Полиуретановые шины для автомобилей

Натуральный каучук — цис-1.4-полиизопрен (

99 %), получают из млечного сока (латекса) каучуконосов — гевея и др. Латекс содержит до 40 % каучука, сахара (около 3 %), белки (

0,5 %) и остальное — воду.
Физические свойства НК — благодаря высокой стереоизомерии макромолекул каучук кристаллизуется максимум на 30 % при хранении и растяжениии, что затрудняет его переработку. Он достаточно морозо- стоек Тс«-70°С, обладает диэлектрическими свойствами.
Технологические свойства — перед пуском в производство НК декристаллизуют прогревом при 50-80 °С в течение 24-70 час. Размягченный таким образом каучук пластицируют в резиносмесителях, червячных машинах (реже на вальцах) обычно в присутствии 0,3-0,5 мае. ч. ускорителей пластикации — доноров радикалов. При пластикации больший эффект достигают в первые 10-15 мин. обработки. Поэтому процесс повторяют 2-4 раза, иногда совмещая его с вводом до 1 % анти- скорчинга — фталевого ангидрида. Получаемый пластикат обозначают П-1 Ч-П-4Ф (одно — четырех кратный с добавкой фталевого ангидрида).
Пластикация позволяет получить технологичный каучук, поскольку снижается его ММ, устраняется бимодальный характер ММР НК: при средней ММ НК в латексе равной 1,3 х 106 уел. ед. в непластицированном каучуке есть фракции с ММ=2х 106 (это гель-каучук глобул латекса) и с ММ=105 (золь-каучук). Пластикаты НК хорошо смешиваются со всеми ингредиентами; резиновые смеси хорошо вальцуются, каландруются, шприцуются, клейки, имеют самую высокую когезионную прочность изо всех каучуков. Жесткие смеси НК склонны к скорчингу при переработке.
Вулканизуется НК серой в присутствии ускорителей; главным образом тиазолов, сульфенамидов, тиурамов при температурах не более 150 °С.
Резины на основе НК высокопрочны, как в не-, так и в наполненном состоянии (ГР до 40МПа) устойчивы к динамическим нагрузкам, довольно износостойки, морозостойки, но имеют малую устойчивость к старению, не атмосферостойки, набухают и растворяются в нефтепродуктах и растворителях (см. табл. 1.1).
Применяется НК индивидуально и в смеси с другими полидиенами для производства высококачественных изделий — шин и разнообразных резинотехнических изделий — транспортерных лент, крупногабаритных изделий типа чехлов и кранцев (где важна когезионная прочность заготовок при сборке изделий), в амортизаторах, прокладках, эбонитах, губчатых изделиях, в медицине, пищевой технологии, спорте. Светлый креп, не имеющий продуктов копчения, используют для выпуска пищевых (например — жевательная резинка) и медицинских резин. Много НК используется в виде клеев.

Синтетические полиизопрены.

Синтетические полиизопрены. Синтетические цис-1,4-ПИ менее регулярны по микроструктуре цепей, чем НК (содержание цис-1,4 звеньев составляет 93-98 % у СКИ-3 и 98-100 % у НК). Кроме того, у синтетических аналогов доля 1,4-звеньев, присоединенных нерегулярно («голова к голове» и «хвост к хвосту») составляет 2-4 % у СКИ-3 против 0 % у НК, что сказывается, согласно данным табл. 1.2, на физикомеханических показателях резин. Самым распространенным из них является цис-1,4-полиизопрен, аналог НК, получаемый на катализаторах Циглера-Натта — каучук СКИ-3 и его модификации.

Химические и физические свойства СКИ-3 и НК близки, но синтетический полиизопрен менее интенсивно кристаллизуется и менее защищен от действия агрессивных сред и старения не каучуковыми добавками, имеющимися в НК.

Свойства резин на основе синтетических цис 1,4-полиизопренов незначительно уступают таковым НК (табл. 1.2), хотя по комплексу технических характеристик (начиная от технологии и заканчивая надежностью в эксплуатации) резины на основе вариантов каучука СКИ-3 не заменяют в сложных условиях работы вулканизаты НК.
Зачастую синтетические полиизопрены используют в двойных, тройных комбинациях с другими каучуками — чаще всего с диеновыми, но иногда и малопредельным СКЭПТ. Это позволяет объединить в рецепте резины свойства каучуков, составляющих полимерную основу изделия.

Бутадиеновые каучуки.

В основном это высокостереорегулярные (87-93 % цис-1,4- звеньев — отечественная марка СКД-1 и 95-98% таковых — СКД-2) полимеры бутадиена с химической формулой
(-СН2-СН=СН-СН2-)„
Химические свойства полибутадиенов (ПБ) определяются микроструктурой цепей: с увеличением доли 1,4-звеньев каучуки становятся химически более активными: благодаря наличию С=С связей в цепи хорошо взаимодействуют с хлором, бромом, галогенсодержащими соединениями, кислородом, водородом и пр. ПБ окисляются медленнее полиизопренов и в отличие от них склонны к структурированию при старении, особенно при повышенных температурах. Уменьшение доли 1,4-звеньев снижает химическую активность бутадиеновых каучуков.
Физические свойства — цис-1,4-каучуки имеют самые низкие (-105 -г-110°С) температуры стеклования изо всех полидиенов. Но чрезмерное количество 1,4-звеньев снижает морозостойкость ПБ из-за образования кристаллической фазы. Цис-1,4-полибутадиен начинает кристаллизоваться при содержании цис-1,4-звеньев 80 % и более, а степень кристалличности его в среднем доходит до 55 %, достигая максимально 40 % у СКД-1 и 60 % у СКД-2. Степень кристалличности транс-1,4-полибутадиена составляет 70-80 %. Полибутадиены более газопроницаемы, чем полиизопрены, БСК и другие каучуки вследствие повышенной гибкости, подвижности своих цепей. Большинство ПБ имеют повышенную хладотекучесть.
Полибутадиены растворимы в нефтепродуктах, неполярных растворителях, устойчивы к действию полярных растворителей, растворов кислот и щелочей.

Свойства резин — стереорегулярные СКД обладают наивысшей изо всех каучуков общего назначения износостойкостью, которая, как и прочность тем выше, чем больше доля цис-1,4-звеньев в каучуке. Они
25
эластичны, а в сочетании с полиизопренами и бутадиен-стирольными каучуками резины обладают хорошими динамическими свойствами, хотя по прочности СКД (ГР

20 МПа) уступают полиизопренам и бутадиен-стирол ьным каучукам.

Полибутадиены устойчивы к действию кислот, щелочей, спиртов, полярных растворителей, но набухают и растворяются в нефтепродуктах и неполярных растворителях (табл. 1.1).
Применение полибутадиенов — каучуки СКД находят применение в производстве транспортерных лент, приводных ремней, амортизаторов и др. РТИ. СКДЛ находит ограниченное применение в производстве РТИ, используется для повышения ударопрочности пластмасс (ПС). На основе 1,2-полибутадиенов изготавливают пищевые резины, резинотехнические изделия, эбониты, асбестотехнические изделия.

Бутадиен-стирольные каучуки.

Это статистические или блочные сополимеры бутадиена и стирола или а-метилстирола, с содержанием стирола от 10 до 90 %. Сополимеры, имеющие более 50 % связанного стирола относятся к смолам- наполнителям и модификаторам резин.
Статистические бутадиен — стирольные каучуки (СКС и ДССК,) получают эмульсионной или растворной полимеризацией. Эмульсионные каучуки имеют до 7 % не каучуковых примесей, растворные — более «чистые» — не более 1 % примесей.

Химические свойства бутадиен-стирольных каучуков примерно такие же, как нерегулярных полибутадиенов, но химическая активность их уменьшается с увеличением доли связанного стирола в макромолекулах. Тепло, кислород, озон, свет способствует не только окислению, но и изомеризации, деструкции макромолекул с соответсвующим ухудшением технических свойств каучуков.

Физические свойства — статистические БСК обоих видов аморфны. Их физические характеристики зависят от доли связанного стирола в макромолекулах.
Так, СКС-10 имеет плотность 900-910 кг/м3, а СКС-50 — 900-990 кг/м3 и температуры стеклования меняются, соответственно, от -72 до -14°С. Стирол улучшает диэлектрические свойства бутадиен- стирольных каучуков. Они растворимы в нефтепродуктах и неполярных растворителях, но стойки к действию кетонов, разбавленных и концентрированных кислот.

Этиленпропиленовые каучуки.

Получают растворной (катализаторы Циглера-Натта) сополиме- ризацией этилена с пропиленом (двойные сополимеры СКЭП, ЭПК) или этилена с пропиленом и диеном (0,5-5 %), который вводят для обеспечения возможности серной вулканизации каучука (тройные сополимеры СКЭПТ, ЭПДК). Третьим мономером может быть дицикло- пентадиен (ДЦПД), 2-этилиден-5-нонборнен (ЭНБ), гексадиен-1,4- ме- тилтетраинден. Двойной сополимер имеет формулу

Химические свойства. Отсутствие (или малое количество) двойных связей определяет исключительно высокую изо всех карбоцепных неполярных каучуков химическую стойкость к действию тепла, окислителей, озона и атмосферных факторов, агрессивных сред, растворов кислот, щелочей, химически активных для полидиенов сред. Третий мономер в СКЭПТ незначительно снижает химическую стойкость каучуков СКЭП(Т):они стабильны при хранении даже без противостарите- лей, но их заправляют (до 0,5 %) темнеющими и не темнеющими про- тивостарителями.
Физические свойства. Слабая кристалличность не мешает переработке СКЭП(Т). Температура стеклования достигает -65 °С при Тхр>-90 °С и они растут при увеличении доли пропилена в макромолекулах. Каучуки устойчивы к действию полярных растворителей, спиртов, кетонов, эфиров, но набухают и растворяются в нефтепродуктах, неполярных и ароматических растворителях.

Свойства резин. В хорошо подобранных рецептурах вулканизаты на основе СКЭП(Т), наполненные техническим углеродом, имеют высокую прочность (ГР до 28 МПа при еР до 700 %), удовлетворительные динамические, износостойкие, диэлектрические характеристики, радиационную и морозостойкость.
Особенно ценным для резин на основе СКЭП(Т) является их исключительно высокая тепло, -озоно, -кислородо, -свето, -атмосферо- стойкость.
Применение. Основная область применения резин на основе СКЭП(Т) это изготовление неформовых изделий-уплотнителей в транспортных средствах и строительстве (стекол, дверей, люков и др. отверстий), шлангов. Этиленпропиленовые каучуки используются в кабельной промышленности, производстве теплостойких транспортерных лент, обуви и пр. Этиленпропиленовые каучуки получают все большее распространение в резиновой промышленности благодаря доступности исходного сырья для синтеза, высокому комплексу технических свойств и сравнительно небольшой стоимости резин на его основе ввиду способности принимать в себя большое количество наполнителей и мягчителей. Причем лучшие перспективы роста сохраняются за более «универсальными» тройными сополимерами. Они на 10-15 % дороже «двойных» СКЭП, но резины на основе СКЭП дороже, так как для их вулканизации требуется довольно большие количества дорогостоящих органических перекисей.

Бутилкаучуки.

Получают растворной низкотемпературной полимеризацией на катализаторах Фриделя-Крафтса (в хлористом метиле под действием хлорида алюминия). Они представляют собой сополимер изобутилена с небольшим количеством (0,5-5% мол) изопрена. Изопрен добавляется в макромолекулу с целью обеспечения вулканизации бутилкаучука (БК) по двойным связям — серой, фенолформальдегидными смолами и др.

Химические свойства. БК стоек к тепловому старению, действию озона, кислорода, кислот, щелочей, растворов солей, пара, воды, атмосферных факторов, ионизирующих излучений. Легко реагирует с галогенами на свету.
Физические свойства. БК кристаллизуется при охлаждении и растяжении, но медленно и с малой степенью кристалличности, что не влияет на его морозостойкость. Тс

-70 °С. Исключительно газонепроницаем — этот показатель в десятки раз ниже, чем у других (диеновых) каучуков. БК биологически инертны, имеют высокие диэлектрические свойства, в том числе в очень влажной среде. Каучуки устойчивы к действию спиртов, пищевых жиров и масел, эфиров, кетонов, других полярных растворителей, но набухают и растворяются в нефтепродуктах, неполярных и ароматических растворителях.
Торговые марки. Каучук обозначается буквами «БК» и комбинацией из чисел и букв. Первые два числа обозначают его непредель- 36
ность, уменьшенную в 10 раз. Вторые два числа указывают на вязкость по Муни при 100 °С. Следующие далее буквы указывают: Т — каучук заправлен темнеющим противостарителем; Н — нетемнеющим противо- старителем, предназначенным для производства светлых и пищевых резин; Д — диэлектрический, используется в кабельных и изоляционных резинах; М — применяется в медицинских изделиях.
Например, БК-1675Н представляет собой каучук, имеющий 1,6 % непредельности, вязкость по Муни 75 ед., заправлен нетемнеющим противостарителем.

Свойства резин. Прочность резин из БК достаточно высока (#р до 23,5 МПа при ер до 950 %) и возрастает при увеличении вязкости по Муни и уменьшении ненасыщенное™ каучука. Резины газонепроницаемы, имеют высокие электрические свойства, устойчивы к действию агрессивных сред, всех видов старения (кроме светового), но неэластичны (эластичность по отскоку 8-10 %), не устойчивы к динамическим нагрузкам.
Применение. В производстве РТИ БК применяют для изготовления транспортерных лент, рукавов, прорезиненных тканей, покрытий химической аппаратуры, пищевых, медицинских изделий, для изоляции кабелей, в герметиках.
Некоторые недостатки бутилкаучука уменьшают или устраняют его галогенированием в растворе, получая хлор- или бромбутилкаучуки.

Бутадиен-нитрильные каучуки (БНК)

Относятся к каучукам спецназначения, получаются эмульсионной полимеризацией бутадиена и акрилонитрила в основном при «низких» (+5°С) температурах, хотя часто БНК синтезируют и при +30 °С.

Химические свойства зависят от количества акрилонитрила (АН) в каучуке: полярные группы АН защищают основную цепь от агрессивных сред. В остальном бутадиен-нитрильные каучуки более приближены по химическим свойствам к каучукам общего назначения: в них идут реакции по двойным связям (например, с хлором); нагрев выше 150°С вызывает их быстрое затвердевание ввиду сшивания, которое сопровождает и окисление БНК. Однако стойкость каучуков к окислению растет с увеличением доли в них акрилонитрила. Каучуки хорошо сопротивляются действию ионизирующих излучений.
Физические свойства также зависят (см. табл. 1.4.) от количества АН в каучуке: они аморфны; их морозостойкость, набухание в ароматических углеводородах, нефтепродуктах, водопоглощение, диэлектрические свойства — уменьшаются, а термостойкость, эластичность, газонепроницаемость — растут (табл. 1.1) при росте доли НАК в цепи.
Они равноценны по набуханию в растворах кислот и щелочей каучукам общего назначения.
В производстве РТИ перспективными являются каучуки типа БНК-ПВХ. Введение уже 10 % ПВХ в БНК на стадии латекса приводит к улучшению озоностойкости изделий и повышению работоспособности деталей. В отечественной практике используются каучуки марок СКН-18ПВХ-30, СКН-26ПВХ-30 и СКН-ЗЗПВХ-ЗО. Резины на основе этих каучуков по маслобензостойкости превосходят резины на основе БНК и используются для производства озоно-, погодо-, масло-, бензо- стойких РТИ, в том числе для частичной замены полихлоропрена. Наиболее перспективной областью применения СКН-18ПВХ-30 является, например, производство рукавных резин.

За рубежом производятся БНК, содержащие карбоксильные группы. Практическое применение их ограничено из-за высокой склонности резиновых смесей к подвулканизации. Резины на основе карбоксилатных БНК по озоностойкости сравнимы с композициями из полиуретанов. В отличие от последних они дешевле, их производство менее токсично, а сами полимеры обладают более высокой гидролитической стойкостью. Тепло-, масло-, бензостойкость резин на их основе выше, чем в случае вулканизатов из обычных БНК.
Наиболее перспективная область использования карбоксилатных каучуков — гуммирование стальных валов, барабанов, сепараторов, работающих в условиях интенсивного абразивного износа. В отечественной практике эти каучуки применяют в производстве клеевых композиций, специфических покрытий, линолеума, герметиков, пористого эбонита.

Среди модифицированных БНК большой интерес представляют гидрированные • бутадиен-нитрильные каучуки: БНК-В-3330,
БНК-В-4030. По теплостойкости резины на основе этих каучуков занимают промежуточное положение между резинами БНК и фторкаучу- ков. Температурный диапазон работоспособности изделий на их основе равен -50-+160 °С. По сравнению с фторкаучуками вулканизаты из гидрированных БНК более стойки к действию аминов, спирто-, и серу- содержащих топлив и масел. Упругопрочностные свойства резин на их основе в 1,5-2 раза выше, чем резин из фторкаучуков. По озоностойкости резины на их основе сопоставимы с резинами из этиленпропилено- вых каучуков. Основными потребителями резин из гидрированных БНК за рубежом являются нефтегазодобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность, специальное машиностроение и др.

Хлоропреновые каучуки (ПХП)

Получают эмульсионной полимеризацией хлоропрена под влиянием инициаторов (органических и неорганических перекисей, солей металлов переменной валентности и др. окислительно-восстановительных систем) по свободно-радикальному механизму при температуре от 10 до 40 °С.

Химические свойства. Полярный и имеющий большой объем атом С/ экранирует и защищает двойную связь, саму цепь от внешних химических воздействий — для них не характерны такие полимер- аналогичные превращения как гидрирование, циклизация. Они значительно более устойчивы к действию кислорода, озона, света, др. атмосферных факторов, удовлетворительно устойчивы к разбавленным щелочам, соляной и серной кислотам; растворяются в азотной и концен46
трированной серной кислотах. Атом хлора обеспечивает им негорючесть. При нагреве выше 70 °С из полихлоропренов может выделяться хлористый водород. Отмечают, что химические реакции ускоряются при увеличении содержания в полихлоропренах 1,2-звеньев и зачастую химические процессы идут с их участием.
Физические свойства. Полихлоропрены имеют Тс

-40 °С, однако вследствие достаточно регулярного строения молекулярной цепи ПХ относительно легко кристаллизуется. Температура плавления кристаллитов составляет 40-65 °С.

Степень и скорость кристаллизации различных типов ПХП различны. С большей скоростью кристаллизуется полимер, молекулярную массу которого регулируют меркаптаном. Содержание кристаллической фазы в таком полимере при температуре 6-7 °С достигает 35 %. Меньшая скорость кристаллизации ПХП, полученных в присутствии свободной серы, связана с некоторым нарушением регулярности строения полимерной цепи полисульфидными связями. Для уменьшения склонности к кристаллизации хлоропрен сополимеризуют с 10-20 % стирола, дихлорбутадиена, хлоризопрена, акрилонитрила или другого мономера.
Газонепроницаемость ПХП ниже в 2-3 раза, чем у НК или БСК, хотя выше, чем у БК. Удельное объемное электрическое сопротивление полихлоропренов (около 1013 Омм) примерно на 5 порядков ниже, чем у полибутадиенов. Они обладают высокими диэлектрическими характеристиками.
Растворяются полихлоропрены в ароматических и галогеносодержащих и полярных растворителях, их смесях, не растворимы или слабо набухают в нефтепродуктах.

Смеси на основе полихлоропренов склонны к скорчингу, поэтому в рецептуре резин предусматривают антискорчинги, например соли жирных кислот (мыло).
ПХП используются как самостоятельно, так и в смеси с бутади- ен-стирольными и др. каучуками, а также с термо- и реакто пластами. Смеси полихлоропренов со СКЭПТ обладают высокими диэлектрическими свойствами.

Свойства резин зависят от способа получения полихлоропренов. При довольно высоких физико-механических показателях (Г Р до 22 МПа у наполненных и до 28 МПа у ненаполненных резин при еР до 550 % у наполненных и до 1100 % у ненаполненных вулканизатов) всех типов полихлоропренов отмечают более низкую теплостойкость «серных» полимеров, повышенную морозостойкость сополимеров.
Резины менее износостойки, чем таковые на основе неполярных полидиенов, менее эластичны, но в то же время обладают очень высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам, в том числе при температурах 40-100 °С, что очень важно для клиноременных передач в автомобильной промышленности.
Наиболее важные свойства резин из полихлоропренов — устойчивость к действию озона, света, атмосферных факторов, тепла, огня, нефтепродуктов. Нестойки они к сильным кислотам, перекисям, серного ангидрида, хлора.
Применение. ПХП широко применяются в производстве клиновых ремней, рукавов, конвейерных лент, масло-, бензо-,озоностойких РТИ, амортизаторов, уплотнительных прокладок, прорезиненных тканей, электроизоляционных и других изделий с высокими прочностными показателями. При выборе типа хлоропренового каучука для изготовления резин, предназначенных для эксплуатации в конкретных изделиях, необходимо прежде всего учитывать его склонность к кристаллизации, величину молекулярной массы, тип стабилизатора и другие факторы.

Для получения резин с повышенной теплостойкостью в свободном и напряженном состоянии следует использовать ПХП меркаптано- вого регулирования, резин с высокой усталостной выносливостью — ПХП серного регулирования. ПХП, регулированные серой, применяются главным образом, в тех областях, где уделяется особое внимание таким свойствам, как конфекционная клейкость, адгезия к текстильным волокнам, прочность при раздире и повторных изгибах (клиновые ремни, конвейерные ленты).
Важное значение имеет применение хлоропреновых каучуков для производства клеев, обусловленное способностью ПХП к кристаллизации. Довольно значительное количество полихлоропренов применяют в виде клеев типа 88 -для общего пользования, а клей Рапид на основе сильно кристаллизующихся каучуков используют в обувной промышленности. Латексы используют для изготовления различных тонкостенных изделий.

Фторкаучуки (СКФ)

Получают методом эмульсионной полимеризации фторолефинов или их с перфторвиниловыми мономерами. Благодаря большой энергии связи С-Р (около 500 кДж/моль против 300 кДж/моль у связи С-С1) и малому радиусу атома фтора (равен примерно половине длины С-С связи) в сравнении с другими галогенами (а это способствует практически полному экранированию С-С связей цепи двумя соседними атомами Р) каучуки обладают самой высокой химической стойкостью из всего ряда карбоцепных эластомеров.

Химические свойства. Уязвимыми для агрессивных сред являются во фторкаучуках атомы водорода (которые, однако, позволяют вулканизовать каучуки органическими перекисями) и атомы углерода основной цепи (которые, однако, обеспечивают гибкость макромолекул и каучукоподобные свойства данным полимерам). Эти факторы используются на практике — вследствие отцепления НР или НС1 (например, при нагреве до 200° С) в макромолекулах образуются двойные связи, участвующие в вулканизации и др. технологических химических реакциях. Если деструкция «чистой» карбоцепной цепи наступает при температуре выше 250° С, то разложение СКФ-26 наступает при 320° С; СКФ-26 — при 370° С; СКФ-260 — при 390° С.
При обычных условиях фторкаучуки устойчивы к действию озона, УФ-лучей, кислот, щелочей, перекисей, атмосферных факторов, биостойки, не горючи и др.

Физические свойства в большой степени зависят от соотношения сомономеров в каучуке: например, СКФ-26 может содержать от 40 до 85 % мае. гексафторпропилена, однако увеличение его доли в полимере приводит к снижению прочности, но увеличению плотности, Тс.
Установившиеся в промышленности СК принципы синтеза фтор- каучуков обеспечивают им, для СКФ-32; СКФ-26 и СКФ-260, Тс и ТПхр равные, соответственно, -18 и -45° С; -40 и -57° С. Каучуки имеют удовлетворительные электрические и хорошие диэлектрические свойства, аморфны.
Они растворяются в кетонах, сложных эфирах, галогенированных углеводородах; не растворимы в спирте, нефтепродуктах, не набухают в воде и слабо набухают в кислотах.

Применение. Уникальный комплекс свойств резин на основе фторкаучуков определил их широкое использование в авиационной, космической атомной технике, в автомобиле- и судостроении, в химической, нефтегазовой технике. Отличительной особенностью резин из фторэластомеров являются их высокая теплостойкость, превышающая теплостойкость таковых практически из всех известных каучуков (кроме силоксановых), химическая инертность, превосходящая инертность всех других эластомеров, хорошие физико-механические и ряд других технических свойств: износостойкость, стойкость к атмосферному воздействию, невоспламеняемость. Их используют при производстве РТИ, стойких к особо агрессивным средам в широким температурном диапазоне и обладающих высокой эксплуатационной надежностью и работоспособностью.

Акрилатные каучуки

Продукты эмульсионной сополимеризации при температурах от 5 до 90 °С акриловый (или метакриловый) кислоты с виниловыми мономерами.

Химические свойства. Ввиду полной «предельности» каучуки устойчивы к действию кислорода, озона, света, атмосферных факторов, термостойки — длительно работоспособны при 150° С и кратковременно — при 200° С. По этому показателю они уступают фтор- и силоксановым каучукам, но превосходят БНК и др.
Подвержены гидролизу в перегретой, горячей воде, паре; не рекомендуются применять в кислотах, хлорированных углеводородах, диэфирах.
Физические свойства. Каучуки аморфны при охлаждении и растяжении, газонепроницаемы. Устойчивы к действию нефтепродуктов (в том числе содержащих серу и при повышенных температурах), животных жиров и растительных масел. Набухают в ароматических углеводородах, спиртах, кетонах. Температура стеклования каучуков от-32 до -35 °С.

Свойства резин. Вулканизаты имеют низкие физикомеханические показатели при обычных условиях (Гр до 10 МПа при бр до 400 %; неэластичны — 5 % эластичность и т.д.), но при повышенных температурах в агрессивных средах сохраняют и даже несколько увеличивают прочность.
Резины хорошо привулканизовываются к различным материалам — металлам, текстилю и пр.
Применение. Изделия на основе акрилатных каучуков применяют в основном в автомобилестроении, системах двигателей внутреннего сгорания в виде уплотнителей, прокладок, трубок и пр. деталей работающих в нефтепродуктах при повышенных температурах.
Их используют для обкладки цистерн и бензобаков, кабелей, в качестве адгезивов к металлам, стеклу, тканям.

Эпихлоргидриновые каучуки

Получают растворной полимеризацией эпихлоргидрина или его сополимеризацией с окисью пропилена (обычно эквимольной 50:50 % мол.). Полимеры имеют линейное строение и благодаря гетероцепным связям основные цепи обладают высокой гибкостью при достаточно высокой полярности каучуков в целом.

Выпускаются следующие полимеры:
СКЭХГ-100-на основе 100 % эпихлоргидрина. Количество связанного хлора равно 38 %. Вязкость по Муни при 100 °С составляет 35-75 ед.;
СКЭХГ-200-на основе эквимолярного сополимера. Содержание связанного хлора составляет 26 %. Вязкость по Муни равна 60-90 ед.
Оба полимера относятся к эпоксидным каучукам.

Химические свойства. По сравнению с резинами из БНК и поли- хлоропренами они более озоно-, атмосферо-, термостойки (до 135 °С). Высокое содержание хлора делает резины негорючими, но в то же время его атомы снижают химическую стойкость этих каучуков к некоторым реагентам.
Физические свойства. Каучуки аморфны при охлаждении и растяжении. Температура стеклования гомополимера равна -28 °С, сополимера -45 °С. Они более газонепроницаемы, чем бутилкаучук. Устойчивы к действию нефтепродуктов, неполярных растворителей, но растворимы в ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, кетонах.

Свойства резин. Резины из СКЭХГ превосходят таковые из по- лихлоропрена по маслобензостойкости, озоностойкости и теплостойкости. По маслобензостойкости резины на основе СКЭХГ сопоставимы с резинами из СКН-40. По водостойкости и озоностойкости они уступают лишь резинам из этиленпропиленовых каучуков. К недостаткам резин и РТИ из этих каучуков следует отнести более низкие по сравнению с резинами из полихлоропрена морозостойкость, эластичность и динамическую выносливость. Интервал работоспособности резин на основе СКЭХГ составляет от -45 до +135 °С.
Наполненные вулканизаты достаточно прочны (Гр до 20 МПа при еР до 500 %), но неэластичны (эластичность 12-28 %), слабо выдерживают динамические нагрузки и действие пониженных температур (табл. 1.6). Однако они устойчивы ко всем видам старения, действию нефтепродуктов, работоспособны при 150° С до 1000 ч (СКЭГХ-100) или до 500 ч (СКЭГХ-200), имеют хорошую адгезию к металлам и текстильным материалам.
Применение. Основное использование резин на основе эпихлор- гидриновых каучуков — выпуск изделий, работающих в маслах при повышенных температурах и в топливах. Из них изготавливают уплотнения, рукава, резинотканевые оболочки, покрытия.

Пропиленоксидный каучук

Относится к эпоксидным полимерам, получают растворной сопо- лимеризацией пропиленоксида и аллиглицидилового эфира (2-10 % мол, чаще 2-3 % мол). Каучук торговой марки СКПО.

Полимер линеен, цепи имеют хорошую гибкость. Эфирные звенья распределены статистически. Каучук обладает бимодальным ММР, с фракциями имеющими ММ в пределах от 400 до 2500 ед.
Химические свойства. Ввиду предельного характера основной цепи каучук устойчив ко всем видам старения, действию озона, атмосферных факторов, растворов щелочей. Нестоек к действию четыреххлористого углерода и минеральных кислот.

Физические свойства. Каучуки кристаллизуются при растяжении, содержание кристаллической фазы может достигать 20 %. Имеет повышенную газонепроницаемость. Морозостоек, так как Тс»-72 °С.

Свойства резин. Резины на основе СКПО характеризуются высокими значениями прочности и относительного удлинения (табл. 1.6.), эластичности, коэффициента морозостойкости при -50 и даже при -60 °С, длительной теплостойкостью до +130 °С. Эластичность по отскоку 40-60 %, динамические свойства и сопротивление раздиру близки к таковым показателям НК. Сохраняют уровень механических свойств до 100 °С. Резины работоспособны от -60 до 120 °С, устойчивы к действию нефтепродуктов.
Применение. Вследствие дороговизны используются ограниченно, преимущественно в автомобилестроении для изготовления деталей подвески, прокладок, шлангов, работающих при повышенных температурах.
Используют для получения озоно-, масло-, бензостойких покрытий, в производстве прорезиненных тканей и пр.

Уретановые каучуки

Представляют собой сополимеры, содержащие в основной цепи большое количество уретановых групп (-Т4Н-СОО-), соединенных с углеводородными предельными или непредельными фрагментами.

Литьевые каучуки получают вначале как жидкие предполимеры с ММ несколько тысяч, а затем в них добавляют отвердители (сшивающие агенты) — триолы типа глицерина или диамины; далее заливают получившуюся композицию (обычно ненаполненную) в формы и структурируют (вулканизуют) при 100-120° С.
Вальцуемые каучуки представляют собой твердые полимеры линейного строения предельные и непредельные, имеющие
ММ=20-50 тыс. Они по свойствам и методам переработки сходны с обычными техническими каучуками.
Аналогичным образом получают термоэластопласты на основе полиуретанов, которые в технологии резины используются ограниченно, их перерабатывают как пластмассы.
Химические свойства. Основной недостаток полиуретанов это склонность к гидролизу: при температуре ниже 50 °С вода пластифицирует их, а выше 60 °С — сложноэфирные каучуки деструктируются, а полиуретаны на основе простых эфиров работоспособны до 80-100 °С. Ускоряют гидролиз кислоты, щелочи, ускорители вулканизации. Каучуки стойки к действию озона, кислорода, УФ-лучей, ионизирующей радиации. Выше 200 °С они могут разлагаться, выделяя токсичные изоциани- ты. При умеренных температурах полиуретаны физиологически инертны.
Физические свойства. Некоторые полиуретаны (кроме литьевых) могут кристаллизоваться на 2-4 %, поэтому обладают повышенными физико-механическими показателями. Тс их колеблется в пределах от -30 до -55 °С, ТПхр

-35-г-75 °С. Каучуки газонепроницаемы, устойчивы к действию нефтепродуктов, неполярных растворителей. Набухают и растворяются в ароматических и полярных растворителях.
Торговые марки. Полиуретаны синтезируют на основе сложных и простых эфиров, предельных и непредельных углеводородов. Торговая марка состоит из букв СКУ-синтетический каучук уретановый; и чисел в сочетании с буквами (или без них): СКУ-8 и СКУ-8ПГ — насыщенные вальцуемые каучуки на основе сложных полиэфиров; СКУ-50 — ненасыщенный вальцуемый сложноэфирный эластомер; СКУ-ПФ — ненасыщенный вальцуемый каучук на основе простого эфира; СКУ-7 — литьевой сложноэфирный насыщенный каучук, ему аналогичен полимер СКУ-6; СКУ-ПФЛ — литьевой насыщенный каучук на основе простого эфира, ему аналогичен полимер СКУ-8.
Технологические свойства. Вальцуемые каучуки имеют повышенную (до 150 ед.) вязкость по Муни, что вызывает затруднение при переработке. Для улучшения технологических свойств в них добавляют сложноэфирные пластификаторы, жидкие бутадиеновые и бутадиен- нитрильные каучуки и приготовление смесей ведут в основном на вальцах или в резиносмесителях с небольшим объемом камеры. При изготовлении и переработке смесей на основе вальцуемых полиуретанов необходимо значительное охлаждение оборудования.
Композиции, содержащие оптимальное соотношение ингредиентов достаточно хорошо перерабатывается на обычном оборудовании заводов РТИ. Наполняют полиуретаны различными видами техуглерода и светлыми (минеральными) порошками — белой сажей, двуокисью титана, мелом и пр. Полиуретаны на основе простых эфиров в ненаполненном виде имеют низкую прочность; в сложноэфирных каучуках наполнители слабо влияют на прочность резин, но повышают сопротивление разди- ру, жесткость и износостойкость вулканизатов.
Вулканизуют насыщенные полиуретаны органическими перекисями, диизоцианатами, фенолформальдегидными смолами или их комбинациями. Ненасыщенные каучуки сшивают серой (совместно с органическими ускорителями и активаторами), а также различными органическими перекисями и диизоцианатами.
Изготовление изделий предпочтительнее прессовой вулканизацией, хотя резиновые смеси на основе полиуретанов можно перерабатывать неформовыми способами. Температура вулканизации сложноэфирных каучуков может достигать 190 °С, а полимеры на основе простых эфиров вулканизуют при температурах не выше 150 °С.
Литьевые полиуретаны перерабатывают в изделия в одну или в две стадии: получением предполимеров, которые затем в смеси со сшивающими агентами заливают в формы и отверждают при 100-140 °С в одну или в две стадии.
Наполнители плохо диспергируются в жидких каучуках, нарушают процесс отверждения и ухудшают свойства резин, поэтому в рецептах литьевых каучуков практически не используются.
Литьевые полиуретаны наиболее эффективны при изготовлении крупногабаритных изделий — монолитных шин, бамперов, подушек в кузнечно-штамповом оборудовании.
Свойства резин. Вулканизаты из уретановых каучуков исключительно износостойки, прочны (Гр до 35 МПа при Ер до 550 %), сравнительно морозостойки (ТПхр -50 ч- -75 °С). Однако они имеют низкие коэффициенты трения (что иногда полезно на практике), низкую эластичность, неудовлетворительные динамические свойства.
Резиновые изделия стойки ко всем видам старения, но работоспособны во влажных средах до температур 70-90 °С.
Полярные и ароматические растворители, сильные кислоты, растворы щелочей разрушают изделия из полиуретанов. Они устойчивы к действию нефтепродуктов, неполярных растворителей, атмосферо-, радиационностойки.
Применение. Наиболее применимы в мировой практике литьевые полиуретаны, из которых изготавливают как крупногабаритные изделия, так и тонкие покрытия. Их применяют для производства массивных шин, защиты металлов от износа полиуретановыми покрытиями в горнодобывающей, угольной, обогатительной отраслях промышленности. Покрытия валов, лопастей вертолетов, винтов самолетов и судов, роликов качения и пр. резиной из литьевых и вальцуемых полиуретанов продляет срок эксплуатации изделий в транспортных средствах, станках, машинах. Их используют как уплотнители, прокладки, манжеты, прижимные ролики, подошву обуви, накладки каблуков и др. износо-, масло-, бензостойкие изделия, например, в звукозаписывающей и звуковоспроизводящей (магнитофоны) технике.

Силоксановые каучуки (СКТ)

Относятся к гетероцепным, элементоорганическим соединениям и синтезируются из бифункциональных органосиланов типа ЯЯ’81 Х2, где Я и Я’ органические радикалы (СН3-; С2Н5; С6Н5-; СН2=СН- и др.), а Х-алкокси-, ацилокси-, аминогруппы, атомы галогенов, водорода и др.

Физические и химические свойства существенно зависят от вида (полярности, объема, наличия двойных связей) и количества органических радикалов Я, Я’ и Я” в полисилоксанах.
Химические свойства. В макромолекулах полисилоксанов имеются реакционноспособные центры трех видов: боковые углеводородные радикалы различного состава; концевые силанольные группы и связи 8ГО главной цепи.
Первые виды связей сравнительно реакционноспособны. Углеводородные радикалы могут реагировать с обычными химическими веществами (органическими, перекисями, кислородом, озоном, аминами, щелочами, кислотами и пр.), но только при очень неблагоприятных для каучуков условиях — высокие температуры, химически агрессивные среды. На некоторых из этих реакциях основана вулканизация полисилоксанов. Концевые силанольные группы сравнительно легко (даже при комнатных температурах) вступают в реакции с алкоксисиланами, ал- коксидами металлов, что применяют для отверждения герметиков на основе жидких каучуков.
Связи 81-О обладают большой энергией от 370 кДж/моль по данным Поллинга; до

450 кДж/моль по другим источникам, поэтому основная цепь полисилоксанов деструктируется только при очень высоких температурах — от 300 °С и выше.
Полисилоксаны устойчивы к действию большинства традиционных химически (супер-) активных веществ (например, Н202) разрушаются в концентрированных кислотах и щелочах, а также в разбавленных кислотах и щелочах при повышенных температурах — выше 60-80 °С. Они успешно сопротивляются всем видам старения. Более того, они окисляются при температурах не менее 150 °С. При этом химическим изменениям подвергаются боковые углеводородные радикалы, устойчивость которых к кислороду определяет устойчивость каучука к старению. Полисилоксаны физиологически инертны, поэтому используются в качестве протезов органов человека.

Физические свойства. Очень гибкие, подвижные связи 81-О и слабое межцепное взаимодействие определяют весь комплекс физических свойств полисилоксанов. Например, при повышении давления их объем может уменьшаться на треть. Газопроницаемость каучуков намного ниже таковой карбоцепных полимеров. У этих эластомеров вязкость очень незначительно изменяется при изменении температуры. Поэтому каучуки очень трудно перевести в пластическое состояние нагревом, они имеют низкие физико-механические показатели.
Гибкость цепей определяет для них самую низкую изо всех полимеров температуру стеклования — до -130 °С. Однако гибкие макромолекулы способствуют интенсивной и глубокой кристаллизации симметричных полисилоксанов, а это приводит к снижению морозостойкости резин. Разнородные боковые радикалы снижают кристаллизуемость каучуков, и хотя несколько повышают их Тс, в целом способствуют росту морозостойкости этих эластомеров.
Полисилоксаны обладают исключительно высокими диэлектрическими и электроизоляционными свойствами в условиях влажности и в широком интервале температур.
Они растворимы в эфирах, ароматических углеводородах, хлороформе, некоторые из них (СКТ и СКТВ) — в углеводородах. Нерастворимы в спиртах, кетонах, гликолях, диметилфталате.

Свойства резин. Зависят от вида и количества боковых органических радикалов. Все резины малопрочны (1р< ЮМПа при еР=400-600 %, и сопротивление раздиру до 25 кН/м), неизносостойки, эластичность удовлетворительная (до 45 %), не устойчивы к динамическим нагрузкам.
Однако вулканизаты силоксановых каучуков исключительно стойки ко всем видам старения, действию атмосферных факторов, некоторых агрессивных сред, они физиологически безвредны, превосходят каучуки по морозостойкости.
Их тепло-, температуро- стойкость очень высока: изделия могут работать на воздухе при 150° С до 85 тыс. ч.; при 200° С — до 45 тыс. ч.; при 300° С — до 1000 ч.; и при 400° С до 100 ч. При этом резины преимущественно структурируются; в присутствии влаги — деструктируются.
Наибольшее использование на практике находят резины на основе каучуков СКТВ.
Применение. Самые большие объемы силоксановых каучуков используются для электроизоляции проводов, кабелей, монтажных плат электро-, радиотехнической, электронной промышленности, в транспортных средствах, особенно в авиастроении, космической технике. Фтор- и нитрилсилоксаны используют для изготовления масло-, бензо- стойких изделий.
Благодаря физиологической инертности монолитные и пористые резины используются в пищевой промышленности и особенно широко в медицине: от производства систем для переливания крови, уплотнителей шприцов до изготовления различных протезов — мягких тканей, искусственных клапанов сердца, сосудов и т.д.

Полисульфидные каучуки или тиоколы

Являются продуктами поликонденсации алифатических дигалоидов или дигалоидэфиров с полисульфидами щелочных металлов. Каучуки подразделяют на две основные группы — полисульфиды и политетрасульфиды. Макромолекулы имеют линейное строение, содержат 40 — 80 % мае. серы и выпускаются в твердом (блочном) и жидком виде.

Химические свойства. Вследствие полной насыщенности макромолекул каучуки очень устойчивы ко всем видам старения, свето-, погодостойки, не взаимодействуют с растворами щелочей, но разрушаются в 10 % соляной, азотной и 50 % серной кислотах. Кислородные группы в составе макромолекулы ограничивают работу тиоколов 150°С, так как при более высоких температурах макромолекулы гидролизуются, каучук теряет массу и эластичность.
Физические свойства Температура стеклования отечественных тиоколов равна — 43 °С (при содержании серы около 47 %). Они могут кристаллизоваться при растяжении; твердые виды не растворяются ни в одном растворителе, поэтому даже их ММ определяют расчетным путем — по количеству деструктирующего агента, требуемого для получения жидкого тиокола. Жидкие тиоколы хорошо растворимы в полярных и ароматических растворителях, не растворимы в спиртах, нефтепродуктах.

Тиоколы газо-, водонепроницаемы, имеют хорошие диэлектрические свойства, не растворяются, а лишь набухают в ароматических, хлорированных углеводородах, метилэтилкетоне.

Свойства резин. Вулканизаты тиоколов имеют низкие физико — механические показатели (ГР до 10 МПа при еР до 400%, эластичность до 56 %, сопротивление раздиру герметиков около 12 кН/м), малую износостойкость, низкие динамические свойства.
Однако резины не набухают практически во всех растворителях (полярных и неполярных), нефтепродуктах, свето-, озоно-, атмосферостойки, работоспособны в интервале температур от -55 до +130 °С и кратковременно до +170 °С.
Применение. Из твердых тиоколов изготавливают маслобензо- стойкие рукава, прокладки, печатные валики.
70
Высокая газонепроницаемость и атмосферостойкость тиоколов позволяет использовать резины на его основе для изготовления оболочек шаров, аэростатов, диафрагм для газовых счетчиков.
Жидкие тиоколы используются в виде безусадочных герметиков в авиационной, судостроительной, автотракторной, электрорадиотехниче- ской промышленности, в строительстве. Ими гуммируют винты и др. подводные детали судов и сооружений, защищают бетонные поверхности резервуаров для хранения нефтепродуктов, топлива, в том числе в баках транспортных средств.
В дорожном строительстве ими герметизируют температурные швы бетонных и асфальтобетонных покрытий, в том числе на аэродромах, автодорогах. В гидротехнических сооружениях герметики используют для герметизации стыков каналов, защитных сооружений водохранилищ и т.д.

Дисперсии полисульфидных каучуков используют для изготовления защитных покрытий подземных хранилищ реактивного топлива и нефтепродуктов, для герметизации швов в крупноблочном строительстве

Хлорсульфированный полиэтилен (хлорсульфополиэтилен — ХСПЭ)

ХСПЭ — каучукоподобный продукт, получающийся взаимодействием в растворе СС€4 полиэтилена (ММ-20 тыс., лучше высокой плотности) с хлором и диоксидом серы.
При этом полиэтилен теряет кристаллические свойства, так как один атом хлора приходится в среднем на 7 атомов углерода основной цепи, а одна группа хлористого сульфонила — на 90 атомов углерода.

Химические свойства ХСПЭ обусловлены главным образом наличием активных С€ и 802С€ — групп, которые способны относительно легко отрываться от основной цепи: нагрев при 125 — 150 °С вызывает
71
частичное выделение (разложение) этих групп, а выше 150 °С происходит деструкция ХСПЭ с выделением газообразных ($02, НС€), жидких продуктов и его смешивание. Разложение каучука ускоряют соли тяжелых металлов, кислород, перекиси. Смолы, оксиды металлов и другие акцепторы НСС ингибируют этот процесс. Влага гидролизует хлорсуль- фоновые группы и способствует подвулканизации ХСПЭ. С этими же группами реагируют полиамины, хиноноксимы, спирты, смолы и другие бифункциональные соединения, способствующие подшивке ХСПЭ.
Активность хлора невелика, он может взаимодействовать при нагреве с этилендиамином, полухлористой серой, карбонилом железа и пр., обусловливая сшивание каучука.
Однако все эти реакции заметно происходят при повышенных температурах. При обычных условиях ХСПЭ устойчив ко всем видам старения, действию озона, света, атмосферных факторов, перекисей, щелочей, кислот (кроме концентрированных азотной и соляной); при высоком содержании хлора огнестоек.

Физические свойства. ХСПЭ аморфен, но склонен к кристаллизации при охлаждении и растяжении. Имеет высокие диэлектрические свойства, газонепроницаем. Морозостойкость его резин удовлетворительна — Тпхр в зависимости от состава колеблется от -65 до -25 °С. ХСПЭ устойчив к действию нефтепродуктов, неполярных растворителей, растворим в ароматических и хлорированных углеводородах, труднее в кетонах циклических эфирах.

Свойства резин. Наполненные вулканизаты прочны (/Р до 24 МПа при ер до 500 %, сопротивление раздиру около 60 кН/м), устойчивы к динамическим нагрузкам, истиранию, всем видам старения, действию озона, кислот, щелочей, теплостойки — длительно работоспособны при 130 °С и кратковременно — до 160 °С. Имеют высокую электрическую прочность, устойчивы к радиации; высокохлорированные полимеры огнестойки.
Применение. ХСПЭ используется индивидуально и в смеси с другими каучуками в основном в производстве РТИ: обкладка теплостойких транспортерных лент, рукавов, в т.ч. для перекачки нефтепродуктов, шлангов, прокладок, уплотнителей формовых и неформовых, в кабельной промышленности.
Резина на основе ХСПЭ применяется для изготовления износо-, коррозионностойких полов, обуви, защитных перчаток.
Большое количество композиций на основе ХСПЭ используется в виде растворов для получения лаков, эмалей, покрытий (горячего и холодного отвердения) для антикоррозионной защиты химической аппаратуры, железобетона, кровли, для окраски самолетов и др. средств транспорта.
ХСПЭ применяют в качестве клеев и герметиков, для модификации различных пластиков с целью повышения их ударной прочности.

Модифицированные бутадиеновые и бутадиен — содержащие сополимеры

К ним относятся две группы каучуков:

1. Получаемых эмульсионной горячей полимеризацией бутадиена с или его сополимеров (БСК, БНК) с непредельными карбоновыми кислотами — акриловой, итаконовой и в основном метакриловой (МАК). Каучуки, содержащие карбоксильную группу в количестве 1 — 5 % или 15 — 25 % масс. — называются карбоксилатными.
   При малом содержании МАК (обычно до 5 %) каучуки относят к модифицированным полимерам, имеющим функциональные группы; при большом количестве МАК (15-25 %) карбоксилатные каучуки считаются полярными.
   Маркируют их добавлением числа к основному обозначению. Например, СКД-1 содержит 1 % МАК; СКС-30-5 — около 5 % МАК и т.д.
   Карбоксильные группы придают эмульсионному полимеру способность реагировать с оксидами и гидрооксидами металлов, полиаминами, полиолами, различными смолами и пр.
   В тоже время при примерно той же морозостойкости, что и соответствующие основные эластомеры (эмульсионный ПБ Тс = -70 °С, БСК Тс = -50 °С, БНК Тс = -40 °С) карбоксилатные и их резины более устойчивы, чем их аналоги, ко всем видам старения имеют более высокие модули, прочность (/Р до 50 МПа при ер до 900 %), динамические свойства, адгезионные качества, устойчивость к действию нефтепродуктов и растворителей, износостойкость.
   Перерабатывают так же, как и их немодифицированные аналоги. Однако при переработке карбоксилатные каучуки защищают от контакта с влагой, вызывающей скорчинг смесей.
   Вулканизуют эти каучуки оксидами цинка, магния или же совместно с последними используют традиционные серные ускоренные вулканизующие группы.
   Применяют карбоксилатные каучуки в виде латексов для пропитки тканей, клеев, где используются высокие адгезионные свойства этих эластомеров.’
   Менее широко используют их в производстве масло-, бензостой- ких РТИ, искусственной кожи и пр.
2. Бутадиен(метил)винилпиридиновые каучуки получают «холодной» (при +5 °С) эмульсионной сополимеризацией бутадиена (или бутадиена и стирола или акрилонитрила) с винилпиридинами или их алкил производными. Наиболее распространены сополимеры бутадиена и 2-метил-5-винилпиридина.
   Модифицированные БСК и БНК имеют соответствующие формулы. Количество винилпиридиновых звеньев не превышает 30 %, обычно 5; 15 и 25 %. Перерабатываются винилпиридиновые (сополимерные) каучуки примерно так же, как и их немодифицированные аналоги, хотя модификация обуславливает склонность к скорчингу и более быструю вулканизацию этих каучуков.
   Вулканизуют винилпиридиновые каучуки обычными серноускорительными системами, но можно сшивать их сильными кислотами (соляной, фосфорной), галоидорганическими соединениями.
   Резины прочны (/Р до 37 МПа при еР до 600 %), устойчивы к старению, к истиранию, динамическим нагрузкам, к набуханию в нефтепродуктах, сложных эфирах и др органических соединениях. Применяют алкилвинилпиридиновые каучуки в виде латексов для пропитки тканей; клеев, используя этим их хорошую адгезию к тканям, металлам. Менее широко используют их в производстве масло-, бензостойких РТИ, работающих при температурах —50-5-180 °С.

Жидкие каучуки.

К ним относят линейные низкомолекулярные каучуки обладающие при комнатной температуре вязкостью жидкостей, способные в результате вулканизации превращаться в резиноподобные, эластомерные материалы.
75
Молекулярная масса жидких каучуков по разным источникам может быть в пределах от 500 до 10000; от 1000 до 10000; от 250 до 50000. Иногда их называют олигомерами, хотя это некорректно, поскольку или по нижней, или по верхней границам ММ жидкие каучуки не попадают под классическое определение олигомеров. Зачастую это химические аналоги высокомолекулярных (твердых) каучуков — полные или имеющие в своем составе функциональные группы.
Различают две группы жидких каучуков:

Заполнение шин полиуретаном по технологии TYRE FILL

К сожалению, специфика работы погрузочной техники на многих предприятиях такова, что даже новая шина может выйти из строя из-за прокола, пореза или разрыва. Все мы сталкивались с ситуацией, когда из-за спущенной шины приходится останавливать погрузчик или колесный экскаватор, покупать новую шину или заменять камеру, тратить время на ремонт покрышки.

Но существует технологическое решение, позволяющее предотвратить преждевременный выход пневматической шины из строя – заполнение внутреннего пространства полиуретановыми компонентами TYRE FILL. Заполнение – это процесс замены воздуха внутри пневматической шины полиуретановым составом, подаваемым насосом через вентиль.
После застывания полученная масса позволяет шине сохранить свои свойства с точки зрения упругости и улучшить с точки зрения нагрева.
В шину, заполненную полиуретаном, можно даже стрелять из охотничьего ружья – она все равно сможет работать.

В настоящее время в мире полиуретан широко применяется на металлургических предприятиях, складах, стройплощадках, в шахтах и сельском хозяйстве.

Преимущества заполнения пневматических шин для погрузчиков полиуретаном очевидны:

1. Шины с заполнением, работают дольше. Температура протекторной части у шины, заполненной полиуретаном, ниже, чем у шины, заполненной воздухом. За счет этого увеличивается срок службы шины с полиуретановым заполнением.

По данным компании Arnco шины, заполненные полиуретановыми компонентами Arnco, могут служить в 2-5 раз дольше, чем обычные шины. На представленном ниже графике (рис.1) показана зависимость температуры шин, заполненных разными составами, от времени работы.

По горизонтали представлено время непрерывной работы шины, по вертикали – температура шины.

Типоразмер шин для
погрузчиков

слойность PR

По данным Arnco даже после 47 часов непрерывной работы погрузчирка при максимально допустимой нагрузке и с максимально допустимой скоростью следов разрушения шины и полимера замечено не было. Работа шины с более низкой температурой имеет наибольшую ценность для показателя себестоимости работы, поскольку напрямую связана со скоростью износа протектора. Уменьшая рабочую температуру шины, мы уменьшаем скорость износа протектора и наоборот, чем выше температура, тем быстрее изнашивается протектор.

2. Шины, заполненные полиуретаном, “берегут” трансмиссию и здоровье оператора машины. На рисунке 3 показано, что цельнолитые шины передают всю силу удара непосредственно на диск (далее на трансмиссию машины и на позвоночник оператора) это влечет за собой выход из строя элементов трансмиссии и усталость оператора.

В отличие от цельнолитых, шины, заполненные полиуретаном, поглощают удар, распределяя его силу вдоль каркаса шины, как показано на рисунке 2.

3. Шины с заполнением не нуждаются в обслуживании. Как известно, избыточное или недостаточное давление в шине приводит к увеличению износа покрышки. В пневматической шине необходимо постоянно измерять давление и поддерживать в рамках, рекомендуемых производителем. Постоянный мониторинг шины продлевает срок службы протекторной части и каркаса шины, в тоже время, занимая рабочее время оператора.

Следить за давлением в шинах, заполненных полиуретаном, нет необходимости ни когда они новые, ни когда они отработали достаточно много времени. Одним из существенных плюсов полиуретанового наполнителя является его способность изменяться с изменением каркаса шины, поэтому даже изношенные шины будут работать как пневматические с рекомендуемым производителем давлением.

На рисунке 4 представлены отпечатки протектора с нормальным давлением и протектора с уменьшенным давлением.

Подводя итог, хочется заметить, что просто использовать один тип полиуретана с различным давлением заполнения недостаточно. Ключ к успешному заполнению шины – это оптимальное давление и правильно подобранный материал для заполнения, который удовлетворяет требованиям к шинам производителя техники. Анализируя условия, в которых работает шина, и причины повреждений протекторной и боковой частей, можно найти оптимальное соответствие шины, типа полиуретана и давления.

На Рис.5 представлена наиболее важная характеристика — зависимость сжимаемости шин, заполненных различными химическими составами, от нагрузки.

На рис.5 показана зависимость сжимаемости шин от нагрузки. Для сравнения приведены характеристики шин, заполненных разными типами полиуретановых компонентов(HeviDuty, RePneu, SuperFlex) с шинами с воздухом.

Из рисунка видно, что RePneu и HeviDuty на 30-50% жестче, чем воздух, однако SuperFlex имеет практически такую же характеристику, как у пневмошины.

Сжимаемость шины это амортизация, которая требуется от шины. Мы знаем, что максимальной амортизацией обладают шины, заполненные воздухом, но они не безопасны. Пневмошина может взорваться в любой момент. При использовании цельнолитой шины мы получаем безопасность, но значительно теряем в амортизации. Шина, заполненная полиуретаном, это продукт передовых технологий, способный удовлетворить любые требования производителей и владельцев спецтехники.

Заполнив шины полиуретаном, вы получаете:

— никаких переворотов и опрокидываний вследствие прокола шин

— увеличенный балласт при работе на поверхностях с уклоном

— непрерывность рабочего процесса — уменьшение затрат на ремонт трансмиссии, по сравнению с цельнолитыми шинами.

• Руководитель Сервисного Центра
• +7(812)448-12-26
• +7 (961) 811-90-89
• Качество и сроки работ выездных бригад.

• Менеджер по сервису
• МАКНЯАндрей Владимирович
• +7(812)448-12-26 доб.225
• +7(961) 811-91-36
• Заказ и стоимость производства работ.

• Менеджер по сервису
• +7(812)448-12-26 доб.236
• +7 (965) 783-08-43
• Заказ и стоимость производства работ.

• ТЕХ.ПОДДЕРЖКА и ГАРАНТИЯ
• +7(812)448-12-26 доб.208
• +7(961) 811-91-48
• Гарантийное обслуживание. Техподдержка.

Выгодное приобретение

Специалисты ГК АТЛЕТ знакомы со всеми особенностями тех или иных моделей. Мы поможем сделать правильный выбор и в том случае, если вам просто нужно купить автопогрузчик или тележку, и если вы решили полностью обновить свой парк спецтехники.

• Мы предлагаем гарантию и оптимальные цены на погрузчики и прочее оборудование.
• Доставка тяжелых машин, мелкой техники и автопогрузчиков по СПб и другим городам осуществляется максимально быстро.
• В нашем ассортименте представлена продукция проверенных брендов.
• У нас всегда в продаже запчасти для автопогрузчиков, всех типов строительной и складской техники.
• Обслуживанием занимается наш собственный сервис-центр.
• Выбрать и купить любую технику, и погрузчики в том числе, можно по каталогу или после тест-драйва.

Комфортный заказ

Группа компаний Атлет делает все для того, чтобы вам было удобно заказывать строительную технику и погрузчики в СПб и любом другом регионе.

• Приезжайте на тест-драйв и осмотрите выбранные модели.
• Если нужна услуга Trade-in — давайте обсудим!
• Выберите нужные запчасти и расходные материалы.
• Познакомьтесь с услугами нашего сервисного центра.

Не нашли технику под Вашу задачу? Может Вы найдете для себя что-нибудь интересное в разделе Акция месяца где Вы найдете технику со скидкой! Или позвоните нам и мы подберем для Вас оптимальную технику по цене и качеству!

Источник https://xn--90aigeayfdt.xn--p1ai/gummirovanie/rezina-poliuretan/

Источник http://www.atlet-spb.ru/tyre_fill

Источник

Источник