1. см–1 .
Каучук стоек к действию воды; хорошо растворим в бензоле, толуоле, ксилоле, бензине, четырёххлористом углероде, хлороформе, сероуглероде, циклогексане. При температурах выше 10 °С К. н. аморфен. Длительное хранение при более низких температурах или растяжение при комнатной температуре вызывают частичную кристаллизацию К. н. К числу ценных свойств К. н. относится его высокая когезионная прочность (см. Когезия ). Этим свойством обусловлена в значительной степени незаменимость К. н. в производстве некоторых деталей шин. Технологический недостаток К. н., связанный с его высокой молекулярной массой, — необходимость пластикации (см. Пластикация каучуков ) перед введением ингредиентов резиновой смеси .
Наиболее распространённый вулканизующий агент для К. н. — сера; в качестве ускорителей вулканизации применяют 2-меркаптобензтиазол (каптакс), его сульфенамидные производные (например, сантокюр), дибензтиазолилдисульфид (альтакс), тетраметилтиурамдисульфид (тиурам) и др. Возможны также радиационная вулканизация К. н. и вулканизация с помощью органических перекисей или алкилфеноло-формальдегидных смол.
Кристаллизация К. н. обусловливает высокую прочность при растяжении резин на его основе. При введении активных наполнителей прочность резин изменяется незначительно, но существенно повышаются некоторые др. механические свойства (см. табл.). Резины из К. н. характеризуются хорошей эластичностью, износо- и морозостойкостью и высокими динамическими свойствами, но низкой стойкостью к действию растворителей, масел, а также меньшей, чем у некоторых синтетических каучуков, тепло- и атмосферостойкостью.
Свойства резин из натурального каучука
| Показатели | Ненаполненная резина | Резина, наполненная газовой канальной сажей |
| Модуль при растяжении 500%, Мн/м2 (кгс/см2 ) | 1,5—4,5 (15—45) | 12—22 (120—220) |
| Прочность при растяжении, Мн/м2 (кгс/см2 ) | 28—34 (280—340) | 30—34 (300—340) |
| Относительное удлинение, % | 700—900 | 600—800 |
| Сопротивление раздиру, кн/м , или кгс/см | 40—50 | 120—170 |
| Твёрдость по ТМ–2 | 30—40 | 50—75 |
Основная область применения К. н. — производство шин. Его используют также в производстве резинотехнических изделий (транспортёрные ленты, приводные ремни, амортизаторы, уплотнители), электроизоляционных материалов, резиновых изделий народного потребления, при изготовлении резиновых клеев . Некоторое количество К. н. используют в виде латекса (см. Латексы ,Латексные изделия ). Объём производства К. н. в 1971 составил около 3 млн. т . Благодаря созданию стереорегулярных синтетических каучуков, а также широкого ассортимента синтетических каучуков специального назначения, потребление К. н. в некоторых отраслях промышленности сокращается (см. Каучуки синтетические ).
Лит.: Вызов Б. В., Природный каучук, Л., 1932; Догадкин Б. А., Химия эластомеров, М., 1972; Справочник резинщика. Материалы резинового производства, М., 1971, с. 21.
Каучуки
Каучу'ки', группа промышленных полимеров , переработкой которых получают резину . Отличительная особенность К. — способность к большим обратимым (так называемым высокоэластическим) деформациям при обычных и пониженных температурах. См. также Каучук натуральный ,Каучуки синтетические .
Каучуки синтетические
Каучу'ки' синтети'ческие, синтетические полимеры, которые, подобно каучуку натуральному , могут быть переработаны в резину (см. также Высокоэластическое состояние ,Эластомеры ).
Все К. с. делят обычно на каучуки общего и специального назначения (см. табл.). Первые применяют в производстве изделий, в которых реализуется основное свойство резин — высокая эластичность при обычных температурах (шины, транспортёрные ленты, обувь и др.), вторые — в производстве таких изделий, которые должны обладать стойкостью к действию растворителей, масел, кислорода, озона, тепло-и морозостойкостью (т. е. способностью сохранять высокоэластические свойства в широком диапазоне температур) и др. специфическими свойствами. Классификация К. с. по областям их применения в известной мере условна, т. к. многие каучуки обладают комплексом свойств, позволяющим применять их как каучуки общего и специального назначения. С др. стороны, к некоторым изделиям общего назначения иногда предъявляют специального требования. Так, выпускают морозостойкие шины, масло- и бензостойкую резиновую обувь и др. Разработаны полимеры, называют термоэластопластами , в которых сочетаются свойства эластомеров и термопластичных полимеров; благодаря этому они могут быть переработаны в резиновые изделия, минуя стадию вулканизации . Особые группы К. с.: водные дисперсии каучуков (латексы ); жидкие каучуки (олигомеры , отверждающиеся с образованием резиноподобных материалов); наполненные каучуки (смеси К. с. с наполнителями или пластификаторами, изготовляемые при получении К. с.).
Важнейшие промышленные синтетические каучуки
| Название каучуков и их отечественные марки | Химический состав | Специальные свойства |
| Каучуки общего назначения | ||
| Бутадиеновые СКД | 1,4-цис-Полибутадиен | — |
| Бутадиен-стирольные (a-метилстирольные) CKC (CKMC) | Сополимеры бутадиена со стиролом (a-метилстиролом) | — |
| Изопреновые СКИ | 1,4-цис-Полиизопрен | — |
| Этилен-пропиленовые | ||
| СКЭП | Сополимеры этилена с пропиленом | Стойкость к окислению, действию химических агентов, атмосферостойкость |
| СКЭПТ | Сополимеры этилена с пропиленом и с третьим сомономером | |
| Бутилкаучук БК | Сополимеры изобутилена с небольшим количеством изопрена | Газонепроницаемость, атмосферостойкость |
| Хлоропреновые (наирит) | Полихлоропрен | Удовлетворительная масло- и бензостойкость |
| Каучуки специального назначения | ||
| Бутадиен-нитрильные CKH | Сополимеры бутадиена с акрилонитрилом | Масло- и бензостойкость |
| Полисульфидные (тиокол) | Полисульфиды | То же |
| Кремнийорганические CKT | Полиорганосилоксаны | Тепло- и морозостойкость, высокие электроизоляционные свойства, физиологическая инертность |
| Фторкаучуки СКФ | Сополимеры фторолефинов | Тепло-, масло-, атмосферо- и огнестойкость, стойкость к действию агрессивных сред |
| Уретановые СКУ | Полиуретаны | Высокая прочность при растяжении и износостойкость |
| Хлорсульфированный полиэтилен ХСПЭ | Полиэтилен, содержащий хлорсульфоновые группы | Атмосферо-, тепло- и износостойкость |