Маслонаполненные каучуки.

Резины, полученные на основе высокомолекулярных каучуков, превосходят резины на основе низкомолекулярных каучуков по динамической выносливости и износостойкости, характеризуются меньшим теплообразованием. Однако они обладают высокой жесткостью (и вязкостью) и трудно обрабатываются. Для понижения вязкости высокомолекулярного каучука в него на стадии латекса до или в процессе коагуляции вводятся нефтяные масла. Наилучшим комплексом свойств обладают каучуки, наполненные высокоароматизированными маслами ти­па ПН-6. Замена в маслонаполненном каучуке масла автол-18 на масло ПН-6 с высоким содержанием ароматических углеводородов дает возможность повысить прочность и сопротивление истиранию вулканизатов и увеличить содержание масла до 27—30%.

Маслонаполненные каучуки получают путем смешения водной эмульсии масла с латексом (обычно низкотемпературной полимеризации). Смесь коагулируют, каучук промывают, сушат и формуют в брикеты.

В Росии выпускают каучуки марок СК(М)С-30АРКМ-15 и СК(М)С-30АРКМ-27, содержащие соответственно 15 и 27% масла. Молекулярная масса (жесткость) исходных полимеров должна быть тем больше, чем выше содержание масла в товарном каучуке. Соотношение этих показателей для товарных каучуков с жесткостью по Дефо 6—8 Н показано ниже:

Содержание масла на 100 масс. ч. каучука, масс, ч.......	0	20—25	37,5
Среднемассовая молекулярная масса исходно­го полимера ....	2,13 *105	2,76 *105	3,31*105
Жесткость по Дефо исходного полимера, Н	6—8	9—10	20

Замена части полимера более дешевым маслом при улучшении технологических свойств каучуков и сохранении на высоком уровне технических свойств резин на их основе дает значительный экономический эффект. Увеличивается тенденция к дальнейшему повышению содержания масла в каучуке.

Каучуки, наполненные на стадии латекса техническим углеродом или другими наполнителями.

Если к латексу добавить смесь дисперсии сажи и эмульсии масла, то в результате совместной коагуляции получают саже-масляные каучуки. Таким образом, введение различных ингредиентов в латекс становится одним из методов введения ингредиентов в каучук, обеспечивающим более равномерное смешение каучука на стадии латекса с техническим углеродом и последующая совместная коагуляция. Это позволяет существенно улучшить распределение наполнителя в каучуке без больших энергетических затрат, что приводит к снижению расхода электроэнергии при приготовлении резиновых смесей (в среднем на 30%) и повысить культуру производства. Отсутствие деструкции полимера, которая имеет место при обычном методе смешения, и улучшение диспергирования приводят к повышению физико-механических свойств резин, особенно износостойкости (на 10—20%). Технический углерод может быть введен в латекс в виде 5—6%-ной водной суспензии, приготовленной без диспергирующих агентов (диспергирование в воде перегретым паром), или в виде 10—20%-ной водной дисперсии, приготовленной с диспергирующими агентами (натриевыми солями канифоли, щелочного сульфатного лигнина, алкилсульфонатов и др.). Наибольший эффект дает смешение без применения диспергирующих агентов.

Высокий эффект дает совместное введение в каучук на стадии латекса масла и технического углерода. Кроме технического углерода бутадиен-стирольные каучуки могут быть наполнены на стадии латекса щелочным сульфатным лигнином, тонкодисперсным оксидом алюминия и некоторыми другими наполнителями.

Вулканизация.

Благодаря непредельности бутадиен-стирольных каучуков резины на их основе хорошо вулканизуются серой в присутствии органических ускорителей. Наиболее эффективными являются сульфенамидные ускорители. Меньшее содержание двойных связей по сравнению с их содержанием в изопреновом и 'бутадиеновом каучуках, а также относительно высокое содержание органических кислот в эмульсионных бутадиен-стирольных каучуках обусловливают их более замедленную вулканизуемость и меньшую склонность в подвулканизации. Для обеспечения нормальной скорости вулканизации необходимо увеличивать содержание ускорителей.

Вследствие отсутствия в составе ДССК органических кислот они вулканизуются с большей скоростью. Возможна вулканизация бутадиен-стирольных каучуков фенолформальдегидными смолами, органическими перекисями и некоторыми другими вулканизующими агентами. Так как бутадиен-стирольные каучуки не кристаллизуются при деформации, для получения вулканизатов с высокими механическими свойствами необходимо вводить в каучук усиливающие наполнители.

Рецептуры стандартных смесей приведенны ниже:

	Содержание, масс. ч.
СК(М)С-30АРК ....	100	—	—	—
СК(М)С-30АРКМ-15 . .			—	-—
СК(М)С-30АРКМ-27 . .	—	—	100	—
СКС-ЗОАРКП.....	—	—	—	100
Сера........	2,0	2,0	2,0	2,0
Дибензтиазолилдисуль-фид........	3,0	1,5	2,75	1,75
Дифенилгуанидин . . .	—	0,3	—	.—
Оксид цинка.....	5,0	5,0	5,0	5,0
Стеариновая кислота . .	1,5	2,0	—	—
Технический углерод марки ДГ-100	40,0	50,0	40,0	40,0

 

Продолжительность приготовления резиновых смесей на лабораторных вальцах при температуре 50±5°С колеблется от 25 мин (для смесей на основе СКС-ЗОАРКМ-27) до 36 мин (для смесей на основе CKC-3OAPKM-l5); температура вулканизации 143°С; продолжительность вулканизации 40—100 мин.

Механические свойства вулканизатов стандартных смесей на основе СК(М)С представлены ниже:

Прочность при растя­жении, МПа, не менее Относительное удли­нение, %, не менее Остаточное  удлинение, %, не более . Эластичность по отскоку, %, не менее

СК(М)С-30АРК   28   550   20    37

СК(М)С-30АРКМ-15   24   550   30   27

СК(М)С-30АРКМ-27   22   550   20   28

СКС-ЗОАРКП   26,5    550   22  35

Свойства вулканизатов.

 Резины на основе БСК при введении в них активных наполнителей характеризуются высокой механической прочностью и хорошей износостой-костью. Они уступают вулканизатам на основе изопреновых каучуков по эластическим свойствам, сохранению прочностных свойств при повышенных температурах, динамической выносливости и имеют большее теплообразование, а вулканизатам на основе стереорегулярных бутадиеновых каучуков они уступают по теплостойкости и износостойкости. Маслонаполненные резины имеют несколько пониженную эластичность и меньшую прочность по сравнению с не-наполненными, но сохраняют эти свойства на достаточно высоком уровне.

Резины на основе ДССК по сравнению с резинами на основе эмульсионных каучуков имеют более высокие эластичность и износостойкость и приближаются по этим показателям к резинам на основе бутадиеновых каучуков.

При увеличении в полимере связанного стирола прочностные свойства и износостойкость резин на его основе несколько увеличиваются, но существенно снижаются эластичность, динамические свойства и морозостойкость.

Бутадиен-стирольные каучуки очень широко используются в шинной промышленности, особенно при производстве легковых шин, конвейерных лент и рукавов, резиновой обуви, подошв и каблуков, в кабельной промышленности.

Каучуки с небольшим содержанием связанного стирола (типа СКМС-10) применяются для производства морозостойких изделий, а каучуки с повышенным содержанием стирола — для производства изделий с повышенными диэлектрическими свойствами, стойких к агрессивным средам, а также при производстве эбонитов. Широкий ассортимент торговых марок позволяет выбирать каучук, наиболее пригодный для конкретных целей.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: