Эластомерная основа композиций

Эластомеры включают группу стереорегулярных полидиенов 1, 4- цис -структуры и статистических полимеров со степенью стереорегулярности 70-90% 1, 4- транс -звеньев или 1, 2-звеньев синдиотактической или изотакти-ческой структуры. В зависимости от свойств эластомеры подразделяют на каучуки общего назначения, применяемые для массового производства шин, РТИ и резиновой обуви, и каучуки специального назначения - для изготовления резин с некоторыми специфическими свойствами. Каучуки общего назначения включают НК, синтетические изопреновые, бутадиеновые и бутадиен-стирольные. НКиз гевеи - 1, 4- цис -полиизопрен с средней ММ 1, 3 ^. 10 ⁶ и бимодальным ММР с пиками в низкомолекулярной (10 ⁵) и высокомолекулярной (более 2 ^. 10 ⁶) областях. НК содержит микрогель, до 3, 8% азотсодержащих веществ и до 2, 5% ацетонового экстракта, состоящего из жирных кислот (51%), аминокислот и соединений, защищающих его от окисления и воздействия света.

Изопреновые каучуки получают в растворе с применением: литиевых катализаторов - СКИЛ со средним содержанием цис -1, 4-звеньев, комплексных катализаторов на основе производных титана и алюминия – СКИ-3 с высоким содержанием цис -1, 4-звеньев, а лантаноидных катализаторов - наиболее совершенную структуру СКИ-5:

Изопреновые каучуки выпускаются с заданной вязкостью, заменяют НК в изделиях различного назначения и отличаются от него менее регулярной структурой макромолекул и меньшим содержанием некаучуковых компонентов. СКИЛ имеет узкое (М_w / М_n =1, 2), а СКИ-3 и СКИ-5 - широкое ММР при содержании до 30% гель-фракции у первого и отсутствии ее - у второго. По физическим свойствам они подобны НК, уступая ему по когезионной прочности смесей, которую повышают добавками полиэтилена высокой плотности, термоэластопласта и комплекса резорцина с уротропином.

Бутадиеновые каучуки получают в растворе с литием (СКДЛ – для ударопрочного полистирола) или с комплексными каталитическими системами: «титановой» - СКД-1 с 87-95% цис -1, 4-звеньев, и «неодимовой» – СКД-Н с 95-99% цис -1, 4-звеньев, кристаллизующиеся только при низких температурах (минус 3-30 ^о С). Катализаторы на основе литийалкилов позволяют получать не кристаллизующиеся каучуки с большим содержанием звеньев-1, 2. Из-за неудовлетворительных технологических свойств цис -полибутадиены применяют только как добавки к НК, СКИ и СКС (до 40%) с целью повышения эластичности, морозостойкости, износостойкости и динамической выносливости резин.

Бутадиен-стирольные (СКС) и бутадиен-α -метилстирольные (СКМС) каучуки получают радикальной полимеризацией в эмульсии

с содержанием связанного стирола 10, 30 и 50%, который повышает их температуру стеклования, плотность и диэлектрические свойства. При снижении температуры полимеризации с 50 до 5 ^о С уменьшаются количество низкомолекулярных фракций и степень разветвленности макромолекул и растет регулярность структуры каучуков. В обозначении марки каучука цифры указывают на содержание связанного стирола, а буквы: А - на «холодную» полимеризацию, Р – на применение регуляторов, П, К, С на тип эмульгатора (парафинаты, соли канифоли или алкилсульфонаты), Н – на неокрашивающий противостаритель. Каучуки выпускаются с требуемой вязкостью, но перерабатываются на оборудовании с более высокими теплообразованием и расходом энергии по сравнению с изопреновыми каучуками. Резиновые смеси имеют повышенную усадку, низкую клейкость и высокую каркасность. С ростом ММ каучуков повышаются износостойкость и динамическая выносливость резин, а замена 15 или 27% каучука в СК(М)С-30АРКМ-15 и СК(М)С-30АРКМ-27 дешевым маслом улучшает технологические свойства резиновых смесей при высоком уровне свойств резин и при этом дает значительный экономический эффект.

Бутадиен-стирольные каучуки растворной полимеризации (ДССК) из-за узкого ММР уступают эмульсионным каучукам по технологическим свойствам: теплообразованию при смешении, температурному интервалу каландрования и шприцевания, когезионной прочности и клейкости. Недостатки ДССК устраняют добавлением НК, СКИ и пластификаторов, повышающих клейкость. Пониженное содержание низкомолекулярных фракций в ДССК позволяет вводить большие количества наполнителей с сохранением свойств резин, что снижает их стоимость. По эластичности и износостойкости резин ДССК превосходят СКС и приближаются к СКД.