ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие свойства синтетических каучуков как высокомолекулярных соединений из "Синтетические каучуки Изд 2" Наиболее широкое распространение для определения молекулярного веса натурального и синтетических каучуков, как впрочем и для большинства других высокомолекулярных соединений, нашли вискозиметрический и осмотический методы. В соответствии с данными измерений этими методами молекулярный вес натурального каучука обычно принимают равным 200 ООО— 300 000. Молекулярные веса отдельных синтетических каучуков в среднем могут весьма сильно отличаться от молекулярного веса натурального каучука, но даже в самых крайних случаях они лежат выше указанной границы в 10 000—15000, которая характерна для высокомолекулярных соединений. [c.11] Синтетические каучуки также являются полимерам простых веществ. Для получения синтетических каучуков из простых низкомолекулярных исходных материалов пользуются двумя способами полимеризацией и поликонденсацией. При полимеризации множество простых молекул исходных мономеров связываются друг с другом силами глав ных валентностей, образуя огромную молекулу высокомолекулярного соединения, имеющего тот же состав, что и исходные мономеры. При поликонденсации молекулы исходных веществ соединяются друг с другом, одновременно выделяя простые побочные продукты вроде воды, хлористого натрия и т. п. Полученное путем поликонденсации высокомолекулярное вещество поэтому отличается по химическому составу ог исходных веществ. [c.12] Различные каучуки этой группы отличаются друг от друга содержанием стирола, взаимным расположением указанных структурных элементов и значениями х, у я г, зависящими от условий получения, и способом придания товарного вида. К каучукам этой группы относятся СКС, буна-5, буна-55, 0К-5, бутон-8, кемигам-1У, хайкар, бутапрен-8 и т. д. [c.13] Представители этой группы отличаются, как и в предыдущем случае, по содержанию нитрила акриловой кислоты, по взаимному расположению структурных элементов и по значениям х, у а г, по рецептам полимеризации и по способам обработки. Следует отметить, что значение г, вероятно, не велико. К этой группе относятся СКН, пербунан, пербунан экстра, хайкар ОН, бутапрен ЫР, тиокол КО и т. п. [c.14] Различные виды этих каучуков известны под названиями неопрен, ОЯ-М, дюпрен, мустон и т. д. [c.14] Наиболее известные каучуки этой группы носят названия П-200, П-155, П-118, П-85, оппанол, вистанекс. [c.14] Все каучуки этой группы носят название бутилкаучука. Имеется много разновидностей бутилкаучука, отличающихся при родой второго мономера и его относительным содержанием. Обычно к слову бутилкаучук добавляют разные индексы, указывающие на природу и содержание второго мономера.. [c.14] Таким образом оказывается, что макромолекулы, представляющие собой линейные полимеры с открытой цепью, у разных синтетических каучуков построены по-разному. Иногда они состоят И8 единообразных структурных элементов одного вида. В других случаях молекулы построены из структурных элементов нескольких видов. Самое расположение структурных элементов может быть упорядоченным, регулярным, как например у хлоропренового каучука, который образуется путем соединения молекул хлоропрена в положении 1,4, и нерегулярным, например у дивиниловых каучуков, которые образуются при одновременном соединении молекул дивинила не только в положении 1,4, но и в положении 1,2. [c.15] Определить, какая из этих структур соответствует натуральному каучуку —пока нельзя. Нельзя также доказать наличие одной избыточной двойной связи, которая должна присутствовать в молекуле каучука при допущении существования конечных групп, изображенных в этих формулах. [c.16] Образование цис- и транс изомерных форм возможно и для некоторых синтетических каучуков, наприм-ер дивиниловых. Это обстоятельство может вызывать значительные изменения свойств таких каучуков. 7ранс-изомер полиизопрена, например. [c.16] Как уже сказано выше, основным наиболее характерным свойством каучуков является их высокая эластичность, их способность к высокоэластическим деформациям. Высокоэластические деформации и по характеру и по механизму сильно отличаются от обычных упругих деформаций, которые у твердых тел составляют обычно всего несколько процентов от их первоначальных размеров. Механизм упругих деформаций заключается в изменении средних расстояний между атомами и молекулами под действием силы. Упругая деформация происходит со скоростью звука и практически не зависит от температуры [2]. В обш.ем она подчиняется закону Гука, в соответствии с которым величина деформации прямо пропорциональна приложенному усилию.. [c.17] Повышение температуры для области высокоэластического состояния приводит сначала к резкому увеличению деформации при заданной силе и времени наблюдения. Затем, достигшая наибольшего значения, высокоэластическая деформация почти не изменяется. При дальнейшем повышении температуры высоко-молекулярные вещества переходят в вязкотекучее состояние. В этой области уже начинают развиваться необратимые деформации. Если высокоэластические деформации обусловлены перемещением отдельных звеньев цепи при ее распрямлении, то необратимые пластические деформации обусловлены уже необратимым перемещением целых макромолекул друг относительно друга. [c.19] Возможность перемещения отдельных цепных молекул друг относительно друпа связана с другим свойством каучуков—йх пла тичностью, т. е. способностью к необратимым деформациям. Пластические деформации очень важны с точки зрения изготовления резиновых изделий для придания последним нужной формы. Поэтому очевидно, что для облегчения изготовления резиновых изделий важно увеличить пластические свойства каучуков. Прием, с помощью которого это достигается, называется пластикацией. Пластикацию обычно осуществляют перемешиванием определенной загрузки каучука в смесительном оборудовании различного рода. В результате пластикации многие свойства каучуков изменяются (табл. 2). [c.20] Эластичность является одним из наиболее технически ценных свойств каучуков. Понижение эластичности, осуществленное с целью облегчения изготовления резиновых изделий, требует в дальнейшем его обратного восстановления с наивозможно большим избытком за счет подавления пластических свойств, которые в готовых резиновых изделиях являются уже нежелательными. Восстановление эластичности осуществляется путем вулканизации. Практически чаще всего вулканизацию производят, нагревая изделия из сырых смесей каучука и наполнителей с серой. При этом наблюдается изменение свойств каучуков (табл. 3). [c.21] Общепризнанная мостичная теория вулканизации объясняет этот процесс в основном образованием мостиков, сшиванием отдельных молекул каучука атомами серы, присоединяющейся к некоторым двойным связям одновременно у двух молекул. Таким образом, из сравнительно малых цепных молекул образуются большие пространственные структуры, в связи с чем эластические свойства резко возрастают, а пластические почти полностью подавляются. Следовательно, вулканизация — это тоже процесс, обусловленный как особенностями физической природы каучуков, так и их химической непредельностью. [c.21] Для сшивания отдельных молекул при вулканизации сера не всегда является обязательно необходимой. [c.21] по своей физической природе каучуки представляют вещества, способные в зависимости от температуры находиться в трех физических состояниях стеклообразном, высокоэласти 1е-ском и вязкотекучем. Температурная область наиболее важного состояния-—высокоэластического — для каучуков очень широка. В этой области каучуки под воздействием внешних условий способны к частичному образованию дисперсной кристаллической фазы, оставаясь в основной массе аморфными. Переход из одного физического состояния в другое для каучуков объясняется изменением конфигурации его макромолекул, а образование кристаллической фазы — местным упорядочением в расположении отдельных частей различных молекул. [c.22] Вернуться к основной статье