Превращения химические при вулканизации

Превращение полимеров. Вулканизация — технологический процесс превращения сырого каучука в резину, при котором иод действием химического (например, сера) или физического (радиационное облучение) агента между молекулами каучука возникают химические связи и образуется пространственная молекулярная сетка. [c.238]

В процессе вулканизации, как об этом уже было сказано, наряду с реакциями поперечного сшивания, происходит изменение химического состава и строения молекулярных цепей в результате распада и перегруппировки серных связей, модификации молекул каучука серой и продуктами распада и превращения ускорителей вулканизации [25, 80—83]. Возможны также реакции циклизации и изомеризации, протекающие под влиянием вулканизующих Агентов [84—86]. Все эти структурные изменения молекулярных цепей могут в свою очередь влиять на прочностные свойства вулканизатов. [c.101]

Синтетические каучуки очень редко применяются для изготовления изделий без дополнительной переработки и проведения специфических химических превращений (в первую очередь — вулканизации под влиянием различных агентов). При их стабилизации необходимо решать более узкие задачи, чем при стабилизации таких полимерных материалов, как резины, пластмассы и синтетические волокна. Стабилизация каучуков должна обеспечить сохранение их свойств на стадии получения и первичной переработки и при длительном складском хранении. В связи с этим для синтетических каучуков нет необходимости применять светостабилизаторы, антиозонанты, антирады, противоутомители. Эти стабилизаторы обычно вводят в каучук на заводах, перерабатывающих его в изделия, и необходимость их применения обусловлена спецификой эксплуатации этих изделий. Это обстоятельство, на первый взгляд, позволяет сделать вывод о меньшей сложности [c.618]

В реакциях полимераналогичных превращений образование сетчатых структур является следствием побочных процессов, которые стараются, по возможности, предотвратить, чтобы сохранить линейность макромолекул. Однако проводят и такие процессы химического превращения, в результате которых из первичных линейных полимеров получаются полимеры сетчатой структуры. Такое сшивание , или вулканизацию , линейных полимеров проводят либо в концентрированных растворах полимера, либо при нагревании его до вязкотекучего состояния. Для ускорения процесса межмолекулярного взаимодействия повышают температуру и давление. [c.177]

Акрилатные каучуки. К группе акрилатных каучуков относят продукты сополимеризации эфиров акриловой кислоты с различными полярными виниловыми мономерами, содержащими функциональную группу, способную к дальнейшим химическим превращениям в процессе вулканизации. Это линейные насыщенные полимеры, получаемые в основном методом радикальной сополимеризации в эмульсии или растворе. [c.17]

Авторы сознательно следуют устоявшейся, но не вполне строгой терминологии, введенной Каргиным и Слонимским [19]. В 50-е годы термин физические состояния был рекомендован, чтобы подчеркнуть возможность резкого изменения многих физических свойств полимеров в узком диапазоне изменения температуры без каких-либо химических (типа вулканизации) превращений, а также без фазовых переходов. С точки зрения физики термин физические состояния не имеет большого смысла, ибо нефизических состояний вообще не существует. Гораздо лучше передает суть дела предложенный Волькенштейном термин релаксационные состояния или его механический эквивалент (предложенный Бартеневым и позже используемый в данной книге) деформационные состояния . — [c.17]

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — технологический процесс превращения сырого каучука в резину при нагревании его с серой или другими реагентами, образующими химические связи между макромолекулами каучука. В. серой называется горячей В. В. с помощью хлорида серы 82012 называется холодной. [c.60]

ЭТИ мостики ковалентными связями привязаны своими концами к двум цепям. Такая сшивка может быть достигнута обработкой линейного полимера химическим реагентом, способным вступить в реакцию с двумя цепями, например при вулканизации каучука. Она осуществляется для превращения природного или синтетиче- [c.140]

С помощью ДТА можно изучать процессы получения (поли-конденсацию, полимеризацию, сополимеризацию и др.) полимеров, определять оптимальные условия этих процессов, исследовать влияние состава исходной смеси на скорость реакции. Этот метод широко используют для определения химических превращений полимеров. Так, с помощью ДТА можно определить оптимальные условия процессов вулканизации каучуков, отверждения ЭПОКСИДНЫ) смол, сшивания и др., охарактеризовать способность полимера к окислению (например, сравнивая две термограммы, полученные при нагревании на воздухе и в атмосфере инертного газа), оценить термическую стабильность и термодеструкцию полимера. [c.210]

Механохимия изучает химические превращения, инициированные или ускоренные механическим воздействием. При воздействии механических сил происходит разрыв химических связей, изменение состояния поверхности твердых тел, образование неустойчивых высокоактивных частиц, дефектов в кристаллической решетке. Особенно заметные воздействия оказывают ультразвук на жидкости, сверхвысокое давление на твердые вещества, ударные волны на твердые тела и жидкости. При ультразвуковом облучении в жидкости возникают активные частицы, которые инициируют химические ракции. Ультразвуковая обработка применяется для очистки поверхности металлических предметов от жира и других загрязнений, для специального синтеза (например, приготовление вакцины). С помощью сверхвысоких давлений удалось превратить графит в алмаз, нитрид бора в боразон. Ударные волны, возникающие под воздействием направленного взрыва, на несколько порядков ускоряют химические реакции, например вулканизация каучука проходит за доли секунды. Понимание механохимических реакций очень важно для предупреждения вредных химических последствий механических воздействий на твердые и жидкие вещества. [c.121]

Только путем взаимодействия природных и синтетических каучуков с серой и другими полифункциональными соединениями вулканизация) могут быть получены различные сорта резины и эбонита. Дубление белков, обеспечивающее возможность их технического использования, также основано на химическом взаимодействии белков с альдегидами или другими бифункциональными соединениями. Наконец, к химическим превращениям относится направленная деструкция полимеров, часто применяемая для регулирования молекулярной массы полимеров, перерабатываемых в различных отраслях промышленности. На полном гидролизе целлюлозы основан процесс получения гидролизного спирта. Механическая деструкция полимеров используется в промышленном масштабе для изменения физико-химических свойств полимеров, а также для синтеза сополимеров новых типов. [c.211]

Пленки, полученные расплющиванием. Образец каучука (2-3 г) расплющивают между целлофановыми пленками в прессе с подогревом или без него. При исследовании резин в пресс закладывается 2-3 г сырой резиновой смеси, которая расплющивается и вулканизуется. Для получения спектра полученную пленку можно или непосредственно положить на прозрачную для ИК-лучей пластинку, или предварительно растянуть ее для уменьшения толщины. На одной и той же пленке можно проводить исследование процессов, протекающих в каучуке при окислении, вулканизации и других химических превращениях на разных их стадиях. Толщину пленок выбирают такой, что- [c.217]

Термическое воздействие на образец в методе ДСК играет двойную роль [18] оно инициирует внутренние процессы в материале и используется для сравнительного контроля изменений в его структуре. ДТА и ДСК имеют высокие чувствительность и разрешение к переходам при температуре выше температуры стеклования (Тс), особенно к процессам, сопровождающимся тепловыми эффектами, но не, фиксируют переходы ниже Тс. Очень ценным является то, что они позволяют количественно определять такие химические превращения в эластомерах, как термическое и окислительное разложение, реакции вулканизации и др. [19]. [c.402]

Провести химические превращения при переработке полимеров в материалы и изделия (вулканизация каучуков, отверждение олигомеров, межмолекулярное сшивание полимерного составляющего пленкообразующих и композиционных материалов), [c.98]

В промышленном масштабе сейчас вырабатываются многие органические перекиси и гидроперекиси, применяемые в качестве инициаторов радикальных цепных реакций, в процессах полимеризации, отверждения полимеров, вулканизации каучуков и как промежуточные продукты для ряда синтезов. В настоящее время уже детально изучены многие химические свойства и превращения этих интересных веществ. [c.7]

Создатели химической теории вулканизации использовали термин структурирование для описания превращения бесструктурного каучука в трехмерную сетку. В настоящее время установлено, что каучук характеризуется определенной упорядоченностью (структурой), которая вследствие кинетической природы изменяется при различных воздействиях на каучук (помимо вулканизации). Для характеристики соединения макроцепей каучука химическими поперечными связями все чаще используют термин сшивание , отличая его от термина структурирование . [c.6]

Вместе с тем известно, что ускорители и активаторы вулканизации не являются классическими катализаторами процесса взаимодействия серы и каучука [1, с. 214], а активно участвуют в нем и необратимо расходуются. Поэтому правильнее рассматривать серную вулканизацию как сложный процесс, который представляет собой совокупность параллельных и последовательных элементарных химических реакций. Этот процесс, как теперь считает большинство ученых, протекает через промежуточную стадию присоединения фрагментов вулканизующей системы к полимеру. Такой модифицированный продукт по молекулярной структуре аналогичен каучукам с функциональными группами в цепи и, как последние (см. гл. 3), проявляет склонность к химическим превращениям в результате гетерогенных химических реакций. [c.187]

До едавнего времени считали, что 1пр.и металлокоидной вулканизации сш1ива1ние ХСПЭ. ироисходит в результате образования средних солей ири взаимодействии предварительно гидролизован-ных хлорсульфоновых групп с оксидом металла [(2—9, 11 —14, 17], тогда как ускорители участвуют во вторичных реакциях с двойными связями, образующимися лри термическом отщеплении НС1 [4, 5, 8, 18]. В настоящее время в результате систематических исследований металлоксидной вулканизации ХСПЭ установлено [19— 29], что действительным вулканизующим агентом являются ускорители серной вулканизации, которые взаимодействуют с хлорсульфоновыми группами с образованием полярных подвесок и поперечных связей, ассоциирующих друг с другом и с поверхностью оксида (см. гл. 2). Оксиды металлов не оказывают существенного влияния на химические превращения при вулканизации, но участвуют в формировании вулканизационных структур в качестве сорбционной поверхности и диспергатора вулканизующего агента, а также поглощают выделяющиеся газообразные продукты. [c.134]

Основанием для применения различных полифункциональных непредельных соединений в качестве вулканизующих агентов явились результаты широкого исследования сополимеризации монофункциональных веществ этого класса с каучуком (привитая полимеризация) и реакций их взаимодействия. Был обнаружен ряд специальных свойств у вулканизатов, полученных (В присутствии непредельных полифункциональных соединений (и, в частности, повышенная статическая прочность без усиливающих наполнителей), роднивших, их с термоэла-стопластами (ТЭП). Однако в отличие от последних такие вулканизаты содержат химические поперечные связи, их свойства изменяются в зависимости от температуры подобно свойствам обычных перекисных или серных резин. Поэтому изучение особенностей формирования вулканизационной структуры и свойств вулканизатов с непредельными соединениями позволило сформулировать многие основные представления (связанные с их гетерогенным характером) о механизме химических и структурных превращений при вулканизации [1]. [c.79]

Многие авторы, учитывая большое влияние активатора на последующие реакции сшивания, считают обязательным присутствие в ДАВ ионов цинка. Так, например, Бейтман вводит в свои схемы реакцию превращения полисульфидной элементарной структуры Уск—5 — Уск в Уск——2п— 5—Уск [3]. Однако такому предположению противоречит одинаковый характер химических превращений при вулканизации дисульфидами без активатора и в его присутствии [4 7 61 67 71], а также другие экспериментальные данные [72], из которых вытекает, что более вероятным является образование элементарных структур Уск—5 — Уск. При этом постулируется [71], что ион цинка вступает в обратимую реакцию с ДБТД или сульфенамидом, а образующиеся хелатные комплексы облегчают реакции ускорителей с серой с образованием ДАВ. Поскольку реакции молекулярной серы с хелатным комплексом ускорителя мало вероятны, допускается [71] превращение серы в ионную форму, которая может быстро возникать в результате реакции между серой и инициирующими некаучуковымя веществами, которые обычно содержатся в каучуке . Слабость такого допущения очевидна. [c.225]

Поглотитель Ресорб-4 получается п тем смешиващм синтетического каучука с композицией химических компонентов. В процессе вулканизации добавки полностью взаимолействуют с каучуком, обеспечивая его структурирование и превращение в резину. Внешний вид - пористая, рыхлая, сыпучая крошка, размер частиц - 5-7 мм, плотность - 230 кг/м . Готовый поглотитель обладает высокой плавучестью, что обеспечивает предотвращение опускания частиц поглотителя на дно водоема. Компоненты поглотителя [c.160]

Химические превращения полимеров с изменением степени полимеризации и структуры макромолекул—привитая полимеризация, или графтполимеризация сшивание , или вулканизация полимеров. [c.86]

Цепная полимеризация. Механизмы радикальной и ионной поли меризации. Инициаторы и регуляторы. Причины образования развет вленных и пространственных полимеров. Стереорегулярные полимеры Применение катализаторов Циглера—Натта. Сополимеризация. Блок сополимеры и привитые сополимеры. Поликонденсация. Фенолальде-гидные и мочевиноальдегидные полимеры. Сложные полиэфиры. Поли меры на основе фурфурола. Мономер ФА. Эпоксидные и кремнийорга нические полимеры. Тиоколы. Полиуретаны. Полиамиды. Альтины Синтетические и натуральные каучуки. Полистирол и полиакрилаты Особые свойства высокомолекулярных соединений. Химические реак ции высокомолекулярных соединений полимераналогичные превращения и макромолекулярные реакции. Вулканизация. Деструкция полимеров. Ингибиторы деструкции. [c.108]

П. При вулканизации под действием любых факторов меняется химическая структура системы — появляются поперечные связи между цепями и полимер постепенно превращается сначала (при малых степенях вулканизации) в макросетчатый, а потом в микро-сетчатый. При этом происходит нарастающая иммобилизация сегментов, приводящая в области перехода от макро- к микро-сетчатой структуре, к полной потере сегментальной подвижности (возобновлена она теперь может быть лишь в результате обратной химической реакции разрушения поперечных связей). Но это, согласно основному определению, снова означает переход в стеклообразное состояние. Наиболее известный пример — превращение каучука в эскапон или эбонит. [c.82]

В отличие от каучука резина получает упругие свойства, становится эластичной, что широко используется в транспортной технике (автопокрышки, авиапокрышки) и в быту (резиновая обувь и другие изделия). Процесс превращения каучука в резину и есть процесс вулканизации. Он идет сложно, но схему химических реакций можно представить так [c.478]

При вулканизации наряду с процессами формирования вулканизационной сетки могут одновременно протекать побочные реакции, среди которых наибольшее значение имеют окисление и некоторые изомерные превращения, связанные с внутримолекулярным присоединением серы Для подавления побочных реакций в состав вуткапнзующсй группы взодят так называемые вторичные ускорители (активаторы)—жирные кислоты н оксиды металлов. Механизм химических реакций при вулканизации ависит от состава вулканизующей группы, вида каучука и условий процесса. Существенным недостатком серкой вулканизации является низкая термическая и химическая стойкость образующихся вулканизягов [c.176]

С помощью ВЭЖХ можно определять [22] вещества, содержащиеся в вулканизованных резинах (вулканизующие агенты, проти-востарители и др.), а также продукты их химического превращения в процессе вулканизации. При анализе метанольного экстракта из резин используют обра1цённую ВЭЖХ, при этом реверсивная фаза работает с метанолом как элюент. Чтобы с помощью этого метода выделять содержащиеся вещества с различной полярностью, необходимо градиентное изменение состава элюента. При этом хроматографическое разделение начинается с относительно высокой доли водного буферного раствора, обладающего слабой элюентной способностью, чтобы отделить ранее вымытые полярные компоненты. Повышая содержание метанола и соответственно элюирующую способность элюента, можно выделить неполярные составляющие экстракта в зависимости от продолжительности анализа. Например, вначале содержание метанола в элюенте - 60% об., затем в первые 10 мин его содержание равномерно возрастает до 80%, а в последующие 30 мин - до 90%. В большинстве выпускаемых приборов имеется устройство для градиентного элюирования. [c.89]

Минимальная продолжительность процесса сшивания до достижения оптимальной густоты пространственной сетки, определяемая различными способами, в значительной мере отличается от времени практического проведения технологического процесса вулканизации. Чем массивнее изделие, тем больше разница между технологическим и, к примеру, реометрическим оптимумами вулканизации, и эта разница достигает 5-6-кратной величины реометрического оптимума вулканизации. Предварительный вывод об изменении свойств вулканизованных резин чаще всего делается по наличию или отсутствию реверсии на реометрических кривых на его основе и вносятся соответствующие изменения в рецептуру. Между тем сегодняшние представления об эластомерах позволяют рассматривать вулканизацию как сложный физико-химический процесс, включающий целую гамму структурных превращений, происходящих в эластомерах при высокотемпературном воздействии. При этом протекающие химические и физические процессы оказывают взаимное влияние, а завершающая стадия формирования сетки поперечных химических связей достаточно стабильно фиксирует возникшее состояние. [c.503]

Книга посвящена описанию химических, физических и коллоидно-химических процессов, протекающих при вулканизации эластомеров различного строения. Рассмотрена последовательность превращений каучука и различных вулканизующих систем при вулканизации и основные тепы формирующихся вулканизационных структур. Кроме того, описаны вулканизационные структуры, образующиеся в термоэласто-пластах разлинных типов (диен-стирольных, полиуретановых), и свойства последних. [c.2]

Открытие вулканизации в 40-х годах прошлого века произошло на самой заре формирования основных представлений органической химии. И тем не менее поразительным является стремление, появившееся уже у первых исследователей (в частности, у Гэнкока), объяснить превращения каучука при нагревании с серой не как результат химической реакции, а как следствие структурных изменений, происходящих под влиянием серы и подобных аллотропным превращениям серы или фосфора. Очевидно, что такие представления не могли сохраниться долго. Достаточно обоснованную химическую теорию вулканизации первым предложил Вебер в 1902 г. Он полагал, что сера присоединяется к двойным связям молекул каучука с образованием сульфидов и что различия в свойствах каучука, мягкого вулканизата и эбонита определяются количеством связанной серы. Считая основным направлением реакции образование внутримолекулярных сульфидов, Вебер допускал и возможность соединения молекул каучука серными мостиками, не связывая это с физическими свойствами вулканизата. Высказывалось мнение и о преимущественном образовании межмолекулярных сульфидов (Дитмар, 1906 г. Кирхгоф, 1914 г.). [c.9]

Влияние твердой поверхности на эластомеры многообразно. В присутствии диоперсной фазы происходит ориентация цепей каучука в граничном слое, зависящая от диоперсности частиц и их сродства с каучуком [22 70, с. 211 34, с. 153—182]. На поверхности частиц дисперсной фазы происходит сорбция вулканизующих агентов, которая может иметь как физический (адсорбция), так и химический (хемосорбция) характер. Поверхность может оказывать каталитическое действие на реакции компонентов вулканизующей группы друг с другом, с каучуком и с самой поверхностью. Поскольку одновременное проявление нескольких эффектов затрудняет выявление влияния твердой поверхности на процессы вулканизации, представляет интерес исследование модельной системы полярные непредельные соединения — полярные поверхности. Первые удобны, так как плохо растворяются в каучуке, значительно сильнее, чем неполярный каучук, взаимодействуют с полярной поверхностью и претерпевают при вулканизации превращения, механизм которых сравнительно не сложен. Применение полярных поверхностей позволяет не только выделить сорбционное взаимодействие с вулканизующим агентом, но и уменьшить эффекты ориентации каучука у поверхности, не связанные с процессом вулканизации. [c.119]

ИК-спектры вулканизатов ХСПЭ с МБТ и ДБТД идентичны, однако, степень сшивания в вулканизатах ХСПЭ с ДБТД заметно больше (рис. 3.3). С учетом особенностей химических превращений ДБТД при вулканизации ХСПЭ [34] предложена следующая схема [c.143]

Вулканизацию с использованием химических превращений карбоксильных групп применяют для бутадиеновых, бутадиен-стирольных и бутадиен-нитрильных карбоксилатных каучуков [24, с. 87 40, с. 399 58], иономе-ров, ионных термоэластопластов и жидких каучуков с концевыми карбоксильными группами [40, с. 443]. В качестве вулканизующих агентов предложены оксиды и гидрооксиды металлов, многоатомные спирты, ди- и полиамины, полиэпоксиды, поликарбодиамиды, ди- и по-лиизоцианаты и др. [c.158]

Нам представляется, что факты, приведенные Бейтманом, можно объяснить, учитывая, что реакция ДАВ с каучуком протекает, как гетерогенная (топохимическая) реакция. Выше отмечалось, что реакции ДАВ с каучуком нельзя рассматривать как просто ускоренные реакции сульфидирования в двойной смеси полимер-сера. В составе ДАВ сера обычно имеет вспомогательное значение. С каучуком реагирует не сера в молекулярной или бирадикальной форме, а более активные частицы (фрагменты ускорителя), возникающие в результате термических или химических превращений ДАВ в условиях вулканизации. Распад полярны или поляризующихся соединений на радикалы отменался неоднократно и не является чем-то специфичесьим в органической химии [25 38]. С достаточной вероятностью можно допустить [25, с. 23], что в отличие о1г Б5- [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология