Натуральный каучук, вулканизация серо

Приведите схему взаимодействия натурального каучука с серой (вулканизация). [c.75]

Ускорители вулканизации — это вещества, которые вводятся в резиновую смесь для ускорения процесса вулканизации и повы-щения физико-механических свойств резины. Для вулканизации натурального каучука с помощью серы без ускорителей при температуре 140 °С требуется 3—4 ч применяя ускорители, продолжительность вулканизации сокращают до нескольких минут или секунд. Ускорители вулканизации начали применять уже давно. Вскоре после открытия вулканизации было установлено ускоряющее действие на вулканизацию каучука следующих соединений глета, окиси магния, окиси кальция и других неорганических и органических веществ. [c.131]

Существенные отличия модифицированного полиизопрена, сближающие его с натуральным каучуком, обнаружены при электронно-микроскопическом исследовании изменения морфологии полиизопренов [27] в условиях неускоренной серной вулканизации ненаполненных смесей. В системе СКИ-3 — сера при вулканизации лишь после 8 ч прогрева образуются глобулы, в то время как для систем НК и СКИ-ЗМ с серой характерным является исходное состояние с глобулярными структурами и в ходе вулканизации происходит увеличение размера глобул. [c.235]

Привитые сополимеры, полученные сочетанием натурального каучука в основной цепи и нолиметилметакрилата в боковых ответвлениях, после вулканизации серой имеют следующие показатели предел прочности при растяжении 280 кг см (с относительным удлинением 560%), твердость по Шору 75. Столь высокие показатели свойств вулканизованного натурального каучука могут быть достигнуты только после введения в каучук усиливающих наполнителей. [c.540]

Натуральный каучук. Вулканизация натурального каучука осуществляется в основном с помощью серы. Сложный механизм вулканизации связан преимущественно с образованием поперечных связей между молекулами, с образованием пространственных структур. Своеобразной особенностью вулканизации натурального каучука является наличие так называемого оптимума вулканизации. Свойства каучука по мере течения вулканизации меняются неоднородно пластичность и остаточное удлинение непрерывно падают, растворимость вулканизата сначала снижается, а через известный промежуток времени начинает возрастать модуль эластичности наоборот, сначала возрастает, а затем начинает падать, и т. д. Точки перегиба таких кривых имеют одинаковые абсциссы, т. е. соответствуют примерно одному и тому же времени вулканизации. Состояние вулканизата, доста-гаемое за это время, и называют оптимумом вулканизации. [c.434]

В процессе вулканизации резине сообщаются свойства, обусловливающие пригодность изделия к нормальной эксплуатации. Эта задача сравнительно просто решается для тонкостенных изделий, которые вулканизуются практически при постоянной температуре. Затруднения в выборе режима вулканизации возрастают при увеличении размеров изделий, особенно их толщины, в связи с малой теплопроводностью резины. Коэффициент теплопроводности ненаполненной смеси на основе натурального каучука с серой равен 0,37 Вт/(м-К) (теплопроводность стали превышает теплопроводность резины более чем в 100 раз). Наполненные смеси характеризуются большей теплопроводностью, чем ненаполненные. Однако этим путем теплопроводность резиновой смеси может быть повышена не более чем в 2—3 раза. [c.89]

Среди разнообразных свойств вулканизатов так называемые свойства нагрузка — удлинение измеряются легче всего и в большей степени зависят от времени и температуры вулканизации. На рис. 1.2 приведены кривые нагрузка — удлинение для нена-полненной смеси натурального каучука и серы, которые соответствуют различной продолжительности вулканизации. Во всех случаях нагрузка возрастает с удлинением вначале очень медленно, а затем быстро, так как каучук кристаллизуется и возникшие при растяжении кристаллиты усиливают его, приводя к увеличению прочности. Конец каждой кривой соответствует нагрузке кгс ся ) и удлинению при разрыве образца. Видно, что эта нагруз- >а (предел прочности при растяжении) с увеличением продолжительности вулканизации вначале возрастает, а затем уменьшается. [c.16]

Правильность сформулированного положения была подтверждена сравнением прочности вулканизатов из натурального каучука, полученных тремя способами 1) обычной серной вулканизацией с ускорителем дифенилгуанидином 2) облучением на кобальтовом источнике при комнатной температуре 3) совместным действием -излучения и нагревания с серой. Вулканизаты, полученные в присутствии дифенилгуанидина, содержат преимущественно полисульфидные связи (энергия около 113 кДж/моль). При облучении 7-лучами образуются преимущественно связи —С—С— (энергия около 273 кДж/моль). При одновременном нагревании и облучении образуются связи обоих типов, причем методом изотропного объема показано, что последующее облучение серных вулканизатов практически не влияет на количество полисульфидных связей. [c.206]

Вулканизация бутадиен-стирольного каучука осуществляется теми же приемами, что и вулканизация натурального каучука. Растворимость серы в каучуке буна S несколько выше, чем растворимость ее в натуральном каучуке (при 70° 5 ч. вместо 4 ч. на 100 ч. каучука). Температурный коэфициент вулканизации омесей бутадиен-стирольного каучука по изменению механических овойств составляет 1,95, а по присоединению серы 2,06 . [c.392]

Если к натуральному каучуку добавить серу, то при нагревании смеси сера будет соединять линейные макромолекулы каучука, образуя между ними мостики, при этом получают более крупные макромолекулы с сетчатой структурой. Этот процесс называют вулканизацией каучука, а получаемый продукт реакции каучука с серой — резиной. При вулканизации и образовании резины происходит улучшение механических свойств каучука, расширение пределов температур, при которых сохраняются упругие свойства материала, повышение стойкости к органическим растворителям и т. д. [c.259]

При 130° подобное превращение совершается в 5 минут. Этот процесс соответствует вулканизации натурального каучука, но сера здесь не нужна, а если она и имеется, то не принимает участия в превращении. Скорость вулканизации можно изменять добавкой различных веществ. Окись цинка вулканизует а-полихлоропрен при 30° в течение 8—10 часов. Хлористый цинк, маслянокислый цинк и хлорное железо более активны из органических веществ наиболее эффективны первичные ароматические амины — анилин, нафтиламин, бензидин. Ускоряющее действие обнаружено у различных фенолов резорцина, пирогаллола и др. Дифенилгуанидин оказывает умеренное действие, а меркаптобензотиазол и тетра- [c.344]

Каучук СКИ-3 по своей структуре и основным свойствам близок к натуральному каучуку. Поэтому он может использоваться вместо, него для изготовления практически всех резиновых изделий общего назначения как в чистом виде, так и в сочетании с другими СК. СКИ-3 вулканизируется серой в присутствии ускорителей вулканизации, а также органическими перекисями. [c.435]

Натуральный каучук получают из млечного сока — латекса каучуконосного тропического дерева — бразильской гевеи. Млечный сок — коллоидный раствор каучука. При высушивании или обработке кислотами из него выделяют сырой каучук, содержащий примеси белковых веществ и смол. Он растворим в сероуглероде, хлороформе, бензине. С целью получения резины каучук подвергают вулканизации, т. е. обрабатывают серой. Хорошим изоляционным материалом является эбонит — твердая резина, содержащая большое количество серы (25—40%). [c.463]

Синтетический каучук, как и натуральный, идет на изготовление резины и твердого электроизоляционного материала — эбонита. Важнейший момент в процессе переработки каучука в резину и эбонит — вулканизация. Горячая вулканизация заключается в нагревании каучука с серой или ее соединениями. При этом линейные макромолекулы сшиваются атомами серы по месту двойных связей — образуется пространственная трехмерная структура [c.385]

В табл. 4 приведены значения температурного коэффициента скорости вулканизации натурального каучука, определенные по скорости связывания серы. Температурный коэффициент скорости вулканизации может быть вычислен также по кинетическим кривым изменения физико-механических свойств каучука при вулканизации при разных температурах, например по величине модуля. Значения коэффициентов, вычисленных по кинетике изменения модуля, приведены в той же таблице. [c.76]

Резиновую промышленность можно упомянуть как отрасль химической промышленности. Она возникла после того, как было установлено, что сырой каучук — липкое вещество, получаемое из сока каучукового дерева, — можно путем вулканизации (смешивания с серой и нагревания) превратить в резину, обладающую более ценными, чем каучук, свойствами (значительно большей прочностью, отсутствием липкости). На протяжении последних лет материалы, подобные резине, изготовляют из синтетического каучука они по многим показателям превосходят резину из натурального каучука. Синтетический каучук получают из продуктов переработки нефти или природного газа. [c.11]

Одним из способов модификации кристаллических компонентов серных вулканизующих систем следует считать комбинирование двух и более ускорителей с достижением синергического эффекта в процессах приготовления и вулканизации резиновых смесей [36-38]. Согласно авторам работ [39-41] бинарные комбинации ускорителей по их действию в резиновых смесях на основе натурального каучука подразделяются на системы с взаимной активацией обоих ускорителей, с активацией одного ускорителя и с аддитивным их действием. При этом синергизм ускорителей объясняется их химическим взаимодействием с образованием активного комплекса или новых химических соединений, интенсивно взаимодействующих с серой и макромолекулами каучука. [c.13]

Коагуляцией латекса получают натуральный каучук. При вулканизации натурального каучука (нагревании с серой) образуется техническая резина. Производство натурального каучука имеет ограниченные объемы по сравнению с производством синтетического каучука. [c.125]

Влияние ускорителей на плато вулканизации резиновых смесей зависит от вида каучука. Смеси на основе натрий-дивинилового, дивинил-стирольного и дивинил-нитрильного каучуков в присутствии почти всех ускорителей имеют достаточно широкое плато вулканизации. Смеси на основе натурального каучука с ультраускорителямн имеют узкое плато вулканизации, тогда как кантакс обеспечивает широкое плато вулканизации. Величина плато вулканизации зависит также от количества в резиновой смеси серы и ускорителя, от природы и количества противостарителя и сажи. О большом значении широ- [c.133]

Вулканизаты карбоксилатного каучука, полученные при совместном действии оксидов металлов и у-излучения, т. е. содержащие прочные и подвижные поперечные связи, обладают повышенной прочностью. Аналогичные результаты достигаются также в ненаполненной вулканизате натурального каучука при облучении его в смеси с серой. Действие ионизирующих излучений на натуральный каучук вызывает типичный эффект радиационной вулканизации с образованием поперечных связей —С—С—. В соответствии с этим радиационные ненаполненные вулканизаты обладают меньшей по сравнению с обычными серными вул-канизатами скоростью релаксации напряжения и пониженным сопротивлением разрыву. [c.207]

Для вулканизации натурального каучука одной серой и даже в присутствии неорганических ускорителей, которые, начиная с Гудьира [211] и его современников [212], находили всеобщее применение примерно до последних 60 лет, необходимо использование больших количеств серы при сравнительно высокой продолжительности вулканизации и относительно высоких температурах. Как правило, это приводит к неудовлетворительному поведению при старении. Обычно получаются окрашенные в темный цвет вулканизаты, в которых наблюдается значительная склонность к миграции серы на поверхность. Очень велика также опасность перевулканизации. После перехода через оптимум вулканизации очень быстро наступает ухудшение физико-механических свойств. Стабильность нри хранении и старении в соответствии с современными требованиями неудовлетворительна, а нри повышенных температурах даже совершенно недостаточна. По этим причинам смеси, не содержащие ускорителей, или смеси, в состав которых входят только неорганические ускорители, практически уже не находят применения. [c.115]

Основным вулканизующим агентом для натурального каучука является сера (до 3 вес. ч.). В качестве ус-, корителей серной вулканизации используются, главным образом, тиазолы, сульфенамиды, тиурамы. [c.21]

Для того, чтобы показать влияние окислов цинка и свинца на вулканизацию ненаполненных смесей из натурального каучука, смесь серы и каучука, состав которой приведен в табл. 1,2, видоизменили, уменьшив количество серы от II до 5 вес. ч. и добавив 10 вес. ч. окисла (смеси № 2 и № 3, табл. 1.2). Очевидно, что при введении обоих окислов скорость вулканизации заметно возрастает. Кроме того (рис. 1.3, б и 1.3, в), наличие окисла и уменьшение количества серы в смеси уменьшает у резины склонность к реверсии при перевулканизации. Окись свинца значительно сильнее ускоряет вулканизацию, чем окись цинка. Однако пе-ревулканизованные резины, содержащие окись свинца, обладают плохим сопротивлением старению. [c.19]

С повыщением температуры и степени вулканизации растворимость серы в каучуке значительно повышается. В натуральном каучуке в процессе смешения при температуре 55—65 °С растворимость ее достигает 3—4% от массы каучука. При изготовлении мягкой резины, где содержание серы обычно не превышает 3%, в процессе смешения резиновой смеси вся сера может раствориться в каучуке. При температуре вулканизации растворимость серы достигает 10%. При охлаждении резиновой смеси могут образоваться пересыщенные растворы, из которых, благодаря диффузии, избыток серы частично выкристаллизовывается на поверхность резиновой смеси. Такую кристаллизацию серы на поверхности резиновой смеси или вулканизата называют выцветанием серы. Кристаллизация серы на поверхности резиновых невулканизованных деталей снижает клейкость, что вызывает затруднения при сборке резиновых изделий. Уменьшение выцветания серы наблюдается при 1) введении в резиновую смесь некоторых мягчителей (стеариновой кислоты и сосновой смолы), очевидно, потому, что эти мягчители являются диспергаторами серы, спо- [c.129]

При одинаковой степени поперечного сшивания сопротивление разрастанию трещин под влиянием озона возрастает при вулканизации натурального каучука не серой, а перекисью дикумила или те-траметилтиурамдисульфи -дом . В резинах из бутилкаучука растрескивание чувствительно даже к самым первым проявлениям реверсии , вероятно, потому, что поверхность образца оказывается сильно деструктированной до того, как в массе образца произойдут заметные изменения сетки поперечных связей. В резинах из бутилкаучука при увеличении степени вулканизации скорость озонного растрескивания уменьшается до момента начала реверсии. Увеличение количеств свободной серы и дисульфидных ускорителей выше оптимальных способствует ускорению реверсии. [c.116]

В эбонит высшего сорта входят только натуральный каучук и сера (допускается добавление ус(ко рителей и смягчителей). Другие сорта эбонита содержат различные количества наполнителей или регенерата. Природа и количество наполнителя сильно влияют на способность эбонита подвергаться механической обработке. Эбонит можно окрашивать в различные цвета введением органических пигментов или минеральных красителей, способных выдержать температуру вулканизации. В красный цвет эбонит окрашивают киноварью или окисью железа, в зеленый— окисью хрома или смесью ультрамарина с кадмиевой желтой, в синий—ультрамарином, в белый—титановыми белилами или сернистым цинком, в черный—сажей. Нагретый до 70—100 эбонит становится мягким и может быть согнут или выпрямлен. Охлажденный, он сохраняет приданную ему форму. Этим пользуются для правки палок, трубок из эбонита и вообще эбонитовых изделий. Вновь нагретый в свободном состоянии эбонит восстанавливает свою первоначальную форму. Эбонит стоек по отношению к кислотам, щелочам, растворам соли и практически совсем не поглощает воды. Эбонит при высоких механических свойствах эластичен, хорошо обрабатывается, режется, точится, сверлится, имеет ценные электрические свойства. [c.161]

Было найдено, что двойные связи, необходимые для реакции сшивки, можно создать, вводя в структуру сополимера многократно ненасыщенный алифатический или циклоалифатический углеводород. Полученные таким образом терполимеры поддаются вулканизации серой, как и натуральный каучук. В отличие от чистых сополимеров эти продукты называются ЭПДМ или ЭПТ. [c.308]

Целесообразно кратко охарактеризовать наиболее важные сорта синтетических каучуков, чтобы иметь необходимые общие сведения о них, которые потребуются для сопоставления их. Синтетические каучуки по своим свойствам вполне сравнимы с натуральными каучуками, а некоторые из них характеризуются весьма желательными и технически ценными свойствами, отсутствующими у природных каучуков. По химической структуре природный каучук можно рассматривать как полимёр изопрена, т. е. 2-метилбутадиена-1,3. Этот углеводород никогда не был обнаружен в каучуконосах, но он обычно используется в сравнительно незначительных количествах нри производстве синтетического каучука из изобутилена (97%). Небольшое количество изопрена придает бутил-каучуку способность к вулканизации серой. Бутилкаучука производится 65 ООО т в год и ввиду своей высокой герметичности к воздуху (почти в 10 раз выше, чем у природного каучука) ой используется почти исключительно для производства камер. [c.210]

Чарльз Гудьир случайно уронил смесь натурального каучука (вязкое вещество, плавящееся при нагревании и делающееся хрупким при охлаждении) и серы на горячую подставку он увидел, что каучук не расплавился. Результатом этого наблюдения стала вулканизация - процесс, меняющий свойства резины так, что резко расширяются граниЦы ес применения. [c.308]

Натуральный каучук довольно быстро затвердевает и приобретает хрупкость.-Однако путем обработки, называемой вулканизацией, можно обеспечить сохранность его ценных эластических свойств в течение более длительного времени. Уже 120 лет назад была известна в л-канизацня каучука нагреванием его с серой (Гудьер, 1838 г.). В настоящее время применяются различные методы вулканизации. [c.951]

Реакции с серой. Взаимодействие натурального и синтетических каучуков с серой имеет большое промышленное значение. Эта реакция широко известна под названием процесса вулканизации. В результате вулканизации материал приобретает эластичность, увеличивается его прочность, особенно прочность при растяжении и истирании, уменьи асчся растворимость и пластичность. Такого эффекта можно достигнуть, действуя на полиолефины не только серой, но и многими другими веществами. Поэтому в последние годы понятие о реакции вулканизации полиолефинов стало более широким. Под образованием вулканизатов подразумевают любой процесс, е результате которого полимеры приобретают эластичность и большую прочность и происходит уменьшение растворимости и пластичности полимеров. [c.244]

Взаимодействие натурального и синтетических каучуков с серой (вулканизация) имеет большое промышленное значение. В результате вулканизации материал приобретает эластичность, увеличивается его прочность, особенно при растяжении и истирании, уменьшаются растворимость и пластичность. Такого эффекта можно достигнуть при действии на полидиены не только серы, по и ряда других веществ или физических агентов. Поэтому в последние годы понятие о реакции вулканизации полидиенов стало более щироким. Под образованием вулканизатов подразумевают любой процесс превращения линейного по лимера в редкосетчатый. [c.115]

На процесс вулканизации каучука большое влияние оказывает взаимодействие каучука с кислородом. Наличие точек максимума и минимума на кривых объясняется тем, что при вулканизации натурального каучука протекают одновременно два процесса процесс структурирования под действием серы и процесс деструк ции под влиянием кислорода и нагревания. Оба эти процесса про текают одновременно. Сначала при вулканизации скорость струк турирования значительно превосходит скорость деструкции, за тем, когда большая часть серы оказывается связанной, преобла дающим процессом является деструкция, приводящая к пониже нию предела прочности при растяжении вулканизата натураль ного каучука. При вулканизации натурального каучука в уело ВИЯХ изоляции от кислорода максимумов и минимумов на кине тичееких кривых вулканизации не наблюдается, кинетические кривые имеют монотонный характер. [c.73]

Общее содержание мягчителей в резиновых смесях бывает разное, оно зависит не только от ингредиентов, но главным образом от вида каучука. Натуральный каучук содержит естественные мягчители он легко смешивается с ингредиентами и хорошо обрабатывается, поэтому при изготовлении резиновых смесей на основе натурального каучука обычно ограничиваются небольшим количеством мягчителей — 5—8% от массы каучука. Синтетические каучуки, особенно дивинил-стирольные и диви-нил-нитрильные, трудно смешиваются с ингредиентами, поэтому требуют применения значительного количества мягчителей, до 30%. Большая часть мягчителей применяется в резиновых смесях в количестве 2—5% от массы каучука, но некоторые могут применяться в количестве до 10%, а иногда и в большем количестве без существенного ухудшения физико-механических свойств вулканизата. В этом случае мягчители выполняют одновременно роль наполнителей. К таким мягчителям относятся рубракс, ку-мароновые смолы. Эти вещества содержат различные непредельные соединения, которые химически взаимодействуют с серой во время вулканизации, образуя продукты, обладающие некоторой прочностью и эластичностью, чем и объясняется возможность их применения в резиновых смесях в больших количествах. [c.180]

Вулканизация полибутадисна отличается от вулканизации натурального каучука. Так, если в молекуле полибутадиена звенья соединены в положении 1,2, то сера взаимодействует по месту раскрытия двойных связей винильных боковых групп, например [c.69]

В 1839 г. Чарльз Гудьир обнаружил, что липкий натуральный каучук при нагревании с серой (около 8%) превращается в нелипкий и эластичный продукт. Эластомер получил название вулканизованного каучука, а процесс — вулканизации. Большее содержание серы в процессе вулканизации ведет к жестким полимерам, известным как твердые каучуки. При вулканизации различные полимерные цепи связываются воедино. В таком случае их уже называют поперечно сшитыми . Сера, реагируя по аллильному водороду и двойной связи, образует мостики, связывающие между собой полимерные цепи. Фрагмент вулканизованного каучука показан нюке [c.508]

Метод вулканизации серой можно применить также и к смеси аморфного полиолефина с натуральным илп синтетическим каучуком [215]. В литературе описаны вулканизация полиолефинов под действием трихлорметансульфурилхлорида в присутствии катализаторов Фриделя-—Крафтса [216], а также сшивание полипропилена с помощью монохлористой серы и фтористого бора прп повышенной температуре [217]. [c.155]

Ограниченное набухание может также иметь место при химической модификации полимеров, которые сами по себе способны к неограниченному набуханию. Например, натуральный каучук может набухать в бензине до полного растворения, однако, после вулканизации, когда его молекулы химически связаны некоторым количеством атомов серы и образуют прочную пространственную сетку, набухание становится ограниченным аналогично, задубленный студень желатины даже при нагревании остается в ограни-ченко-набухшем состоянии. В этом случае равновесие при ограниченном набухании имеет вынужденный характер. Отрезки цепей между узлами пространственной сетки выпрямляются при набухании, вследствие увеличения расстояний между этими узлами, но в то же время они отходят от своего наиболее вероятного свернутого состояния (см. стр. 188), поэтому при деформации энтропия цепей уменьшается (A5og <0). С другой стороны, энтропия смешения полимера и растворителя при набухании возрастает (см. стр. 176). Оэотношение этих противоположных процессов изменения энтропии определяет напряжение в полимерной сетке, ограничивающее степень набухания (Флори и Ренер). [c.202]

Одним из первых классов ингредиентов, использованных для приготовления рези-новьк смесей были асфальты и битумы, которые вводили в натуральный каучук. В настоящее время нефтяные мягчители используют в основном для бутадиен-сти-рольных синтетических каучуков. В резиновые смеси вводят 30-35 масс. ч. мягчи-телей на 100 масс. ч. каучука. Компоненты битумов сравнительно инертны по отношению к вулканизации, но они улучшают распределение ингредиентов — серы и ускорителей и не замедляют вулканизацию. Нефтяные мягчители облегчают каландро-вание и шприцевание, улучшают поверхность каландрованной резиновой смеси. Наиболее известным нефтяным мягчителем является рубракс. Нефтяные мягчители облегчают обработку каучуков, снижают продолжительность и температуру смешения. Вулканизаты становятся более мягкими, эластичными, уменьшаются гистерезисные потери, но прочность снижается. Повышается морозостойкость, сопротивление утомлению, износостойкость, усталостная выносливость резин при многократных деформациях. Повышается производительность смесительного оборудования на 40-50 %, снижается расход энергии на изготовление резиновых смесей на 20-30 %. Состав нефтяных мягчителей влияет на пластифицирующее действие. В наибольшей степени улучшает морозостойкость резин алканы и циклоалканы, но они плохо совмещаются с полярными полимерами, замедляют вулканизацию каучуков и склонны к выпотеванию. Ароматизированные нефтяные пластификаторы хорошо совмещаются с каучуками, улучшают их обрабатываемость, повышают адгезию и [c.134]

Неопрен в отношении жесткости, выдерживая сравнение с натуральным каучуком, превосходит его в отношении устойчивости против действия минеральных масел это обстоятельство определяет его разнообразное производственное применение. Он мало поддается старению, но слишком тверд для вальцевания, обладает слабой теплостойкостью и с повышением температуры быстро теряет жесткость. Некоторые из его физических свойств, например остаточная деформация, могут быть у лучшены применением ири ву лканизации небольшого количества серы, что приводит, кроме того, к ускорению вулканизации (нолимеризации) неопрена . [c.445]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология