Каучук образование поперечных мостиков

Натуральный каучук — чрезвычайно ценный материал, обладающий высокой эластичностью. Его добывают из млечного сока (латекса) некоторых растений (каучуконосов). По своей природе —это углеводород, причем его макромолекулы состоят из изопентеновых (изопреновых) остатков. Растворим в углеводородах, обладает пластичностью, особенно заметно проявляющейся при повышении температуры. При нагревании с небольшим количеством серы каучук вулканизуется — молекулы его химически связываю гя друг с другом посредством мостиков из серы. Вулканизованный каучук (резина) теряет способность растворяться и размягчаться при нагревании, но сохраняет при этом эластические свойства. При нагревании с большим количеством серы в результате образования большого числа поперечных связей между его молекулами каучук теряет эластичность и образует твердый вулканизат, называемый эбонитом. [c.419]

Ход реакции в таком направлении влечет за собой уменьшение непредельности полимера, так как некоторая часть двойных связей затрачивается на образование поперечных мостиков. Поэтому непредельность натрий-дивинилового каучука несколько меньше. [c.159]

Как уже отмечалось, значение термопластичных эластомеров в последние годы заметно возросло. Для соединения большинства термопластичных каучуков выпускаются клеи, действие которых обычно сильно отличается от вулканизуемых клеящих веществ. Для получения достаточно прочных и надежных соединений необходимо опираться на физико-химические процессы — диффузию и адсорбцию — наряду с образованием поперечных мостиков или межфазных химических реакций. В процессе изготовления узлов с термопластичными эластомерами можно применить весьма ограниченный нафев для осуществления физических или химических процессов, которые, как считается, важны для формирования хорошего соединения. Несмотря на это, некоторые адгезивы для термопластичных эластомеров составле- [c.343]

Процесс холодной вулканизации при помощи монохлористой серы заключается в образовании поперечных мостиков из атомов серы, связывающих цепи друг с другом. Образование их происходит в результате присоединения монохлористой серы по двойным связям молекул каучука [c.406]

Льняное и тунговое масла имеют особенно важное значение из-за высокого содержания в их составе глицеридов кислот с двумя или тремя двойными связями. Они известны под названием высыхающие масла и являются важными компонентами красок и лаков. Высыхание красок — это не просто процесс испарения растворителя (скипидара и т. п.), а химическая реакция, в ходе которой образуется прочная пленка. Такая пленка защищает окрашиваемую поверхность, что и является одной из целей окраски (помимо придания цвета за счет наличия пигмента). Пленка образуется при полимеризации непредельных масел под действием кислорода воздуха. Процесс полимеризации и структура полимера чрезвычайно сложны и далеко не ясны. По-видимому, процесс включает свободнорадикальную атаку по аллильным водородам, свободнорадикальную полимеризацию, аналогичную описанному в разд. 8.21 процессу, и образование поперечных связей с участием кислорода, аналогичное образованию мостиков из серы при вулканизации каучука (разд. 8.22). [c.656]

С увеличением содержания каучука происходит значительное возрастание эластичности, которое, по-видимому, существенно повышает адгезионную прочность благодаря уменьшению остаточных напряжений и ускорению релаксационных процессов в системе. Возможно также, что взаимодействие карбоксилсодержащего каучука с эпоксидным олигомером приводит к образованию в отдельных звеньях эпоксида гибких поперечных мостиков, положительно влияющих на прочностные и эластические свойства сшитогО полимера [28]. [c.29]

Для улучшения механических и физико-химических свойств каучук подвергают специальной обработке — вулканизации. Сущность процесса вулканизации заключается в образовании между углеродными атомами линейных молекул каучука поперечных связей через атомы серы, иногда через атомы кислорода или в образовании непосредственной связи углерод-углерод. Для натурального каучука вулканизирующим агентом являются сера или органические вещества, выделяющие серу в активной форме при их разложении, образующие поперечные мостики посредством атома серы. [c.261]

Полифункциональные химические вещества (не изоцианатные), которые сами не образуют клеящую пленку, но, по-видимому, образуют поперечные мостики, также встречаются в рецептурах клеев для резинометаллических узлов. По аналогии с тем, что известно об образовании поперечных межмолекулярных связей в диеновых каучуках, вероятно, что полифункциональные соединения реагируют через границы раздела так, как реагируют многие азотсодержащие вещества. [c.341]

Можно предположить, что сшивание молекул каучука серными мостиками происходит не в хаотично перепутанных клубках длинноцепочечных молекул, а главным образом в пачечных образованиях. В этом случае образование поперечных связей может происходить или по месту концевых групп молекул, или по месту соприкосновения макромолекулярных [c.68]

Соответствующая разработка этого процесса привела не только к предотвращению размягчения и затвердевания каучука при изменении температуры в большом диапазоне, но и к увеличению эластичности и прочности получаемого материала. В химическом отношении вулканизация представляет собой реакцию серы с двойными связями молекулы каучука, которая приводит к образованию поперечных связей (мостиков) серы между соседними углеводородными цепями. Если содерн ание серы составляет около 2%, то получается мягкий каучук, увеличение же содержания серы до 30%, сопровождающееся интенсивным образованием поперечных связей, приводит к твердому каучуку. [c.275]

Основные изменения структуры вулканизатов, связанные с полимеризацией ОЭА, происходят в первые 10 мин нагревания при 150— 160 °С. Если поперечные связи в эластомере образуются только в результате прививки олигоэфиров (например, при инициировании АДН), оптимальные показатели свойств достигаются за это же время. При использовании в качестве инициаторов перекисей или альтакса, обладающих способностью структурировать каучуки, оптимальные свойства достигаются за более длительное время (60—80 мин). При этом лимитирующей стадией является процесс образования в каучуках наряду с полиэфирными мостиками связей С—С за счет распада перекисей или альтакса [c.242]

С другой стороны, образование твердых тел с характерными для них механическими свойствами также теснейшим обрааом. связано.,а процессами, изучаемыми современной коллоидной химией в виде проблемы структурообразования в дисперсных системах (суспензиях) и растворах высокомолекулярных соединений. Большое значение здесь имеют оба основных типа структур. Первый тип — это коагуляционные структуры (пространственные сетки), возникающие вследствие беспорядочного сцепления мельчайших частичек дисперсной фазы или макромолекул через тонкие прослойки данной среды, и кристаллизационно-конденсационные структуры, образующиеся в результате непосредственного срастанЯя кристалликов с образованием поликристаллического твердого тела Второй тип — образование химических связей (поперечных мостиков), как при вулканизации линейных полимеров типа каучуков или в пространственных полимерах, например, в студнях кремнекислоты. [c.211]

Существенное влияние на физические свойства полимеров оказывают четыре фактора, характеризующие структуру макромолекул (полимерных цепей). Один из факторов - средняя длина цепи, к другим трем факторам относятся сила взаилюдействия между полимерными цепями, регулярность упаковки цепей и жесткость отдельных цепей, a юe сильное меж-молекулярное взаимодействие возникает, когда цепи имеют поперечные. мостики, т.е, образуют друг с другом хи.мические связи. Этот процесс называют сшиванием, он часто происходит при нагревании, Образование поперечных связей замыкает полимерные цепи в трехмерную сетку, поэтому таким поли.мерам при нагреве уже нельзя придать новую форму. Жесткие полимеры такого типа называют термоактивными К ним относятся полиэфирные, эпоксидные, алкидные и другие с.мольг Трехмерная (сшитая) структура позволяет эластомерам (напри.мер, каучук) долго вьщерживать достаточно высокие те.мпературы и циклические нагрузки без остаточной деформации. Многие перспективные полимеры, напротив, термопластичны и размягчаются при нагреве (например, полиолефины, полистирол и др ). [c.48]

Вторая стадия процесса усиления — вулканизация — заключается в нагревании под давлением каучука с сажей, серой и другими компонентами, добавленными во время вальцевания. Реакция, протекающая между молекулой каучука и серой, заключается в образовании серой поперечных связей между люлекулами каучука (рис. 17). Добавляемый к смеси ускоритель способствует образованию радикалов серы в результате расщепления ее молекулы, имеющей циклическую структуру. Предполагают, что такое же действие могут оказывать бензпирановые группировки, концентрация которых в печных сажах очень велика. Во время вулканизации они могут образовать поперечные мостики между молекулами каучука. Этим объясняется высокое [c.217]

При реакции с каучуком сера ведет себя по-разному в зависимости от того, происходит ли взаимодействие в присутствин или в отсутствие ускорителей вулканизации. По мнению Ле Бра [144], при чистой серной вулканизации для образования одного мостика должны оказаться химически связанными 40—55 атомов серы. Наоборот, в присутствии ускорителей и активаторов при дос таточной продолжительности вулканизации даже при относительно низких температурах мостики могут содержать в среднем лишь 1,6 атомов серы. Этим можно и объяснить тот факт, что при вулканизации в отсутствие ускорителя необходимо применение значительно больших количеств серы, чем в их присутствии. Таким образом очевидно, что реакциям активирования серы следует приписать большое значение при этом различия в характере активирования оказывают влияние на структуру поперечных связей и тем самым на физико-механические свойства вулканизата. [c.97]

Эластомеры или каучуки, обладая обратимой высокоэластической деформацией, не поддаются формованию, если они не подвергнуты предварительно пластикации с целью уменьшить высокоэластические свойства каучуков и повысить их пластичность. Пластикация достигается путем применения механической или окислительнотепловой переработки каучуков. Закрепление желаемой формы достигается превращением эластомеров в структуру пространственного полимера при помощи процесса вулканизации, осуществляемого при применении специальных вулканизирующих агентов (серы, окиси цинка, органических перекисей), образующих поперечные связи (мостики) между полимерными цепями. Процесс образования мостиковых связей называют с ш и в а н и е м , а образующиеся пространственные полимеры — сшитым и . Пространственные полимеры, получаемые из эластомеров путем вулканизации, называют резинами. [c.19]

Пластическое течение может быть практически полностью устранено при образовании редких поперечных химических связей между цепями макромолекул, т. е. при создании сетчатой, пространственной структуры. Такие сильные, но редкие химические связи между цепями затрудняют соскальзывание и перемещение макромолекулы в целом, но не мещают вращению звеньев, т. е. развитпю высокоэластической деформации. Подобную сетчатую структуру мы имеем, например, в слегка вулканизованном каучуке (в резине), где атомы серы поперечно связывают цепи макромолекул, в сополимерах стирола с дивинилбензолом (стр. 50), где цепи полистирола связываются мостиками из днвинилбензола, и в других аналогичных сополимерах. [c.101]

В настоящее время известно, что эластомеры представляют собой макромолекулы, т. е. длинные молекулярные цепи, построенные из повторяющихся звеньев, соединенных друг с другом химическими связями, обычно ковалентного характера. Известно, что таким повторяющимся звеном в натуральном каучуке является группа jHj, (изопреновая группа). Известно также многое о химических процессах, протекающих при серной вулканизации или поперечном сшивании натурального каучука. Установлено, что при поперечном сшивании в результате образования moho-, ди- и поли-сульфидных мостиков возникает трехмерная сетка полимерных цепей и становится все более очевидным, что эта концепция объясняет известные данные наилучшим образом. Еще 30 лет назад эти представления о структуре полимеров и химии вулканизации были неизвестны, и при зарождении промышленности имелись очень неопределенные сведения о природе каучука и вулка-низата. [c.14]

Общепринято, что вулканизация серой приводит к образованию между полимерными цепями поперечных связей типа R—— —R, гдеН—углеводород каучука, ах — индекс, равный или превышающий единицу и указывающий на число атомов серы в поперечной связи. Среднее значение х, как и следовало ожидать, зависит от вида и количества используемого ускорителя. Фармер в 1946 г. сделал обзор данных о процессах, протекающих при вулканизации, и пришел к выводу, что вулканизация является результатом свободнорадикальной цепной реакции, включающей взаимодействие радикалов серы с а-метиленовыми атомами водорода в молекулах каучука. Он писал Наши сведения об особенностях химического действия серы на полиолефины, о превращениях ускорителя при вулканизации и о влиянии окиси цинка на эти процессы слишком ограничены, чтобы прийти к окончательному выводу о точном химическом механизме серной вулканизации. Имеющиеся сведения показывают, что сера определенно служит для соединения простых моно- и диолефинов друг с другом, и поэтому можно ожидать, что она свяжет между собой большие полиолефиновые молекулы кроме того, поскольку уменьшение ненасыщенности при образовании малосерных вулканизатов натурального каучука сравнительно невелико, имеется основание предположить, что многие поперечные связи образуются у а-метиле-новых углеродных атомов. Поперечные связи, по-видимому, представляют собой главным образом сульфидные и дисульфидные мостики при отсутствии сколько-нибудь значительного количества непосредственных углерод-углеродных связей. Минимальное количество поперечных связей, необходимое для поддержания определенных свойств вулканизата, неизвестно, но не может быть очень большим. Пригодность органического химического ускорителя, вероятно, связана, во-первых, с особенностями его термического распада в условиях вулканизации и, во-вторых, способностью его атома азота или атомов азота и серы вступать в координационные связи. Первое из этих качеств можно использовать [c.189]

В нерастянутом состоянии цепи нитевидных молекул не упорядочены и не ВЫТЯНУТЫ в длину. При растяжении, в результате которого цепи ориентируются более или менее параллельно, они проходят одна мимо другой как в вязкой жидкости при ее течении, но не могут, как в ней, полностью отделиться одна от другой. Следовательно, между цепями должно существовать слабое сцепление, которое делает невозможным полный отрыв, но оно не настолько сильно, чтобы препятствовать вытягиванию цепей в длину, в то время как они скользят одна вдоль другой. Поперечные связи у природного каучУка развиты лищь незначительно при большой пластичности каучУк все же только мало эластичен, так как после растяжения он частично сохраняет длительное время свою кристаллическую структуру и лищь медленно сокращается. В результате вулканизации, при которой атомы серы вызывают образование более прочных поперечных связей между цепями, взаимодействие их между собой усиливается. Если это усиление находится в пределах определенных границ, то оно не препятствует заметно вытягиванию и ориентации цепей под действием растягивающей силы однако оно делает невозможным отрыв всех тех цепей, которые в природном каУЧУке не были поперечно связаны между собой, при вулканизации же соединились за счет непрочных поперечных связей. Если в каУЧУк входит столько серы, что отдельные цепи образуют поперечные связи одна с другой несколькими серными мостиками , то цепи фиксируются в своей невытянутой форме и в неориентированном положении растяжение более невозможно тогда налицо эбонит, который обладает лишь эластичными свойствами обыкновенного твердого тела. Данное здесь представление не во всех деталях совпадает с изложением К. Г. Мейера [325]. Последний говорит о характерных конститутивных особенностях состояния каучУка и каучукоподобных веществ, которое он называет резиноподобным состоянием, следующее атом или атомная группа в одном направлении являются твердыми , т. е. связаны с двумя соседями связями, подобными имеющимся в твердых телах и обусловливающими их высокое внутреннее трение в двух других измерениях они, наоборот, жидки , т. е. связаны с другими соседями связями, подобными имеющимся в жидкостях и характерными для их вязких свойств. Мейер утверждает, что все высокомолекулярные органические цепные высокополимеры путем повышения температуры могут быть переведены в резиноподобное состояние, если высокая температура не вызывает разрыв связи цепей (такого же мнения, по-видимому, придерживается также Г. Марк [320]). Это утверждение является необходимым следствием из его предпосылок, с экспериментальной же точки зрения до сих пор нет и малейшего доказательства их правильности. Наоборот, с точки зрения эксперимента можно сказать, что далеко не все нитевидные молекулы могут давать каучукоподобные массы ПОЭТОМУ это последнее положение лежит в основе наших рассуждений. Если оно правильно, то предпосылки Мейера должны быть сформулированы слишком УЗКО. В них упускается из виду, что у тел с каУчукоподобной эластичностью не может происходить полного отрыва одних молекул от других, как в жидкостях или смолоподобных веществах, так как в этом случае не наблюдалось бы эластичности. Рассматриваемая нами здесь как необходимая для объяснения эластичности слабая поперечная связь цепей между собой, [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология