Химическая модификация эластомеров

ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ ЭЛАСТОМЕРОВ [c.42]

Галогенсодержащие полимеры имеют большое значение в практике, так как позволяют готовить достаточно термостойкие и стойкие к агрессивным средам материалы и изделия из них. Наиболее распространены хлорсодержащие полимеры, среди которых один из самых массовых — поливинилхлорид, получается полимеризацией винилхлорида. Другим представителем хлорсодержащих полимеров, получаемым в процессе синтеза, является полихлоропрен — один из самых стойких к действию различных агрессивных сред эластомеров. Остальные хлорсодержащие полимеры (хлорированный и хлорсульфированный полиэтилен, хлорбутилкаучук, хлорированный полихлоропрен, хлоркаучук и др.) получаются реакцией хлорирования соответствующих углеводородных полимеров, т. е. путем химической модификации. [c.278]

Ниже дан краткий обзор литературы о новых направлениях в области модификации диеновых полимеров, высказан ряд соображений о задачах и возможностях химической модификации эластомеров. [c.237]

В данном разделе будут рассмотрены реакции химической модификации эластомеров под действием химических реагентов. Предполагается, что макромолекулы продуктов химической модификации эластомеров сохраняют в принятом понимании свою ин- [c.42]

Существенно переработана гл. 4, в которой собран материал, посвященный описанию свойств и способов получения отдельных каучуков. Сведения о технологических свойствах каучуков исключены, так как они щироко обсуждаются в учебниках по общей технологии резины. Значительно обновлен и дополнен материал, посвященный вулканизации, а раздел, посвященный общим закономерностям вулканизации, полностью переработан. Приведен в соответствие с установившимися представлениями раздел по серной вулканизации, введены разделы, посвященные описанию процессов вулканизации по функциональным группам и особенностям вулканизации жидких (олигомерных) каучуков. Дополнены разделы по химической модификации эластомеров. [c.6]

Наличие в звеньях молекул двойных связей в основном объясняет высокую реакционную способность эластомеров. Они легко вступают в химическое взаимодействие с кислородом воздуха, озоном и различными низкомолекуляр ными соединениями, которые присутствуют при получении, хранении, переработке эластомеров, а также в условиях эксплуатации самих эластомеров и изделий из них. Благодаря высокой реакционной способности эластомеров открываются широкие возможности направленного изменения их свойств в широком диапазоне проведением тех или иных химических превращений с изменением как химической, так и физической структуры макромолекул и надмолекулярной организации. Это лежит в основе химической модификации эластомеров как важного направления исследования и практического использования для получения новых ценных продуктов и изделий на базе выпускаемых промышленностью синтетических полимеров. [c.135]

В связи с тем, что ассортимент выпускаемых промышленностью синтетических эластомеров в последние 15—20 лет стабилизовался, и трудно ожидать в ближайшем будущем синтеза каких-либо принципиально новых эластомеров массового применения, возможности улучшения свойств известных углеводородных эластомеров изменением их молекулярного строения в результате химических превращений приобретают особо важное значение. Изучение таких превращений (процессов химической модификации эластомеров) быстро расширяется, особенно в СССР, где взят курс на полную замену натурального каучука синтетическими в ряде важнейших резиновых изделий шинной, резино-технической, латексной отраслей промышленности. [c.157]

Было принято во внимание также то, что перспективной тенденцией развития нашей промышленности будет не расширение ассортимента используемых каучуков, а их химическая модификация с целью получения эластомеров, характеризующихся новой шкалой свойств. [c.8]

Возможности химической модификации насыщенных карбоцепных или гетероцепных эластомеров ограничены химической инертностью их связей С—Н и С—С, а также связей С—гетероатом. Поэтому для проведения реакций радикального присоединения или сополимеризации необходимо применять более активные, чем для ненасыщенных эластомеров, инициаторы.. Возможно также использование механического или термического инициирования, УФ- или у-облучения. Использование активных катализаторов Фриделя— Крафтса позволяет такл<е проводить реакции ионного замещения [12, т. 1, с. 222]. [c.47]

В дальнейшем нами будут подробно рассмотрены только основные реакции химической модификации ненасыщенных эластомеров. [c.47]

Важным фактором является токсичность газообразных продуктов, образующихся при горении полимеров. Установлено, что токсичность газообразных продуктов пиролиза полимеров, как правило, возрастает с выходом кокса. Хотя при пиролизе полимеров, в которых выход кокса больше, образуется меньшее количество летучих продуктов деструкции, токсичность этих продуктов очевидно выше, чем у полимеров с низким выходом кокса. Поэтому надо учитывать, что методы химической модификации полимеров, позволяющие увеличить выход кокса, далеко не всегда целесообразны из-за токсичности газообразных продуктов пиролиза. В частности, повышение выхода кокса влечет за собой повышение токсичности летучих продуктов в случае азот- и серосодержащих полимеров и эластомеров [123]. [c.94]

Как указывалось в гл. 5, химическая активность диеновых эластомеров легче всего проявляется в реакциях присоединения по двойным связям или замещения у подвижного водорода в а-положении к двойной связи. С помощью таких реакций осуществляют химическую модификацию ряда промышленных многотоннажных эластомеров с целью повышения их технических свойств прочности, эластичности, лучшей адгезии к металлам и волокнам и др. [c.157]

Рассмотрение приемов получения эластомеров, их химических реакций, формирования в них сетчатых структур показывает, что эластомеры представляют собой весьма реакционноспособный класс органических полимеров. С одной стороны, это позволяет получать целый ряд ценных продуктов путем химической модификации натурального и синтетических каучуков, расширяя области их применения. С другой стороны, реакционная способность эластомеров остро ставит задачу их стабилизации с целью предотвращения вредного воздействия кислорода воздуха озона, солнечного света и других атмосферных факторов, а также ряда химически агрессивных веществ и сред, сокращающих сроки службы изделий из эластомеров и снижающих их физико-механические свойства. Химия эластомеров открывает, таким образом, широкие перспективы для улучшения эксплуатационных характеристик одного из важнейших классов промышленных полимеров, играющего огромную роль во всех отраслях народного хозяйства. [c.362]

ОЭА находят применение как соединения многопланового действия они осуществляют модификацию эластомеров и их смесей, ускоряют переработку резиновых смесей, одновременно влияя на процессы структурирования каучуков. На стадии переработки каучуков ОЭА являются временными пластификаторами. Установлено, что вязкость резиновых смесей с ОЭА и энергозатраты при их переработке уменьшаются с увеличением дозировки ОЭА по экспоненциальной зависимости. При введении ОЭА снижение вязкости каучуков сопровождается улучшением физико-механических свойств резин это является результатом процессов привитой полимеризации ОЭА в условиях вулканизации с образованием частиц отвержденного ОЭА пространственно-сетчатой структуры, химически связанных с молекулами эластомеров. Применение ОЭА для вулканизации каучуков нерегулярного строения позволяет получать прочные резины без активных наполнителей. [c.18]

Направление научных исследований натуральный и синтетические каучуки пластмассы улучшение качества, снижение себестоимости продукции путем увеличения производительности труда на всех стадиях биосинтез натурального каучука разработка улучшенных методов производства натурального каучука, вулканизация при высокой температуре исследования эластических свойств вулканизованных эластомеров и их соответствия с химической структурой вулканизатов изучение старения вулканизованных эластомеров под действием света и изыскание средств защиты химия высокомолекулярных соединений, в особенности их химическая модификация физическая химия эластомеров, в частности, исследование молекулярно-весового распределения изучение способов получения полимеров путем реакции поликонденсации особого типа, аналогичной биосинтезу каучука разработка усиленных синтетических смол техническая помощь фирмам и консультации по производству и переработке эластомеров сотрудничество с различными органами коммунального обслуживания. [c.331]

О специфических свойствах хлоропре-новых и бутадиен-нитрильных каучуков было уже сказано. Объем их производства с некоторых пор не увеличивается, поскольку негорючести, стойкости к жирам, маслам и алифатическим углеводородам -свойств, которых удалось добиться путем химической модификации, пока еще недостаточно в свете требований, предъявляемых современной техникой. До сих пор нет еще широкого выбора эластомеров, стойких к воздействию различных климатических факторов. Реакционноспособные двойные связи классических типов каучуков разрываются при продолжительном воздействии ультрафиолетового излучения и кислорода. Поэтому вполне обоснованным было требование создать эласто- [c.103]

С современных позиций подробно изложены представления о полимерном состоянии вещества, о молекулярных массах и молекулярно-массовых распределениях, размерах и статистическом описании изолированных полимерных клубков, охарактеризована структура кристаллических и аморфных полимеров, детально обсуждены особенности стеклообразного и кристаллического состояний. Специальные разделы книги посвящены молекулярным механизмам и кинетике реакций синтеза, химической модификации и деструкции полимеров. Хорошо изложены основы термодинамической теории растворов. В отдельной главе рассмотрены свойства и применение эластомеров, волокнообразующих полимеров пластических масс. Описаны экспериментальные методы исследования и основные методы переработки полимеров. Таким образом предлагаемая книга вводит читателя во многие важнейшие разделы современной науки о полимерах. Однако в ней отсутствует информация о полиэлектролитах. [c.5]

Проведенные в последнее время работы по модификации насыщенного этилен-пропиленового каучука олигоэфирами различной химической природы и функциональности показали, что эффективность их действия значительно ниже, чем в ненасыщенных эластомерах СКН-26 и СКС-30. Невысокая прочность вулканизатов СКЭП с ОЭА (предел прочности при растяжении не превышает 100— 120 кгс/см ) объясняется, по всей вероятности, плохой совместимостью компонентов и преимущественным протеканием процесса гомополимеризации олигомеров. [c.251]

Основное направление исследований процессов химической модификации эластомеров и их промышленной реализации состояло в создании новых материалов (смол, клеев, пленок и т. д.) [5] с помощью реакций гидрохлорирования (пленки типа плиофильм, эскаплен [6]), хлорирования (покрытия, клеи), циклизации и изомеризации (полимеры плиоформ, термопрен, эскапон [7, с. 939—990 8]), окисления (раббон), радикальной прививки (гевеяплас). [c.225]

В журнале "Каучук и резина" [322] в 1996 году вышел обзор Онищенко З.В. и Кутяниной B. ., в котором приведены основные принципы структурно-химической модификации эластомеров соединениями, обладающими полифункциональным действием в резинах (олигомеры с эпоксидными, метилольными, гидроксильными и аминогруппами). [c.275]

Структурно-химическая модификация эластомеров - основа создания композиционных компонентов резин. / Онищено З.В., Кутянина B. . // Каучук и резина, 1996, № 2, с. 3-8. [c.560]

БоЛьщую группу процессов полимераналогичных превращений составляют различные реакции ненасыщенных эластомеров. Химическая модификация эластомеров, при1йеняемая для придания им новых свойств, очень часто сопровождается рядом побочных явлений структурированием, дестру1кцией, удлинением цепей. Эти побочные процессы способны вызвать глубокие структурные изменения полимера и часто приводят к потере его эластичности. [c.264]

До последней четверти прошлого века человек потреблял только натуральные высокомолекулярные продукты. История раавития химической обработки (модификации) природных полимеров начинается с синтеза нитроцеллюлозы в 70-е годы XIX в., а в конце векаважного продукта химической модификации целлюлозы — ацетата. Первые синтетические полимеры типа фенолформальде-гндных смол были получены в начале XX в., а начиная с 30-х годов начал осуществляться в промишлениости синтез полимеров методом поликонденсации и полимеризации дненовых и виниловых мономеров, пик развития которого приходится на 40-е годы. В 50-х годах получены стереорегулярные полимеры и разработаны промышленные методы производства пластиков на основе этилена и про-пилена, а на основе изопрена и бутадиена—эластомеров с регулярной и контролируемой структурой и свойствами. [c.7]

Ведутся работы по химической модификации стереорегулярных каучуков для улучшения их качества и получения новых эластомеров. Выпускается в промышленном масштабе цис-по-лиизопрен, модифицированный п-нитрозодифениламином. Не-вулканизованные резиновые смеси на его основе обладфот высокой когезионной прочностью, а резины — комплексом улучшенных физико-механических показателей и усталостных характеристик. [c.9]

Улучшение совместимости водородно-связанных димеров молекул диафена ФП с неполярными каучуками может быть достигнзгто при их физической и физико-химической модификации с эластомерами и поверхностно-активными веществами, обладающими электроноакцепторными свойствами. [c.286]

Химическая модификация силоксановых резин и наполнителя в сочетании с усовершенствованием вулканизационной структуры и применением новых стабилизаторов позволит в ближайшие годы получить эластомеры, пригодные для длительной эксплуатации при 330—350 °С в недеформироваином состоянии и при 300 С в поле механических напряжений при нижнем температурном режиме работоспособности от —40 до —50 °С. [c.289]

Реакционноспособные функциональные группы могут быть введены в эластомеры двумя путями на стадии синтеза эластомеров и на стадии химической модификации готовых промышленных эластомеров. В первом случае это введение осуществляется при сополимеризации (сополимеры бутадиена с акрилонитрилом, бутадиена и стирола с метакриловой кислотой, изобутилена с изопреном, этилена и пропилена с этилиденнорборненом и др.). Во втором осуществляется присоединение малых количеств необходимых реагентов к макромолекулам эластомеров по имеющимся в них реакционноспособным центрам двойные связи, подвижный водород в а-положении к двойной связи или при третичном атоме углерода, реакции замещения по метиленовым группам полиэтилена и т. д. Некоторые из реакций присоединения и замещения в макромолекулах эластомеров получили широкое распространение и применяются для получения модифицированных эластомеров с комплексом повышенных свойств (например, взаимодействие синтетического чмс-полиизопренового каучука с азотсодержащими соединениями, так называемый каучук СКИ-3-01 хлорированные и бромированные бутилкаучуки, хлорированный и хлорсульфированный полиэтилен, хлорированный полихлоропреи и др.). [c.137]

Среди химических реагентов, позволяющих проводить эффективную модификацию эластомеров как на стадии их получения, так и иа стадии изготовления резиновых смесей и композиций, можно назвать некоторые азот- и серосодержащие вещества, двухатомные фенолы, галогенсодержащне соединения и др. [c.157]

При присоединении тиильных радикалов к каучуку изменяют-ся его физико-химические свойства. Так, присоединение тиобензойной кислоты к полихлоропрену снижает его температуру стеклования. Введение в молекулярную цепь диеновых каучуков тиогликолевой кислоты HS H2 OOH обеспечивает возможность их вулканизации оксидами металлов (MgO, СаО) по карбоксильным группам. Таким образом, взаимодействие с тиолами и тиокислотами является одним нз способов модификации эластомеров [13]. [c.159]

Одним из главных направлений использования химических превращений полидиеновых эластомеров по-прежнему остается вулканизация, подробное описание которой дано в части III. Однако с расширением областей применения эластомеров возрастает значение ошисанных выше химических превращений. Это прежде всего химическая модификация макромолекул при взаимодействии с азотсодержащими соединениями и двухатомными фенолами, а также галогенирование, гидрохлорирование, циклизация, присоединение соединений с кратными связями. Особенно остро проблема хи- [c.205]

При взаимодействии указанных выше агентов вулканизации с каучуками протекают разнопбразныо. хим лческке реакции, выяснение механизма которых имеет очевидное практическое значение. Поэтому химия процессов вулканизации разрабатывается интенсивнее и развивается быстрее, чем остальных химических превращений эластомеров. Благодаря этому закономерности химических реакций, протекающих при вулканизации, обычно рассматриваются отдельно, хотя по существу они являются разновидностями реакций модификации эластомеров (см. с. 135, 164). [c.211]

Для успешного использования эластомеров на основе полидиметилсилоксана в -низкотемпературной области оказалось необходимым подавление его способности к кристаллизации с помощью химической модификации полимеров. Этот способ в настоящее время широко применяется к полисилоксанам. [c.86]

Необходимо подчеркнуть важное практическое значение химической модификации структуры и свойств нолиизопрена. Изучение зависимости между структурой и свойствами каучука даст возможность синтезировать эластомеры с заданным комплексом физических, механических и химических свойств в соответствии с требованиями отдельных отраслей промышленности. [c.208]

В некоторых случаях функциональные группы в теломере представляют собой малоактивные фрагменты гелогена и их переводят путем химических превращений в другие функциональные группы, способные участвовать в реакциях конденсации или полимеризации. Так, с целью получения теломеров с концевыми ксан-тогеновыми, а затем сульфгидрильными и гидроксильными группами была проведена теломеризация различных непредельных соединений в присутствии телогена диизопропилксантогендисзгль- фида [43, 44]. В качестве инициатора использовалась гидроперекись изопропилбензола. Были синтезированы и выделены теломе-ры — диксантогенаты, с функциональностью близкой к двум, с различной природой молекулярной цепи. Среднечисленная молекулярная масса теломеров изменялась в пределах (0,1- 5)-10 В дальнейшем путем ряда модификаций были синтезированы те-ломеры с концевыми сульфгидрильными и гидроксильными группами, на их основе получены полиуретановые и полисульфидные эластомеры с диеновыми и олефиновыми звеньями в молекулярной цепи. [c.427]

Известно, что методы модификации полимеров широко используются в промышленности пластических масс, эластомеров, резин, волокон и лаков. В последние годы эта проблема приобрела огромное значение [1], и в ее разрешении принимают участие специалисты различных направлений Актуальность модификации вытекает, очевидно, из того положения, что индивидуальные (чистые) полимеры и сополимеры различных типов являются, как правило, лишь начальной стадией формирования конечного полимерного продукта и должны быть одним из методов модификации превраш,ены в технически приемлемую для переработки многокомпонентную систему — полимерный материал, пластическую массу. Кроме того, модификация всегда предусматривает целенаправленное изменение (улучшение) комплекса первоначальных свойств высокомолекулярных соединений. Модификация может осуш,ествляться за счет химических, структурных (физических) или физико-химических иревра-ш ений. [c.127]

С целью модификации свойств эластомеров заслуживает внимания также получение катенантных полимеров (взаимопроникающих сеток, ВПС). Этот способ позволяет создать единую пространственно-сшитую систему из двух (или нескольких) химически несовместимых полимеров путем применения различных механизмов сшивания, причем в конечном продукте реализуются свойства исходных полимеров [32]. [c.530]

Распространение получают промышленные процессы радиационной модификации все более разнообразных полимеров, вулканизации эластомеров, радиационной полимеризации и сополимерияа-ции и поликонденсации Осуществлены некоторые важные, преимущественно цепные процессы радиационно-химического синтеза теломеризация, хлорировагше, сульфохлорирование. И ценно то, что радиационно химические процессы могут быть проведены в условиях более низких температур по сравнению с процессами обычной технологии, могут проводиться без использования катализаторов или вещественных инициаторов (это пример чистой , некаталитической, химии.— В. Л. ), могут идти в значительно меньшее число стадий, могут создавать в материалах свойства, которые иным способом создать сегодня нельзя [17]. [c.237]

Эластомеры НК, СКН-26, СКД, СК МС, ПИБ-200, ХСПЭ для защиты от повреждений микробиологами могут быть модифицированы двумя методами. Первый (механический) заключается в добавлении биостойких полимеров, например оловосодержащих металлоорганических полимеров. Второй (химический) основан на прививке к молекуле каучука гидрида непредельной дикарбоновой кислоты радиальной полимеризацией в присутствии регулятора роста цепи с последующей модификацией мономерными биоцид- [c.84]

Соединения бетона и асбестоцемента на эпоксидных клеях водостойки. Очевидно, это является результатом особенностей химического состава бетона, а не его пористости. Соединения такого пористого материала, как древесина, на эпоксидных клеях ограниченно водостойки. Достаточно высокой водостой костью независимо от природы склеиваемых материалов отличаются соединения на эпоксидных клеях, отвержденных низко-молекулярными полиамидами (ПО-300, Л-20 и т. п.), в то время как избыток алифатических аминов против стехиометрического количества приводит к снижению прочности и переходу от когезионного разрушения к адгезионному [9]. Модификация эпоксидных клеев кремнийорганическими полимерами увеличивает их водостойкость. Достаточно привести в качестве примера эпоксидно-кремнийорганические клеи [29]. Клеи-герметики на основе кремнийорганических эластомеров тем не менее без применения специальных грунтов дают ограниченно водостойкие соединения металлов. [c.42]

Водорастворимые эфиры целлюлозы в настоящее время имеют сравнительно небольшое применение в виде растворов, используемых для стабилизации суспензий, эмульгации, загущения и т. п. Однако из них могут быть получены и материалы-пленки, волокна, композиты. Для того чтобы эти материалы могли найти широкое и ценное применение, вероятно, требуется произвести с ними операции, подобные вулканизации каучука, т. е. химическое сшивание их молекул. Однако эфиры целлюлозы не эластомеры, и такая модификация не приводила обычно к особо ценным результатам. Вероятно, этим объясняется отсутствие значительного числа работ в этом направлении. Однако в последнее десятилетие было показано, что регулируе- [c.189]

Материал, вошедший в настоящую книгу, представляет собой большую часть докладов, представленных на Симпозиуме, специально посвященном многокомпонентным системам, который проводился в 1971 г. в рамках 159-го собрания Американского Химического общества. Ряд докладов, посвященных узко-прикладным вопросам, не вошли в перевод. Среди статей сборника выделяется ряд обзорных работ и исследований теоретического плана, в которых рассматриваются общие подходы к проблеме придания стойкости к ударным нагрузкам хрупким полимерам введением в них каучуков, применение принципа температурно временной суперпозиции релаксационных явлений в двухкомнонентных системах, механизмы армирования полимерами, оценка оптимальных размеров элементов структуры в некристаллизующихся блоксополимерах и т. д. Несомненный интерес представляют оригинальные исследования, посвященные изучению образования межфазных связей в композициях различных эластомеров, оценка размеров частиц субстрата в привитых сополимерах, изучение комплекса свойств сополимеров различных типов, сопоставление характеристик ряда привитых и блоксонолимеров. Весьма перспективны результаты технологического плана, содержащиеся в работах, посвященных созданию новых ударопрочных прозрачных композиций, разработке нового принципа стабилизации поливинилхлорида прививкой на него полибутадиена, развитию методов оптимального использования коротких волокон и неорганических соединений различного тина для модификации свойств полимерных композиций. [c.8]

Степень повышения ударной вязкости и предела прочности при растяжении смолы ЕКЬ-4221 при ее модификации зависит от химического строения и состава эластомера. Выше говорилось о том, что сополимер бутадиена с акрилонитрилом с карбоксильными концевыми группами (СБАК) наиболее эффективно повышает ударную вязкость и является лучшим из исследованных модифицирующих агентов. Сополимеры с меркаптановыми концевыми группами (СБАМ) обладают существенно более низкой армирующей способностью и понижают теплостойкость образцов. Известно [4], что меркапта-новые группы медленнее реагируют с эпоксидными смолами, чем карбоксильные. Это различие в скоростях реакций может влиять на степень сополимеризации эпоксидной смолы с эластомером и, следовательно, на эффект выделения каучука в виде отдельных частиц. [c.268]

Разработаны механохимический и химический методы модификации каучуков и эластомеров марок НК, СКН-26, СКД, СКМС, ПИБ-200, ХСПЭ. Механохимический метод заключается в модификации каучуков био-стойкими полимерами, например оловоорганическими. Хи . ический метод основан на прививке к каучуку ангидрида непредельной дикарбоновой кислоты радикальной полимеризацией в присутствии регулятора ррста цепи с последующей модификацией мономерными биоцидными соединениями, например оловоорганическими 12]. [c.495]

В книге обобщен и систематизирован обширный фактический материал по химии и физико-хнмии многих процессов, протекающих при получении, переработке и эксплуатации эласто.меров. Рассмотрены новые технологически перспективные методы получения эластомеров с ценным комплексом технических свойств трехмерная привитая полимеризация каучук-олигомерных систем, синтез резин из жидких каучуков, модификация каучуков общего назначения, радиационно-химическая вулканизация и модификация. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология