Изменение свойств каучука при вулканизации

Химическое взаимодействие каучука с кислородом является наиболее важным среди других химических реакций каучука. Установлено, что окисление —основная причина старения каучуков и резины, в результате которого ухудшаются их физикомеханические и другие технические свойства. Взаимодействие каучука с кислородом имеет весьма существенное значение при осуществлении ряда технологических процессов, таких, как пластикация, вулканизация и регенерация, приводящих к изменению свойств каучука. [c.61]

В настоящее время установлено, что при нагревании резиновых смесей происходят и другие реакции. При вулканизации имеет место взаимодействие ускорителя с каучуком, ускорителя с активатором и с сажей, противостарителя с каучуком и кислорода с каучуком, а также образование сероводорода и сернистого газа. Все это оказывает значительное влияние на изменение свойств каучука при вулканизации. Общая картина происходящих химических процессов усложняется структурированием и деструкцией каучука под влиянием различных факторов. Однако основное значение в процессе вулканизации имеет реакция присоединения серы к каучуку. Это подтверждается тем. [c.69]

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ КАУЧУКА ПРИ ВУЛКАНИЗАЦИИ [c.70]

Изменение всех свойств каучука при вулканизации происходит постепенно по мере нагревания. Для характеристики изменений свойств каучука, происходящих по мере вулканизации, пользуются кинетическими кривыми вулканизации, которые показывают изменение основных физико-механических показателей в зависимости от времени вулканизации. Характер и скорость изменения различных свойств каучуков при вулканизации бывают разными и зависят прежде всего от природы каучука. [c.72]

Изменение свойств каучука при вулканизации [c.75]

Современная теория вулканизации, получившая всеобщее признание, объясняет происходящее при вулканизации изменение свойств каучука образованием сложной пространственной сетчатой структуры вулканизата. Под влиянием нагревания, а также воздействия серы, кислорода или других структурирующих веществ происходит усложнение молекулярной структуры каучука в результате образования поперечных химических связей между молекулами, т. е. структурирование каучука. Это могут быть химические связи посредством атомов серы, кислорода или валентные химические связи атомов углерода отдельных цепей. Кроме того, в результате вулканизации увеличивается межмолекулярное взаимодействие. [c.77]

Однако если каучук подвергнуть нагреванию в присутствии серы, то он приобретает эластические свойства. Такой каучук, после освобождения его от воздействия усилия, к нему приложенного, стремится восстановить свою первоначальную форму. Такое изменение свойств каучука является следствием присоединения к нему частиц серы в момент его нагревания. Этот процесс называют вулканизацией каучука. Вулканизация каучука может быть осуществлена не только присоединением серы, но и других веществ, например кислорода и др. [c.27]

Возникновение пространственной структуры может служить хорошим объяснением изменения свойств каучука при вулканизации и образовании мягкого вулканизата. В сыром каучуке молекулярные цепи обладают кинетической самостоятельностью, вследствие чего этот продукт растворим и термопластичен. [c.321]

Этот способ вулканизации является одним из наиболее распространенных, но далеко не единственным способом изменения свойств каучука в требуемом направлении. [c.765]

Для этой цели каучуковые изделия погружают в раствор хлористой серы в сероуглероде при обыкновенной температуре (холодная вулканизация) или смешивают каучук с серой и подвергают горячему прессованию при температуре 135—140° (горячая вулканизация). Вулканизированный каучук не подвергается атмосферным влияниям и долго сохраняет свою эластичность. При большом количестве серы получается эбонит, твердая масса, применяющаяся в качестве изолятора. Процессы, происходящие при вулканизации каучука, не вполне выяснены. Изменение свойств каучука вследствие введения в него серы объясняется тем, что атомы серы связывают углеродные цепи, образуя поперечные связи между ними (мостики), вследствие чего возникает трехмерная пространственная структура, происходит сшивание нескольких углеродных цепей. [c.99]

При этом, изменение свойств вулканизата зависит от концентрации образующихся при вулканизации поперечных связей, так называемой степени сшивания каучука или степени вулканизации. Она зависит, в свою очередь, от количества вводимого в смесь вулканизирующего агента. Так, если при вулканизации резиновых смесей, содержащих [c.440]

В 1839 г. был открыт способ вулканизации каучука путем нагревания его смеси с серой. Вулканизация коренным образом изменяет свойства каучука повышается его прочность и эластичность, он становится более стойким к действию различных растворителей, повышается стойкость к нагреванию и к изменению температуры, каучук теряет липкость. [c.16]

При вулканизации серой наблюдается постепенное изменение различных физических и технических свойств каучука. Эти изменения происходят с разной скоростью в начале вулканизации свойства изменяются быстро, а затем медленно. Наиболее характерными являются следующие изменения свойств [c.70]

Рис. 11. Изменение физико-механических свойств каучуков СКС-ЗОА и СКБ в процессе вулканизации

Температура вулканизации оказывает очень сильное влияние на скорость присоединения серы к каучуку и скорость изменения физико-механических свойств каучука. При повышении температуры на 10 °С скорость присоединения серы в тонком слое каучука возрастает примерно в два раза. Этот коэффициент, характеризующий изменение скорости процесса при изменении температуры на 10 °С, называется температурным коэффициентом скорости вулканизации. В зависимости от типа каучука и ускорителей он изменяется в пределах от 1,8 до 2,8. [c.76]

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]

На рис. 118 показано изменение свойств натурального каучука в процессе вулканизации. [c.316]

Изменение физических свойств каучука, вызываемое вулканизацией, хорошо согласуется с представлением о низких концентрациях поперечных связей в вулканизатах, что неизбежно следует из приведенных выше экспериментальных данных. Создание в каучуке сравнимых количеств поперечных связей С — С фотохимическим методом или при по.мощи перекисей или других веществ, образующих свободные радикалы, вызывает примерно такое же изменение физических свойств. Возможно также и более строгое сравнение с серными связями, образованными при холодной вулканизации, при которой каучук реагирует с монохлоридом серы, причем образуется одна поперечная связь на молекулу монохлорида [131 [c.197]

В заключение указывается, что структурные изменения, вызванные такой переработкой, достаточно устойчивы и сохраняются при продолжительном действии температуры и агентов вулканизации, что позволяет практически регулировать свойства каучуков даже в смесях с ингредиентами [39], [c.89]

Небезынтересно отметить, что при хлорировании природного асфальта Мариани получил вещество с сильно измененными свойствами. Так же, как и при обработке ЗОг, повысилась его твердость и температура размягчения, уменьшилась растворимость. Характер изменения свойств асфальта при хлорировании очень напоминает изменение свойств каучуков под влиянием процессов хлорирования и вулканизации. [c.395]

В связи с выяснением физической стороны вул1ка аизации необходимо еще раз подчеркнуть отмеченный ранее факт, что внедрение в молекулу каучука полярных группировок вулканизующего агента значительно увеличивает силы межмолекулярного взаимодействия цепей, что проявляется характерными для вулканизации изменениями свойств каучука. [c.326]

Тесная связь между этими процессами сульфидирования и вулканизацией каучука совершенно ясна. Каучук до вулканизации имеет малую прочность на разрыв, ограниченную эластичность и хорошую растворимость. После вулканизации он превращается в прочный продукт весьма высокой эластичности и теряет способность растворяться, а лишь ограниченно набухает в подходящих растворителях. Все эти изменения свойств после вулканизации вызываются образованием химических связей между полимерными молекулами, образую1цими сетчатую структуру. Связи, эти образуются при помощи того или иного количества атомов серы, т. е. относятся к типу сульфидных или полисульфидпых связей их число неизвестно, но, очевидно, не очень велико. Это представление находится в согласии с тем фактом, что эффект вулканизации, как это показали Остро-мысленский и Бызов, может вызывать действие таких соединений, как перекиси и азосоединения, которые легко распадаются при нагревании с образованием свободных радикалов. В этом случае можно принять, что свободные радикалы атакуют метиленовую группу, и поперечные связи возникают в результате реакции двух остатков метиленовых групп или при реакции активного радикала с дво11ной связью по схеме [c.82]

Реакция сшивания приводит к увеличению вязкости растворов и даже к нерастворимости каучука. Такие характерные изменения свойств каучука ироисходят при вулканизации серой или полифункциональпыми органическими соединениями (хиноны, имины, азосоединения, перекиси и т. д.), образующими мостики между цепями каучука. Под действием излучения сетчатые структуры могут образовываться также и в результате взаимодействия углерод-углеродных связей. Поскольку сшивание — вторичная реакция, оно нарушает процессы, происходящие под действием тепла, излучения или свободных радикалов. В результате образуются нерастворимые вещества, трудно поддающиеся очистке и переработке. [c.179]

Вулканизация силиконовых каучуков без нагревания возможна при использовании металлорганических соедияений олова и свипца. В присутствии дибутилдилаурата олова с добавкой небольших количеств щелочи или амина этот процесс проходит прн 20 С [55]. Многие силиконовые каучуки могут вулканизоваться при действии ионизирующих излучений. На рис. 120 приведены данные об изменении свойств каучуков с увеличением дозы облучения [55]. Композиция, подвергнутая облучению, состояла из 10Л вес. ч. лолидиметилсилоксанового каучука и 35 вес. ч. наполнителя. [c.555]

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]

В результате облучения изменяются многие физические свойства полимеров механические, электрические и др. Направленное полезное изменение свойств полимеров в результате облучения лежит в основе технологии радиационного модифицирования материалов. По объему продукции, выпускаемой с использованием ионизирующего излучения, радиационное модифицирование полимеров занимает одно из первых мест. На основе этой технологии базируются следующие радиационно-химические процессы модифицирование полиэтиленовой и поливинилхлоридной изоляции кабелей и проводов, изготовление упрочненных и термоусаживаемых пленок, труб и фасонных изделий, получение пенополиэтилена и вулканизация полиоксановых каучуков. Ионизирующее излучение применяют также в производстве теплостойких полиэтиленовых труб и в шинной промышленности. [c.196]

Кроме этого следует отметить недостатки самого полимерного продукта, в частности, повышенную ползучесть, относительно низкую скорость вулканизации, несовулканизуемость с каучуками общего назначения, неудовлетворительную адгезию, плохую совместимость с некоторыми ингредиентами, малую эластичность при комнатных температурах, высокое теплообразование при многократных деформациях. Лишь некоторые из отмеченных недостатков можно устранить изменением рецептуры резиновых смесей и условий их обработки. Однако радикального изменения свойств БК и в первую очередь увеличения скорости вулканизации можно достигнуть лишь химическим путем. [c.322]

Исключительно большое значение в последние годы приобрела радиационно-химическая технология, изучающая и разрабатывающая методы и устройства для наиболее экономичного осуществления с помощью ионизирующих излучений физико-химических процессов с целью получения новых материалов, а также придания материалам и готовым изделиям улучшенных (или новых) эксплуатационных свойств. Наибольшего успеха радиационно-химическая технология (РХТ) достигла в связи с разработкой процессов радиационной модификации полимеров (особенно полиэтилена и поливинилхлорида). Радиационная модификация (т. е. изменение свойств под действием излучения) позволяет создать, например, в полиолефинах более жесткую структуру, повысить термостойкость, что дает возможность изготовленные из них конструкционные материалы эксплуатировать при высоких температурах вплоть до температуры термолиза. Наряду с этим улучшаются и электрофизические свойства. Облученный полиэтилен используют для изоляции высокочастотных кабелей вместо дорогого тефлона. Такая замена позволяет сэкономить до 200 руб. на 1 км кабеля. В нашей стране осуществлен процесс радиационной вулканизации изделий на основе силоксановых каучуков с помощью у-излучения. Облучая пропитанную мономером древесину низкого качества (оси.пу, березу), получают древесио-пластические компо- [c.93]

Вулканизацию можно осуществлять горячим или холодным способом, под давлением или при нагревании горячим воздухом, насыщенным паром или кипящей водой. При наличии функциональных групп в макромолекуле каучука вулканизация происходит только за счет высокотемпературного нагрева или радиационного облучения, без введения вулканизующих агентов. От способа вулканизации во многом зависят прочностные свойства и химическая стойкость вулканизатов. Так, термовулканизация наиритовых резин в прессе обеспечивает минимальное набухание в минеральных и органических кислотах и наименьщее изменение прочностных свойств [66. [c.145]

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]

Применимость сырого каучука ограничена вследствие его чувствительности к изменениям температуры, большой остаточной деформации и относительно малой прочности. Вальцованный каучук даже слабее сырого и почти неприменим как таковой. В 1839 г. Гудьир установил, что свойства каучука сильно улучшаются при введении в мастицируемый каучук небольших количеств серы и нагревании смеси в течение нескольких часов при температуре 130—150° С. Механические свойства каучука при этом резко изменяются, сопротивление разрыву и излому возрастает примерно в семь раз (рис. 1) каучук становится гораздо менее термопластичным, так что его можно с успехом использовать для разных целей в гораздо более широких пределах температур, чем сырой каучук растворимость и набухание каучука в органических растворителях понижается сильно понижается и величина остаточной деформации. Такое изменение свойств сопровождается, как будет показано ниже, образованием химического соединения серы с каучуком. Для обозначения этого процесса применяются слова варка и вулканизация . Хотя они часто рассматриваются как синонимы, следовало бы, как это часто делают, сохранить слово варка для обозначения процесса изменения физических свойств (как при переварке или недоварке и т. п.), прилагая термин вулканизация только к процессам, связанным с химическими изме- [c.414]

ТОЧКИ зрения влияния химической структуры на поведение высокополимерных веществ (стр. 164) представляется невероятным, чтобы столь глубокие изменения физических свойств каучука могли лроисходит вследствие простого присоединения серы. Поэтому для понимания процесса вулканизации необходимо более подробно изучить происходящие при варке физические изменения. [c.416]

При вулканизации каучуков свойства композиции могут меняться монотонно, но в основном описываются кривыми, имеющими экстремальные точки. На рис. 4.1 приведены зависимости изменения свойств смесей в ходе серной вулканизапии для двух типичных представителей эластомеров — НК и БСК. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология