Author: Махлис Ф.А. Федюкин Д.Л.
Tags: натуральный каучук другие природные высокомолекулярные материалы, содержащие только углерод и водород справочник каучуки резина
ISBN: 5—7245—0409—X
Year: 1989
Text
ББК 6П7.54
М36
УДК 678.4(038)
Рецензент: нач. главного технологического управления РТИ и АТИ
Миннефтехимпрома СССР Павлов В. Б.
Махлис Ф. А., Федюкин Д. Л.
М36 Терминологический справочник по резине: Справ, изд.—
М.: Химия, 1989.— 400 с.: ил.
ISBN 5—7245—0409—X
Приведены сведения о получении, переработке, свойствах и примене-
нии каучуков и резин на их основе, физике, химии и механике эластоме-
ров. Описаны особенности применения каучуков и ингредиентов резинового [
производства. Приведены данные о технологических процессах и обору- J
довании основных производств. Рассмотрены пути обеспечения и способы
определения механических, теплофизических и электрических свойств,
морозостойкости и огнестойкости, атмосферной, термической, радиацион-
ной и биологической стойкости резин.
Для инженерно-технических и научных работников резиновой^ маши-
ностроительной, металлургической, химической, электротехнической отра-
слей промышленности, предприятий агропромышленного комплекса, а так-
же студентов вузов и техникумов соответствующих специальностей.
и 28S?0-;07 . 107-89
050(01)—89
ISBN 5—7245—0409—X
ББК 6П7.54 ‘
© Издательство «Химия», 1989 г
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий словарь-справочник яв-
ляется одной из первых попыток со-
здания справочного издания такого
типа по каучуку и резине. Он содер-
жит около 400 статей, в которые
включены основные понятия (терми-
ны), относящиеся к свойствам, пере-
работке и применению каучуков и ре-
зин на их основе. В каждой статье
приводится определение понятия, его
характеристики, краткие сведения по
существу излагаемого материала, а
также перевод термина на английский
и немецкий языки. В конце статьи
даются библиографические ссылки
(в основном на монографии и об-
зоры), позволяющие более детально
познакомиться с данной темой. На-
звания статей расположены в алфа-
витном порядке и выделены полу-
жирным шрифтом. Если1 термин
имеет синоним, он приводится после
основного названия светлым шриф-
том. В большинстве статей даются
отсылки на другие статьи, в кото-
рых содержится дополнительная ин-
формация по рассматриваемому во-
просу. Такие отсылки в тексте ка-
ждой статьи выделяются курсивом.
С целью экономии места в тексте
справочника используются сокраще-
ния и обозначения, перечень которых
приведен ниже. В конце каждой
статьи указан ее автор: Ф. М.—
Ф. А. Махлис, Д. Ф. — Д. Л. Фе-
дюкин.
Основные термины словаря-спра-
вочника даны в соответствии с оте-
чественными Государственными
стандартами, стандартами ИСО и
СЭВ. Использованы также сведения,
приведенные в «Химическом энци-
клопедическом словаре» (М., Совет-
ская энциклопедия, 1983), «Энцикло-
педии полимеров» (М., Советская
энциклопедия, 1972—1977), «Ency-
clopedia of polymer science and
technology» (1966—1970), «Glossary
of terms relating to rubber and rub-
ber technology» (Special technical
publication 1844, ASTM, 1972) и дру-
гих источниках, приведенных в биб-
лиографическом списке.
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
Каучуки
А К — акрилатный
ББК — бромбутиловый
БК — бутиловый
БНК — бутадиеннитрильный
БСК — бутадиенстирольный
ИК — изопреновый синтетический
КК — кремнийорганический
НК — натуральный
ПБ — бутадиеновый
пок — пропиленоксидный
ПСК — полисульфидный
УК ~ уретановый
ФК — фторсодержащий
ФКК — фторкремнийорганический
ФФК — фосфонитрильный
ХБК — хлорбутиловый
ХПК — хлоропреновый
ХПЭ — хлорированный полиэтилен
3
ХСПЭ — хлорсульфированный поли- ЭПК — этиленпропиленовый
этилен ЭПТК — этиленпропилендиеновый
ЭАК — этиленакрилатный ЭХГК — эпихлоргидриновый
Другие полимеры (мономеры)
ДСТ бутадиенстирольный ТЭП ПММА — полиметилметакрилат
ИСТ — изопренстирольный ТЭП
НАК — нитрил акриловой кисло-
ты
ПВХ — поливинилхлорид
ПДМС — полидиметилсилоксан
ПИ — изопрена полимеры
ПИВ — полиизобутилен
ПП — полипропилен
ПС — полистирол
ПТФЭ —политетрафторэтилен
ПЭ — полиэтилен
ТЭП — термоэластопласт
ЭВА — этиленвинилацетат
Ингредиенты резинового производства
АФФД - N -алкил-Ы'-фенил-п-фенилендиамин
БДМАФД — М,М'-бис(1,4-диметиламил)-л-фенилендиамин
БДМС — 2-бензтиазолил-Ы-морфолилдисульфид
БПИБ — ди (трет-бутилпероксиизопропил) бензол
ГБНА — Ы-(3-гидроксибутилиден)нафтиламин-1 (альнафт)
ГМДАК — гексаметилендиаминкарбамат
ГФНА — Ы-(4-гидроксифенил)нафтиламин-2 (параоксинеозон)
ДАДТК — диалкилдитиокарбамат
ДБДТК — дибутилдитиокарбамат
ДБКФ — дибутилкарбитолформаль
ДБММФ — 2,6-ди-трет-бутил-4-метоксиметилфенол
ДБМФ — 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол
ДБС — дибутилсебацинат
ДБТД — ди(2-бензтиазолил)дисульфид (альтакс, MBTS)
ДБФ — дибутилфталат
ДИБС — Ы,М'-диизопропил-2-бензтиазолилсульфенамид
ДКП — дикумилпероксид
ДМДТК — диметилдитиокарбамат
ДМБФФД — Ы-(1,3-диметилбутил)-М-фенил-п-фенилендиамин
ДМФ — диметилфталат
ДНФД — П,Ы'-ди-Р-нафтил-п-фенилендиамин
ДОС — диоктилсебацинат
ДОТГ — Ы,М'-ди-о-толилгуанидин
JIQ® —диоктилфталат
ДОФД — Ы,№-диоктил-п-фенилендиамин
ДПМТГ — ди (пентаметилентиурам) гексасульфид
ДПМТТ — ди (пентаметилентиурам) тетрасульфид
ДТБП — ди-трет-бутилпероксид
ДТДМ — Ы,Ы'-дитиодиморфолин
ДТК — дитиокарбамат
ДФАА — продукт реакции дифениламина с ацетоном
ДФГ — \,Ы'-дифенилгуанидин
ДФФД — М,М'-дифенил-п-фенилендиамин
ДЦБС — М,Ы,-дициклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид
ДЦФД — Ы,М'-дициклогексил-п-фенилендиамин
ДЭБС — Ы,№-диэтил-2-бензтиазолилсульфенамид
ИФФД — М-изопропил-М'-фенил-л-фенилендиамин
МБИ — 2-меркаптобензимидазол
МБИЦ — цинковая соль МБИ
МБМФ — 2,2/-метиленбис(6-трет-бутил-4-метилфенол)
МВТ — 2-меркаптобензтиазол
МБТЦ — цинковая соль МБТ
МБЭФ — 2,2/-метиленбис(6-трет-бутил-4-этилфенол)
МДБФ — 4,4'-метиленбис(2,6-ди-трет-бутилфенол)
МДМБФ — 4-метил-2,6-ди(а-метилбензил) фенол
МФДМ — РфЫ'-ж-фенилендималеимид
НДФА — N-нитрозодифениламин
ОБНА — олигомер N-бутенилиденнафтиламина-!
ОБС — М-оксадиэтилен-2-бензтиазолилсульфенамид
ПТДХ — олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина
ТАИЦ — триаллилизоцианурат
ТАЦ — триаллилцианурат
ТББТС — К[-трет-бутил-2-бензтиазолилсульфенамид
ТБФ — трибутилфосфат
ТЕТД — тетраэтилтиурамдисульфид
ТКСФ — триксиленилфосфат
ТКФ — трикрезилфосфат
ТМТД — тетраметилтиурамдисульфид
ТМТМ — тетраметилтиураммоносульфид
ФА — фталевый ангидрид
ФНА — Ы-фенилнафтиламин-2 (нафтам-2)
ФЦФД — М-циклогексил-М'-фенил-я-фенилендиамин
ЦБС — М-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид
(сульфенамид Ц)
ЦГТФ — N-циклогексилтиофталимид
ЭТМ — этилентиомочевина (2-меркаптоимидазолин)
Условные обозначения
/8 — условное напряжение при заданном удлинении е в процессе
растяжения образца с заданной скоростью, МПа
fp — условная прочность при растяжении, МПа
ер — относительное удлинение при разрыве, %
0р — относительное остаточное удлинение после разрыва, %
В — сопротивление раздиру, Н/мм
Н — твердость
S — эластичность по отскоку, %
ОДС (Т, т) — остаточная деформация сжатия при температуре Т после
выдержки при этой температуре в течение времени т, %
Д/е> Д/р» Дёр — изменение показателя, равное отношению его значения после
старения к исходному значению, умноженному на 100, %
5
ДМ и ДУ — изменение массы и объема соответственно, %
темп. пл.— температура плавления _
темп. разл. — температура разложения
темп. разм. — температура размягчения
темп. кип. — температура кипения
темп, крист. — температура кристаллизации
темп, застыв. — температура застывания
темп, вспыш. — температура вспышки
темп, воспл. — температура воспламенения
Тс — температура стеклования
Тхр — температура хрупкости
/См — коэффициент морозостойкости при растяжении
Mw — среднемассовая молекулярная масса
— среднечисловая молекулярная масса
A
АГРЕССИВНАЯ СРЕДА (aggressive
environment, aggressive Medien)
Среда, вызывающая разрушение ре-
зиновых изделий и (или) резин или
ухудшение их свойств. Согласно
ГОСТ 21126—75 к агрессивным от-
носятся среды, обладающие кислот-
ным, основным или окислительным
действием. Различают физически
активные и химически активные
агрессивные среды.
Физически активные агрессивные
среды вызывают набухание резин,
при этом возможно вымывание пла-
стификаторов и стабилизаторов, со-
провождаемое необратимым измене-
нием морозостойкости набухших ре-
зин и их термостойкости. Структура
и плотность вулканизационной сетки
резин при контакте с такими сре-
дами не изменяются, химические
связи в сетке не разрушаются. Тех-
нические свойства резин после ис-
парения среды восстанавливаются,
если вымывание ингредиентов неве-
лико. Обычно физически активными
средами являются углеводороды и
их производные, используемые в ка-
честве растворителей, топлив, масел
и других технических жидкостей.
Химически активные агрессивные
среды вызывают необратимые изме-
нения химической структуры вулка-
низационной сетки и свойств резин
вплоть до их разрушения. К таким
средам относятся сильные окислите-
ли, минеральные кислоты, основания,
водные растворы солей, галогени-
рующие и сульфирующие вещества.
Некоторые вещества в зависимо-
сти от типа каучука, температуры и
других факторов могут являться как
физически, так и химически актив-
ными агрессивными средами. Напр.,
вода физически агрессивна в рези-
нах из ЭПК, но при повышенной
температуре вызывает гидролиз це-
пей УК, АК и КК, поперечных свя-
зей непероксидных вулканизатов
ФК. Продукты термического разло-
жения диэфирного синтетического
масла вызывают интенсивную де-
струкцию вулканизационной сетки
КК. Ф.М.
Лит.: 105, 278
АГРЕССИВОСТОЙКОСТИ ИСПЫ-
ТАНИЯ (aggressive resistance tests,
Aggressivbestandigkeitspriifung)
Испытания резин на стойкость в не-
напряженном состоянии к воздей-
ствию жидких сред проводят в со-
ответствии с ГОСТ 9.030—74. Ме-
тод заключается в том, что недефор-
мированные образцы подвергают
воздействию жидких сред при за-
данных температуре и времени и
определяют их стойкость к указан-
ному воздействию по изменению
массы, объема, fp, ер, Н и других,
физико-механических показателей.
Испытания проводят в стандартных
жидкостях. В технически обоснован-
ных случаях допускается примене-
ние других сред. Образцы выдержи-
вают в емкостях таким образом,
чтобы при заполнении не более чем
на 75 % объема, уровень жидкости
над образцами был не менее 1 см.
Температура выдержки должна со-
ставлять 23, 40, 50, 55, 60, 70, 85,
100, 125, 150, 175, 200 или 250 °C.
Время выдержки с момента загруз-
ки до выгрузки емкости из термо-
стата— 24, 72, 168 (и кратное 168) ч
без перерывов. Среду меняют после
каждой выдержки образцов, но
можно использовать среду дважды,
если время выдержки не превышает
24 ч.
Испытания на стойкость к воз-
действию жидких сред при по-
стоянном растягивающем напряже-
7
нии проводят в соответствии с
ГОСТ 9.065—76. Определяют время
до разрыва образца и скорость пол-
зучести в стандартных маслах
СЖР-1, СЖР-2 и СЖР-3, маслах
АМГ-10 и МГЕ-10А, дистиллирован-
ной воде. Температура испытаний
50 °C, время не более 100 ч, напря-
жение 9,8; 19,6; 39,2 МПа. 1
Испытания на стойкость к воз-
действию жидких сред при много-
кратных деформациях растяжения
проводят по ГОСТ 9.062—75. Опре-
деляют динамическую ползучесть
образца, изменение массы, время до
разрыва образца в стандартных
маслах СЖР-1, СЖР-2 и СЖР-3,
маслах АМГ-10 и МГЕ-10А. Образ-
цы в виде колец испытывают при
температуре 20, 23, 50, 70 или
100 °C, частоте деформации 0,33;
0,82 или 2 Гц в течение не более
10 ч.
Испытания резин на стойкость к
воздействию жидких агрессивных
сред при статической деформа-
ции сжатия проводят по
ГОСТ 9.070—76 по одному из сле-
дующих показателей:
степени релаксации напряжения,
коэффициенту старения по напря-
жению сжатия, статическому моду-
лю при сжатии (метод А);
относительной остаточной дефор-
мации, если изменение массы об-
разца резины в агрессивной среде
в течение 72 ч в ненапряженном со-
стоянии при заданной температуре
находится в пределах от —3 до
+ 10 % (метод Б).
Испытания проводят в стандарт-
ных маслах СЖР-1, СЖР-2 и СЖР-3,
растворах кислот и щелочей стан-
дартных (по ГОСТ 9.030—74), ди-
стиллированной воде, маслах АМГ-10
и МГЕ-10А при температурах 20,
23, 50, 70, 100, 125, 150, 175 или
200 °C. При испытании по методу Б
образцы после извлечения из струб-
цин оставляют в свободном состоя-
нии на «отдых» в течение 30 мни
(резины из ПИ, ПБ, БСК, БНК,
ХПК, БК, КК) или 24 ч (резины
из ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ, АК, ФК).
Ускоренные испытания на стой-
кость к воздействию жидких агрес-
сивных сред при вращательном дви-
жении в режиме трения проводят в
соответствии с ГОСТ 9.061—75.
Определяют скорость увеличения
микротвердости и время до появ-
ления трещин в стандартных мас-
лах СЖР-1, СЖР-2 и СЖР-3, мас-
лах АМГ-10 и МГЕ-10А. Температура
испытаний составляет 125, 150 или
175 °C, время не более 30 ч.
Общие требования к методам
испытания полимерных и других
материалов на долговечность и со-
храняемость в агрессивных средах
регламентируются ГОСТ 21126—75.
Согласно этому стандарту агрессив-
ной средой называют среду, обла-
дающую кислотным, основным или
окислительным действием и вызы-
вающую разрушение материалов и
(или) изделий, ухудшение их
свойств. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 278
АДГЕЗИИ МОДИФИКАТОРЫ
(adgesive modifiers, Haftvermitteln)
Вещества, добавляемые в резиновую
смесь и (или) в пропиточный состав
для повышения прочности связи ре-
зин с текстильными материалами,
металлом или другими резинами.
Типичная система модификаторов
адгезии резиновых смесей (РФС)
включает три компонента — резор-
цин, донор формальдегида и белую
сажу. Отсутствие одного из компо-
нентов резко снижает эффектив-
ность. Важна также степень дис-
пергирования компонентов. Для по-
вышения прочности крепления резин
8
к латунированному металлотросу
применяют, наир., нафтенаты ко-
бальта. Используют также блокиро-
ванные изоцианаты (для крепления
резины к текстильным материалам,
содержащим полиэфирные волокна),
гексахлор-п-ксилол и др. Модифика-
торы влияют на скорость вулкани-
зации (чаще повышают ее) и фи-
зико-механические свойства резин.
Резорцин (1,3-дигидроксибензол),
СбН4(ОН)2, темп. пл. 111 °C, рас-
творим в воде, бензоле, хлорофор-
ме. Применяется в производстве
резорциноформальдегидных смол
(продуктов поликонденсации резор-
цина с формальдегидом или гекса-
метилентетрамином), являющихся
эффективными модификаторами ад-
гезии.
Гексаметилентетрамин (уротро-
пин), СбН12М4, белый кристалличе-
ский порошок (продукт конденса-
ции формальдегида с аммиаком),
возгоняется с разложением при
270 °C, растворим в воде и хлоро-
форме, не растворим в бензоле, эфи-
рах и каучуках. Горюч. Модифика-
тор адгезии, вторичный ускоритель
вулканизации (активирует действие
тиурамов, тиазолов, гуанидинов).
Зарубежные марки — вулкацит Н,
соксинол Н и др.
Резотропин, молекулярное соеди-
нение резорцина с уротропином, об-
разующее смолу в процессе смеше-
ния и вулканизации. Модификатор
адгезии, эффективный ускоритель
серной вулканизации.
Продукт реакции резорцина с
гексаметилентетрамином, полученный
в присутствии борной кислоты,
Ci2Hi8N4O2 (модификаторы РУ и
РУ-1), кристаллический порошок от
светло-розового до светло-серого
цвета, темп. разл. 190—200 °C, рас-
творим в этаноле, бензине, диокса-
не. Ограниченно растворяется в во-
де, ацетоне, бензоле, дихлорэтане,
циклогексане. Горюч. Умеренно
токсичен. Хорошо диспергируется
и распределяется в резиновых сме-
сях.
Продукт реакции 5-метилрезор-
цина с гексаметилентетрамином в
присутствии не более 1 % борной
кислоты и 0,5 % диспергатора алка-
мона ОС-2, Ci3H2oN402 (модифика-
тор АРУ, резамин АБ), мелкокри-
сталлический белый порошок с ро-
зоватым оттенком (или гранулы),
содержащий 19,5—20 % связанного
азота. Растворим в воде, этаноле и
диоксане. Не растворяется в ацето-
не и бензоле. Горюч. Умеренно ток-
сичен, ПДХ 5 мг/м3.
Продукт конденсации алкилре-
зорцинов с формальдегидом (алра-
фор, смола СФ-281), порошок или
куски темно-коричневого цвета, темп,
разм. 75—85 °C. Растворим в аце-
тоне, не растворяется в воде. Го-
рюч, взрывоопасен. Умеренно токси-
чен, ПДК 6 мг/м3. При введении в
резиновую смесь совместно с моди-
фикатором РУ повышает прочность
связи вулканизованных резин с син-
тетическими волокнами.
Смолы резорциноформальдегид-
ные (СФ-280 и СФ-282), однород-
ные темно-коричневые жидкости, со-
держащие нелетучих веществ не
менее соответственно 57 и 65 %; их
плотность 1100 и 1165 кг/м3,
pH 7,5—8,5. Используются в пропи-
точных составах для крепления ре-
зины к текстильным материалам из
химических волокон.
За рубежом применяют продук-
ты типа кохедур (раствор резорцина
в метиловом эфире гексаметокси-
меламина), кофилл (механическая
смесь диоксида кремния с резорци-
ном), сайрез (гексаметоксимеламин
на инертном носителе) и др. Ф. М.
Лит.: 272, 288—290
9
АКРИЛАТНЫЕ КАУЧУКИ (acrylic
rubbers, Akrylatkautschuke)
Двойные или тройные сополимеры
эфиров акриловой или метакриловой
кислот с виниловыми мономерами,
обеспечивающими способность кау-
чука к вулканизации
(—CH—CR—)m—(—СН2—СН—)п
С=О R"
O-R'
где R=H (акрилат) или СН3 (мет-
акрилат); R'=C2Hs (этилакрилат),
С4Н9 (бутилакрилат), С2Н3—О—СН3
(метоксиэтилакрилат), С2Н3—О—
—С2Н5 (этоксиэтилакрилат); R"=
=0—C2H4CI (2-хлорэтилвиниловый
эфир), О—С( = 0)—СН2—CI (ви-
нилхлорацетат), СН—СН2 (аллил-
глицидиловый эфир), CN (нитрил
акриловой кислоты) и др. Содержа-
ние основного мономера в каучуке
95—99 %, мол. масса до 100 тыс.,
плотность 1020—1100 кг/м3, каучуки
аморфны, вязкость по Муни при
100 °C составляет 20—60 (чаще
30—40), выпускная форма — пласти-
ны, крошка, порошок. Каучуки тер-
мопластичны, гигроскопичны, попада-
ние влаги при хранении недопу-
стимо.
Торговые названия отечественных
каучуков: БАК (сополимер бутил-
акрилата и (ТАК), ЭАК (сополимер
этилакрилата и НАК), БАКХ (сопо-
лимер бутилакрилата, НАК и 2-хлор-
этилметакрилата), ЭАКХ (сополи-
мер этилакрилата, НАК и 2-хлор-
этилметакрилата). БАК-12 содержит
12 % НАК, БАКХ-7 содержит 5—
7 % 2-хлорэтилметакрилата.
Торговые названия зарубежных
каучуков: хайкар, цианакрил, ти-
акрил (США), элаприм (Италия),
10
крайнак (Канада), нокстайт (Япо-
ния). Разновидность АК — этилен-
акрилатный каучук.
Резины на основе АК имеют /р
н ер 7—16 МПа н 100—400 % (сни-
жение этих показателей при 150 °C
соответственно 60 н 25 %), сопро-
тивление раздиру 25—50 Н/мм,
твердость по Шору А 40—90 ед.,
эластичность по отскоку при 22 и
100 °C соответственно 5—10 и 27—
45%, ОДС (150 °C, 72 ч) 15—80%.
Резины стойки к атмосферным воз-
действиям, озоиу, окислению, свету,
многократным деформациям (в т. ч.
после термического старения), газо-
непроницаемы, имеют хорошие ад-
гезионные свойства. По маслостой-
кости близки к резинам иа основе
БНК со средним и низким содержа-
нием НАК. Износостойкость удов-
летворительна, но резко снижается
при набухании в маслах. Горючи.
Вызывают коррозию металлов.
В зависимости от типа каучука
минимальная температура эксплуа-
тации резин от —15 до —40 °C,
максимальная — от 150 (длительно)
до 200°C (кратковременно). Резины
из АК на основе этилакрилата
(напр., хайкар 4021, 4041 и 4051,
цианакрил R, эларим 153) имеют
Тс и Тхр от —12 до —20 °C. Резины
из АК на основе сополимеров этил-
и бутилакрилата (напр., хайкар 4054,
цианакрил L . и С, эларим 152)
имеют Тс и Тхр от —19 до —43 °C.
Резины из БАК, ВАКХ и ЭАКХ
имеют Гс от —32 до —35 °C, Тхр
от —20 до —25 °C, Км (—15 °C)
0,13—0,23. Типичные морозостойкие
АК — хайкар 4042, 4043, 4054, циан-
акрил L и С, эларим 152, крайнак
882. При использовании наиболее
морозостойких каучуков снижаются
прочностные характеристики и мас-
лостойкость резин. Оптимальное со-
четание морозо- н маслостойкости
обеспечивают каучуки на основе ал-
коксиакрилатов. Резины на основе
каучуков типа БАК, ЭАК, БАКХ и
ЭАКХ длительно работоспособны до
150 °C, резины из каучуков типа
хайкар 4041 и 4043 — до 180 °C.
Термостойкая резина оптималь-
ного состава после термического
старения (170 °C, 1000 ч или 200 °C,
70 ч) сохраняет около 50 % исход-
ных значений fP и ер при повышении
Н по Шору А на 10 ед. Термостой-
кость резин из АК в маслах выше,
чем на воздухе. В отличие от резин
из других каучуков резины из АК
стойки к горячим серосодержащим
маслам, в т. ч. гипоидным. Они под-
вержены гидролизу в перегретой и
кипящей воде, водяном паре. Не ре-
комендуются для применения в кис-
лотах, щелочах, спиртах, кетонах,
хлорированных углеводородах, ди-
эф ириых жидкостях.
Каучуки, содержащие хлорэтил-
виниловый эфир, быстро вулкани-
зуются некоторыми диаминами и
тиомочевинами; для вулканизации
сополимеров хлорвинилацетата пред-
почтительны карбоксилаты металлов
(мыла) и сера. Мыльно-серные си-
стемы особенно эффективны для со-
полимеров акриловой и метакрило-
вой кислот, хлорметиловых эфиров,
аллилглициднлового эфира. Обычная
вулканизующая система — стеараты
калия или натрия (3—6 масс, ч.) в
сочетании с серой (10 : 1) или ее до-
норами, ускорители (вещества основ-
ного характера, напр., оксид маг-
ния), замедлители (вещества кислого
характера, иапр., стеариновая кис-
лота). Используют также триэти-
лентетрамин в сочетании с ДБТД и
тетроксидом трисвинца РЬ3О< (для
каучуков, содержащих хлорэтилви-
ниловый эфир), адипинат или бен-
зоат аммония (для каучуков, содер-
жащих хлорвинилацетат), органиче-
ские пероксиды, в т. ч. с соагентами
вулканизации (для каучуков с низ-
кой реакционной способностью),
ЭТМ в сочетании с тетроксидом
свинца или двухосновным фосфитом
свинца, гексаметилендиаминкарбамат
или М,М'-дициннамилиден-1,6-гексан-
диимин, гидроксиды, оксиды или
соли металлов и др.
Применение наполнителей (пред-
почтительно техуглерода) обязатель-
но (50—100 масс. ч.). Оптимальные
характеристики резин обеспечивают:
печной техуглерод N 330, 550, 770
(прочность при растяжении), пред-
почтительно низкоструктурный N
326 (сопротивление раздиру, износо-
стойкость); N 330, 550 предпочти-
тельно высокоструктурный (экстру-
зия и каландрование); N 770, 990
(ОДС). В светлых и электроизоля-
ционных резиновых смесях приме-
няют гидратированный диоксид
кремния и силикаты, но они ухуд-
шают ОДС, тепло- и водостойкость
резин. Наполнители кислого харак-
тера замедляют вулканизацию и их
применение не рекомендуется. Мяг-
чители и пластификаторы (5—
10 масс, ч.) — адипинаты (повышает-
ся морозостойкость), полиэфирные
пластификаторы (резины для рабо-
ты в жидких средах). Термостойкие
резины не содержат пластификато-
ров. Термостабилизаторы (1 —
2 масс, ч.)—алкилированный дифе-
ниламин или октилированный акрил-
амин.
Предпочтительно изготовление
резиновых смесей в резиносмесителе
(необходимы эффективное охлажде-
ние и низкие скорости); из-за тер-
мопластичности каучука наполнители
вводят как можно раньше; выгруз-
ку резиновой смеси, содержащей
вулканизующие агенты, осуществ-
ляют прн температуре не выше
95 °C. Резиновые смеси хранят при
11
-минимальных температуре и влаж-
ности. При калапдровании темпера-
тура верхнего, среднего и нижнего
валков должна составлять соответ-
ственно 60—70, 70—80 и 80—100 °C ;
резиновая смесь склонна залипать
к валкам. При экструзии темпера-
туры цилиндра и головки состав-
ляют соответственно 60—80 и 80—
100 °C. Вулканизацию проводят при
компрессионном (от 4 мин при
170 °C до 30 с при 204 °C), транс-
ферном (от 8 мин при 160 °C до
4 мии при 170 °C) и инжекционном
(от 2 мин при 190 °C до 30 с при
204 °C) формовании. Предпочтитель-
на более длительная вулканизация.
Возможна вулканизация в горячем
воздухе и водяном паре. Для сни-
жения ОДС изделия подвергают до-
полнительной вулканизации в воз-
духе (150—200 °C, 2—24 ч). Рези-
ны из некоторых АК (напр., хайкар
4051) имеют низкую ОДС без до-
полнительной вулканизации.
Резины из АК применяют в ос-
новном в производстве автомобиль-
ных деталей, уплотнений, рукавных
изделий, а также адгезивов, герме-
тиков, прорезиненных тканей и ка-
бельных изделий. Ф. М.
Лит.: 247, 278, 315 (т. 1, с. 32),
322, 335, 379
АКТИВАТОРЫ ВУЛКАНИЗАЦИИ
(vulcanization activators, Vulkanisa-
tionsaktivatoren)
Компоненты- вулканизующей систе-
мы, повышающие эффективность
действия ускорителей вулканизации.
Увеличивают плотность простран-
ственной сетки, улучшают механиче-
ские свойства резин. Обычно приме-
няют одновременно неорганические
и органические активаторы. В ка-
честве неорганических активаторов
используют оксиды металлов (от 3
до 10, предпочтительно 3—5 масс, ч.),
преимущественно оксид цинка, реже
оксиды (гидроксиды) магния, свин-
ца, кальция и кадмия. В качестве
органических активаторов приме-
няют жирные кислоты (преимуще-
ственно стеариновую и синтетиче-
ские) в количестве 1—3 масс. ч. и их
соли, главным образом стеарат цинка
(см. стеараты металлов). Примене-
ние жирных кислот или их солей
обязательно в резиновых смесях,
содержащих тиазольные и сульфен-
амидные ускорители. Избыток жир-
ной кислоты может снизить скорость
вулканизации, ухудшить усталост-
ные свойства резин. Непредельные
жирные кислоты (напр., олеиновая)
нежелательно вводить в резиновые
смеси на основе каучуков с низкой
непредельиостью (напр., БК). При
пероксидной или другой бессерной
вулканизации жирные кислоты не
нужны. Светлые резиновые смеси
серной вулканизации, содержащие
минеральные наполнители, активи-
руются органическими основаниями
(напр., триэтаноламином, N.N'-ди-
нитрозо-М-метилаиилииом, N.N'-ди-
бензиламином или этиленгликолями).
Ф. М.
Лит.: 56, 68, 278, 315 (т. 1, с. 54)
АКЦЕПТОРЫ ГАЛОГЕНВОДОРО-
ДОВ (halogen acid acceptors, Halo-
genwasserstoffakzeptoren)
Ингредиенты, связывающие галоген-
водороды, выделяющиеся при вулка-
низации резиновых смесей или тер-
мическом старении резин на основе
галогенсодержащих каучуков (ХПК,
ХБК, ББК, ХСПЭ, ЭХГК, ФК);
компоненты вулканизующих систем и
(или) стабилизаторы резин. Вклю-
чают оксиды металлов (магния,
кальция, калия, свинца, натрия, ли-
тия), карбонаты металлов (лития,
кальция), дикарбоновые кислоты
(азелаииовая, изофталевая, адипино-
12
вая, янтарная, галловая, резорцино-
вая, л<-оксибензойная). Наиболее ча-
сто применяют оксиды (гидроксиды)
магния, кальция и свинца. Дикар-
боиовые кислоты применяют в ре-
зиновых смесях на основе ЭХГК.
В резиновых смесях из ФК гидр-
оксиды активнее оксидов, производ-
ные кальция активнее производных
магния. Напр., при замене оксида
магния на оксид кальция, гидроксид
магния и гидроксид кальция эффек-
тивность поглощения фторида во-
дорода возрастает соответственно в
20, 30 и 34 раза. Ф. М.
Лнт.: 56, 86, 278, 378
АЛФИНОВЫЕ КАУЧУКИ (alfin
rubbers, Alfinkautschuke)
Каучуки, полученные с использова-
нием алфинового (производное от
слов «алкоголят» и «олефии») ката-
лизатора — трехкомпонентной гете-
рогенной дисперсии эквимольных ко-
личеств алкил-, алкеиил- или арил-
натрия, алкоголята натрия (преиму-
щественно вторичного спирта) и
неорганического компонента (обыч-
но галоидной соли) в инертной
углеводородной среде. Типичный
алфииовый катализатор содержит
аллилнатрий, изопропилат натрия и
хлорид натрия. Растворитель — али-
фатические или апциклические угле-
водороды с нормальной цепью (гек-
сан, пентаи, циклогексан, декалин,
гептан и др.). Возможные мономеры
для полимеризации (сополимериза-
ции) — углеводороды винилового или
диенового ряда (бутадиен-1,3, изо-
прен, стирол, пиперилеи, 2,3-диметил-
бутадиеи-1,3 и др.).
Мол. масса алфиновых каучуков
обычно составляет 1—10 млн, что
позволяет получать высокомасло-
наполиеиные каучуки, ио она мо-
жет быть снижена до 300—
500 тыс. Алфиновый ПБ содержит
(%) транс- 1,4-звенья (70), цис-1,4-
звенья (10) и 1,2-звенья (20). Ал-
фнновый БСК (5—15 % стирола)
содержит (%) транс-1,4-звенья (69)
и 1,2-звенья (31). Каучуки имеют
кристаллическую структуру при
22 °C, повышенную жесткость, темп,
пл. 40—90 °C, хладотекучесть отсут-
ствует.
В Японии выпускают каучуки —
сополимеры бутадиена и стирола в
соотношении 95:5 и 85:15 (марки
AR 1510 и AR 1530 соответственно),
сополимеры бутадиена и изопрена в
соотношении 97 : 3 и 90 : 10 (марки
AR 2510 и AR 2540 соответственно).
Каучуки марок AR 1710, AR 1730,
AR 2710 и AR 2740 содержат
37,5 масс. ч. масла, а по составу
соответствуют каучукам AR 1510,
AR 1530, AR 2510 и AR 2540.
Резиновые смеси имеют высокую
когезионную прочность, хорошие тех-
нологические свойства, в т. ч. высо-
кую клейкость, легко перерабаты-
ваются при 80—100 °C, сопротивле-
ние преждевременной вулканизации
примерно то же, что у резин иа
основе ИК, ПБ, БСК.
Резины имеют = 17—25 МПа,
еР = 450—700 %, В = 40—60 Н/мм,
/зоо = 7—9 МПа, 5= 40—50 %,
ОДС (70°C, 22 ч) = 17—23 %, тер-
мо- и износостойкость близки к
этим показателям для резин из
БСК.
Резины перспективны в производ-
стве шии, РТИ, клеев (адгезионная
прочность клеев близка к прочности
клеев из ХПК). Ф.М.
Лит.: 9, 315 (т. 1, с. 94), 322
АЛ ЬДЕГИДАМИНЫ (aldehyde
amines, Aldehydamine)
Ускорители вулканизации, продукты
конденсации альдегидов (напр.,
формальдегида, уксусного, масляно-
го) с первичными аминами (напр^
13
анилином). Активность изменяется от
низкой до высокой в зависимости
от соотношения альдегида и амина.
Изменяют окраску резин, способ-
ствуют преждевременной вулканиза-
ции и образованию пористости в ре-
зинах. Применяются ограниченно.
Твердые вещества или жидкости с
плотностью 940—1230 кг/м3. Пример
альдегидаминного ускорителя: про-
дукт конденсации анилина с ацет-
альдегидом; он горюч, токсичен, рас-
творяется в ароматических и хло-
рированных углеводородах, нерас-
творим в воде, торговое наименова-
ние—ацетан, ускоритель К-1
(СССР), А-7, А-19, ЕА, вулкафор
RN и др. Ф. М.
Лит.: 56, 83, 290
АЛЬТЕРНАНТНЫЕ КАУЧУКИ
(alternated rubbers, alternative Kaut-
schuke)
Линейные сополимеры строения
[—А—В—]„, содержащие экви-
мольиое количество мономерных
звеньев двух типов, чередующихся
между собой. Включают сополимеры
бутадиена с пропиленом (I), бута-
диена с НАК (II), изопрена с НАК
(III), изобутилена с акрилатами
и др.
повышает прочностные характери-
стики резиновых смесей и резин.
Наиболее перспективны сополиме-
ры бутадиена с пропиленом, кото-
рые получают сополимеризацией в
растворе (катализаторы — соедине-
ния титана и ванадия). Оии содер-
жат до 95 % транс-1,4-звеньев,
имеют мол. массу 100—150 тыс. и
Тс от —74 до —81 °C, растворимы
в алифатических, ароматических и
хлорированных углеводородах. Кау-
чук СКБП-А имеет степень чередо-
вания звеньев (альтернантность)
30%; содержание транс-1,4-,
цис-1,4- и 1,2-звеньев бутадиена 80—
95, 6—15 и 2—5 % соответственно;
плотность 875—880 кг/м3, Тс ниже
—80 °C, температура максимальной
скорости кристаллизации от —50 до
—55 °C, полупериод кристаллизации
1500—3000 мии (титановый катали-
затор) или 200—300 мии (ванадие-
вый катализатор), вязкость по Муни
(100 °C) 45—55 (зарубежные марки
каучука — до 75), хорошо совме-
щается с другими диеновыми кау-
чуками, хладотекуч (как ПБиЭПК),
не пластицируется при переработке
(50—130 °C).
Резиновые смеси из бутадиеипро-
пиленового каучука, содержащие
[—СН2—СН=СН—СН2—СН(СН3)—СН2—]„ (I)
[—СН2—СН=СН—СН2— CH(CN)—СН2—]„ (П)
[—СН2—С(СН3)=СН—СН2—CH(CN)—СН2—]„ (III)
Альтериантиую (чередующуюся)
структуру имеют также уретановые
и полиэфирные термоэластопласты.
Большинство характеристик аль-
тернантнЫх каучуков являются про-
межуточными между характеристи-
ками для соответствующих гомопо-
лимеров за исключением Тс, кото-
рая для гомополимеров обычно вы-
ше. В отличие от статистических
аналогов альтернантные каучуки
склонны к кристаллизации, которая
техуглерод, имеют высокие вязкость
по Муии и усадку, повышенную ко-
гезионную прочность и клейкость по
сравнению с резиновыми смесями
из ПБ и БСК. Резины имеют fp =
= 20—30 МПа, еР = 500—700 %,
В = 50—70 Н/мм, S = 50—75 %,
К» (—60 °C) = 0,25—0,30. По срав-
нению с резинами иа основе ИК и
НК резины из бутадиенпропилеио-
вого каучука имеют повышенные
эластичность, озоио-, термо-, моро-
14
зо-, износостойкость и низкое тепло-
образование; одинаковые динамиче-
ские свойства, худшие усталостную
выносливость и сопротивление раз-
диру. В резиновых смесях приме-
няют те же ингредиенты, что и для
других ненасыщенных каучуков.
Для улучшения технологических
свойств используют мягчители, уско-
рители пластикации, совмещение с
ИК, НК, БСК. Бутадиеипропилено-
вый каучук перспективен в произ-
водстве шин и РТИ вместо (частич-
но или полностью) ИК, НК, БСК,
ПБ.
Сополимеры бутадиена с НАК
получают растворной или суспен-
зионной сополимеризацией. Они со-
держат 98 % транс- 1,4-звеньев,
имеют Тс около —15 °C, не содер-
жат геля, растворимы в метилэтил-
кетоне и диметилформамиде, не
пластицируются на вальцах. По
сравнению с БНК (50 % НАК)
структура альтериантиого каучука
СКН-А более однородна, микробло-
ки НАК отсутствуют, Тс несколько
ниже (на 5—15 °C); когезионная
прочность резиновых смесей выше
(близка к уровню НК); /р и ер
выше, ио ниже и Н резин. Не-
иаполиеииая и наполненная
(45 масс. ч. техуглерода ДГ-100) ре-
зины из СКН-А имеют fp = 22—25
и 27—32 МПа, еР = 600 и 400—
500 %, 0р = 10 и 14—21%, И по
Шору А 55 и 75 ед., S (20 °C) =
= 14—15 и 8—9%, S (100°С) 54
и 40 %. Сопротивление раздиру на-
полненной резины при 20 и 100 °C
равно 83 и 55 Н/мм, (—5 °C) =
= 0,18. Близкие свойства имеют ре-
зиновые смеси и резины из других
альтернаитных БНК, напр. марки
«абакр» (Япония).
Сополимеры изопрена с НАК
(каучук СКИН-А) имеют Тс около
0 °C, температуру перехода в пол-
ностью эластическое состояние око-
ло 40 °C, показатели физико-меха-
нических свойств при 22 °C проме-
жуточны между характеристиками
эластомера и пластика.
Сополимеры изобутилена и слож-
ного эфира акриловой кислоты (эти-
лового, метилового, этилгексилового
и др.) по сравнению с АК марки
хайкар 4021 имеют одинаковую мас-
лостойкость, повышенные водо- и
морозостойкость (зависит от строе-
ния акрилата), когезионную проч-
ность, хорошо совместимы с ЭПТ.
Ф. М.
Лит.: 64, 235, 247
АМИННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
(amine stabilizers, aminischen Stabi-
lisatoren)
Производные ароматических аминов,
характеризующиеся наличием в мо-
лекуле атомов азота, связанного с
ароматическим ядром. Обычно
включают производные п-феиилеи-
диамииа, нафтиламииа и дифенил-
амина. Горючи, токсичны, раствори-
мы в воде.
Производные п-феиилендиамина
(диафены) имеют общую формулу
R'—NH----—NH—R"
Они являются антиозонантами,
антиоксидантами, противоутомителя-
ми, пассиваторами поливалентных
металлов. Изменяют окраску резин.
Большинство из них растворяются
в ароматических и хлорированных
углеводородах, этаноле, ацетоне и
других органических растворителях.
Наиболее широко применяют алкил-
арил- и диарилпроизводные, диал-
килпроизводные меиее эффективны.
Напр., стойкость диарил-п-фенилен-
диамина и алкиларил-п-фениленди-
амина к термическому окислению в
составе резиновой смеси, оценивае-
15
мая по периоду полураспада при
100 °C, превысила стойкость диал-
кил-п-феиилеидиамина соответствен-
но в 3 и 10 раз.
Алкиларилпроизводные — наибо-
лее эффективные антиозонанты. При
содержании не менее шести угле-
родных атомов в алкильном ради-
кале оии не вымываются из резин.
Обычно твердые вещества с низкой
температурой плавления и средней
основностью, снижают сопротивле-
ние резиновых смесей преждевре-
менной вулканизации.
Диарилпроизводные — наименее
эффективные антиозонанты и про-
тивоутомители, но хорошие анти-
оксиданты. Твердые вещества с низ-
кой температурой плавления, имеют
минимальную основность, менее
других диафенов влияют на вулка-
низационные свойства резиновых
смесей, плохо растворимы в каучу-
ках (не более 1,0—1,5 %), малоте-
кучи.
Диалкилпроизводиые — обычно
жидкие вещества с максимальной
основностью по сравнению с други-
ми диафеиами (ухудшают сопротив-
ление резиновых смесей преждевре-
менной вулканизации), летучи в
среде горячего воздуха, применяют
в качестве антиоксидантов.
Ы-Изопропил-Ы'-фенил-п-фенилен-
диамин ИФФД [R'=CH(CH3)2,
R"=CeHs], белый кристаллический
порошок (розовеет при хранении)
или гранулы, плотность 1150—
1290 кг/м3, темп. пл. 73—81 °C. Ан-
тиоксидант, антиозонант, противо-
утомитель резин, пассивирует дей-
ствие металлов переменной валент-
ности (до 1 масс, ч.), стабилизатор
СК. Летуч, изменяет окраску кау-
чуков и резин. Отечественный про-
дукт — чешуйки от серовато-розово-
го до фиолетового и коричневого
цветов, плотность 1170 кг/м3, темп.
пл. не ниже 74 °C. Торговое наиме-
нование: диафен ФП (СССР), 4010
NA, сантофлекс IP, нонокс ZA, пер-
манакс 115 и др.
N- (1,3-Диметилбутил) -N'-фенил-
п-фенилендиамин ДМБФФД
[R' = СН(СН)3 — СН2—СН(СНз)2,
R"=C6HS], серый кристаллический по-
рошок, расплав или гранулы, плот-
ность 980—1100 кг/м3, темп. пл.
45—50 °C. Антиоксидант, антиозо-
нант, противоутомитель резни, пас-
сивирует действие металлов пере-
менной валентности (до 3 масс, ч.),
стабилизатор СК- Малолетуч. Оте-
чественный продукт — плав с фиоле-
товым оттенком, темп. пл. не ниже
45 °C. Торговое наименование: диа-
феиы ФДМБ, ДММД, 13 (СССР),
сантофлекс 13, 4020, UOP 588 и др.
N - Циклогексил-Ы'-фенил-п-фени-
лендиамин ФЦФД
/СНз—CHsx
r'=HC^ /CHt
^CHs— СИ/
(Р//=СбНд) светло-серый кристалли-
ческий порошок, темнеющий при
хранении, плотность 1140— 1290 кг/м3,
темп. пл. 103—115 °C. Антиоксидант,
антиозонант, противоутомитель, пас-
сивирует действие металлов пере-
менной валентности (до 3 масс. ч.).
Торговое наименование: диафен ФЦ
(СССР), сантофлекс GP, 4010 и др.
М-Алкил-ЬГ-фенил-п - феииленди-
амин АФФД (R/=C|7Hi5—С9Н19,
R"=C6H5), вязкая маслянистая
жидкость темно-коричневого цвета.
Продукт С-789 (зарубежных анало-
гов нет), заменяет ДМБФФД.
N.N' - Ди-Р-нафтил-п-фениленди-
амии ДНФД [R'=R"= (C6HS)2],
светло-серый порошок, плотность
1140—1170 кг/м3, темп. пл. не ниже
230 °C. Антиоксидант, пассивирует
действие металлов переменной ва-
лентности, стабилизатор СК- Сни-
жает прочность связи полиамидных
волокон с резиной. Торговое наиме-
нование: диафен НН (СССР), эдже-
райт уайт, нонокс CI, сантовайт CI,
ASM, DNP.
N.N' - Дифенил-п-феиилендиамии
ДФФД (R'=R"=C6Hs), темно-се-
рый кристаллический порошок или
гранулы, плотность 1200—1280 кг/м3,
темп. пл. не ниже 133’С. Плохо
растворим в каучуках. Антиокси-
дант, пассивирует действие метал-
лов переменной валентности, стаби-
лизатор СК- Торговое наименование:
диафен ФФ (СССР), эджерайт
DPPD, нонокс DPPD, пермаиакс 18.
N.N'-Бис (1,4-диметиламил) -п-фени-
лендиамин БДМАФД [R'=RZ/ —
= (СНз)2СН(СН2)2СН(СНз)НН],
темно-красная вязкая жидкость,
плотность 890—910 кг/м3, темп. кип.
237 °C. Антиоксидант, антиозонант,
стабилизатор СК- Торговое наиме-
нование: диафен ДМА (СССР),
сантофлекс 77, антиоксидант 4030.
Производные дифениламина (ди-
фенамы) имеют общую формулу
Изменяют цвет резин (особенно при
вулканизации и старении), иниции-
руют окисление при высокой тем-
пературе (при чрезмерной дозиров-
ке могут вызвать цепной процесс
окисления каучука). Обычно раство-
ряются в бензоле, ацетоне, этаноле
и хлорированных углеводородах.
Ниже приведены примеры типичных
дифенамов.
4-Гидроксидифениламин ГД ФА
(R"=OH, R' — нет), сплавленная
твердая масса серого цвета, темп,
пл. не ниже 69,5 °C, защищает ре-
зины от термоокисления, стабилиза-
тор БСК, торговое наименование:
дифенам 0, фенам 0 (СССР), ан-
тиоксидант 3920 (порошок).
4,4' - Диметоксидифениламин
ДДФА (R'=R"=OCH3), светлые
кристаллические пластинки, плот-
ность 1150—1250 кг/м3, темп. пл.
101 °C, защищает резины от термо-
окислительного и светоозонного ста-
рения, разрушения при многократ-
ной деформации, стабилизатор СК.
Торговое наименование: дифеиам
МО, фенам М (СССР), термофлекс
(порошок).
Продукт конденсации дифенил-
амина с диизобутиленом, светлый
кристаллический порошок (СССР),
гранулы, чешуйки или воскообраз-
ный продукт, плотность 970—
1120 кг/м3, темп. пл. 92 °C. Защи-
щает резины от термоокислительио-
го старения и разрушения при мно-
гократной деформации, стабилизатор
СК- Торговое наименование: дифе-
нам ДМБ, дифеиам ДИБ (СССР),
октамин, нонокс ОД и др.
Продукт конденсации дифенил-
амина с ацетоном, темная вязкая
жидкость, плотность 1080—
1180 кг/м3, малотоксичен. Защищает
резины от термоокислительиого ста-
рения и разрушения при многократ-
ной деформации, антиозонант резин
из ХПК, стабилизатор СК- Торговое
наименование: акрии МД, феиам
ЦП (СССР), BLE-25, сантофлекс
DPA, нонокс BL, перманакс BLW
и др.
Производные нафтиламина (наф-
тамы) имеют общую формулу
или
17
Выполняют функции антиоксидан-
тов, слабо защищают резины от
светоозоииого старения. Нераство-
римы в воде, горючи, токсичны.
Ы-Феиилнафтиламнн-2 ФНА,
R=C6Hs (тип 1), порошок от свет-
ло-серого до светло-коричневого
цвета или серые чешуйки, плотность
1180—1240 кг/м3. Растворяется в
бензоле, хлороформе, ацетоне, этил-
ацетате, горячем этаноле, тетрахло-
риде углерода. Защищает резины от
термоокислительного старения, в
меньшей степени — от светоозоииого
старении и разрушения при много-
кратной деформации, стабилизатор
СК. Отечественный продукт имеет
плотность 1230 кг/м3, темп. пл. не
ниже 104,5 °C. Торговое наименова-
ние: нафтам-2, ранее иеозон Д
(СССР), антиоксиданты PBN, DM
и др.
N - (4 - Гидроксифенил) нафтил-
амии-2 ГФНА, К=СзНзОН (тип 1),
мелкокристаллический порошок свет-
ло-серого цвета, возможно с фиоле-
товым оттенком, плотность
1230 кг/м3, темп, крист, ие ниже
128,5 °C, растворяется в этаноле, бу-
таноле, диэтиловом эфире и ацетоне
(ограниченно в метаноле). Защищает
резины от термоокислительного и
светоозоииого старения, пассивирует
действие металлов перемеииой ва-
лентности, стабилизатор СК. Торго-
вое иаимеиоваиие: иафтам 0, ранее
n-оксииеозон (за рубежом ие изго-
тавливается).
N - (3 - гидроксибутилидеи)иаф-
тиламии-1 ГБНА, R=N =
= СНСН2СН(ОН)СНз (тип 2). По-
рошок, гранулы, чешуйки или смола
от светло-желтого до коричневого
цвета, плотность 980—1170 кг/м3
(гранулы и смола 1150 кг/м3), темп,
пл. порошка ие ниже 145 °C, гранул
и смолы ие ниже 60—70 °C. Летуч.
Защищает резины от термоокислн-
тельного (слабо от светоозонного)
старения, стабилизатор СК, актива-
тор регенерации смоляных вулкани-
заторов БК. Торговые нанмеиоваиия:
альнафт, нафтан БО, альдоль-а-наф-
тнламин (СССР).
Олигомер N-бутенилидеинафтнл-
амнна-1 ОБНА, R=N=CH—СН=
= СН—СНз (тип 2), (CMHMN)„,
где п = 2—4. Коричневая смола или
гранулы, темп. пл. не ниже 85 °C,
растворяется в ацетоне, диметил-
формамиде, уксусной кислоте. За-
щищает резины от термоокислитель-
иого (слабо от светоозонного) старе-
ния, стабилизатор СК. Торговое
иаимеиоваиие: альиафт К (СССР).
Ф.М.
Лит.: 66, 211, 288—290
АНТИАДГЕЗИВЫ (antiadherents,
Antiklebemitteln)
Вещества, предотвращающие зали-
пание резиновых смесей или полу-
фабрикатов из них между собой или
к технологическому оборудованию.
Различают инертные сухие (опудри-
вающие вещества) и инертные мок-
рые (поверхностно-активные веще-
ства, суспензии и эмульсии).
Опудривающие вещества — тальк,
карбонат кальция, каолин, стеарат
цинка и др. Предпочтителен стеарат
циика, который при повышении тем-
пературы растворяется в резиновой
смеси и ие влияет иа прочность свя-
зи между элементами многослойных
резиновых изделий.
Суспензии — грубодисперсные си-
стемы с твердой дисперсной фазой
(размер частиц больше 0,001 мм) и
жидкой дисперсионной средой.
Обычно готовят концентрат, кото-
рый разбавляют до рабочей концен-
трации. Недостатки — агрегативная
неустойчивость (оседание частиц
твердой фазы) и оседание пылящего
материала на изделия. Примеры ан-
18
тиадгезионных суспензий (%): для
охлаждения и предохранения листов
резиновых смесей от слипания —
вода (93,76), каолин (6), некаль
(0,01), скипидар (0,014), дисперга-
тор НФ 30 °/о-иый (0,09); для предо-
хранения от слипания иеформовых
полуфабрикатов — вода (87,62), као-
лин (2,2), карбоксиметилцеллюлоза
(0,53), хозяйственное мыло 70 °/о-иое
(0,87), тальк (8,78); для предохра-
нения от слипания калаидроваииых
листов — вода (62,5), тальк (37,5);
для смазки наружного слоя клино-
вых ремией перед вулканизацией —
вода (90,58), стеарат циика (9,06),
эмульгатор (0,36).
Эмульсии — дисперсные системы
с жидкой дисперсной фазой (раз-
мер частиц 1—50 мкм), жидкой дис-
персионной средой и стабилизато-
ром. Обычно применяют водные
эмульсии, стабилизаторы — высшие
алкилсульфокислоты, мыла и другие
ПАВ. Примеры аитиадгезиоииых
эмульсий (%): для заготовок фор-
мовых изделий — вода или конден-
сат (98,45), кремиийоргаиическая
жидкость ПМС-300 (0,98), ПАВ
типа ОП-7 или ОП-Ю (0,09), хозяй-
ственное мыло (0,50); для рукавных
изделий при сборке — вода или кон-
денсат (83,8), хозяйственное мыло
(0,45), кремиийоргаиическая жид-
кость ПМС-200А (1,5), масло
вазелиновое (0,75). На поверхности
резиновых изделий возможно обра-
зование виешневидовых дефектов
(пузыри, раковины и др.).
Аитиадгезиониые составы (смаз-
ки) особенно важны в производстве
формовых резиновых изделий (об-
легчают съем изделий из пресс-
форм, повышают срок ходимости и
снижают длительность цикла пере-
зарядки пресс-форм). Смазки на
основе органических соединений
включают кремнийоргаиические со-
единения (полиоргаиосилоксаиы, по-
лидиоргаиосилоксаны, серу- и фтор-
силоксаиы), карбоновые кислоты и
их соли, сложные эфиры спиртов и
жирных кислот.
Все эти антиадгезивы наносятся
на поверхность заготовок резиновых
изделий (или полуфабрикатов). Для
улучшения аитиадгезиоииых свойств
в резиновые смеси добавляют (0,5—
3,0 масс, ч.) поверхностно-активные
вещества (эфиры алифатических кар-
боновых кислот и многоатомных
спиртов, алкилсульфоиаты, полиэти-
леигликоли и др.), стеарат кальция
и др. Ф. М.
Лит.: 7, 255
АНТИОЗОНАНТЫ (antiozonants,
Antiozonanten)
Стабилизаторы, применяемые для
замедления разрушения, вызываемого
действием озона. Различают хими-
чески активные и инертные антиозо-
нанты, которые обычно применяют
совместно. Главные промышленные
химически активные антиозонанты —
п-фенилеидиамииы, в основном
ДМБФФД, ИФФД и БДМАФД.
ДМБФФД наиболее эффективен в
динамических условиях эксплуата-
ции (в том числе после старения),
менее токсичен и стоек к вымы-
ванию водой. В ряду диалкил-п-
фенилеидиамииов вещества симмет-
ричного строения более эффективны
в статических условиях эксплуата-
ции, вещества асимметричного
строения предпочтительны в дина-
мических условиях. Диарил-п-феии-
лендиамииы эффективны при дли-
тельной эксплуатации резни (осо-
бенно на основе ХПК). Обычное со-
держание производных п-феиилеи-
диамииа составляет 2—4 масс, ч., но
при большой дозировке их эффек-
тивность в качестве антиозонантов
возрастает (особенно для ДМБФФД).
19
Добавление эффективного антиокси-
данта (иапр., ПТДХ) позволяет не-
сколько снизить содержание п-фени-
лендиамииа. Для защиты светлых и
цветных резни производные п-феии-
леидиамииа непригодны, так как оии
легко окисляются, изменяя окраску
резин до темио-коричиевой или чер-
ной. Эффективные неокрашивающие
антиозонанты в мировой практике
отсутствуют. Некоторое защитное
действие обеспечивают производные
тиомочевины и отдельные тиобисфе-
иолы, иапр. тиоалкофеи БП, в со-
четании с защитными восками.
Предпочтительно применение п-фе-
нилендиаминов (особенно ИФФД)
совместно с восками и производны-
ми дигидрохинолина. Сочетание про-
изводных n-фенилеидиамииа и за-
щитного воска обязательно при че-
редовании статических и динамиче-
ских условий эксплуатации.
В качестве инертных антиозонан-
тов применяют защитные воски, ко-
торые мигрируют иа поверхность ре-
зины, образуя иа ней защитную
пленку, имеющую обычно кристалли-
ческую структуру. Углеводороды ли-
нейного строения (парафины) выцве-
тают с большей скоростью, образуя
хрупкую пленку крупнокристалличе-
ской структуры. Разветвленные угле-
водороды (церезины) выцветают
медленнее с образованием плотной
и менее хрупкой пленки микрокри-
сталлической структуры. Защитная
пленка высокоэффективна только в
статических условиях эксплуатации,
разрушаясь при динамическом воз-
действии. Эффективность пропорцио-
нальна содержанию воска (толщине
пленки), ио из-за ухудшения свойств
резиновых смесей и резни применяют
2—5 масс. ч. воска. Добавление во-
сков ухудшает усталостные свойства
резин (частично компенсируется до-
бавлением производных п-фенилеи-
диамииа) и может понизить озоно-
стойкость резин в динамических
условиях эксплуатации. В зависимо-
сти от температуры эксплуатации
эффективность действия восков раз-
лична (разные оптимальные темпе-
ратуры выцветания). Поэтому для
применения в жарком климате ре-
комендуют воска паразои 11, цере-
зин 80, паралайт 17, а в умеренном
климате — паразон 11, паралайт 17,
парафин, сплав АФ-1, СВОЗ — 60.
В динамических условиях предпо-
чтителен воск ЗВ-1. В резиновых
смесях из неполярных каучуков же-
лательно преобладание в воске изо-
парафиновых углеводородов с тем-
пературой плавления 68—100 °C и
некоторое количество углеводородов
нормального строения с темп. пл.
45—65 °C. При использовании по-
лярных каучуков необходимо пре-
обладание парафинов нормального
строения (парафин, воск ЗВ-1). Эф-
фективность защитного действия во-
сков пропорциональна толщине ре-
зины в изделии. Ф. М.
Лит.: 8, 159, 315 (т. 1, с. 183),
335 (с. 227)
АНТИОКСИДАНТЫ, АНТИОКИС-
ЛИТЕЛИ, ИНГИБИТОРЫ ОКИС-
ЛЕНИЯ (antioxidants, Antioxydan-
ten)
Стабилизаторы, повышающие устой-
чивость каучуков и резни к дей-
ствию кислорода. Различают анти-
оксиданты, обрывающие кинетиче-
ские цепи (вторичные амины,
фенолы и др.) и превентивные,
разрушающие гидропероксиды
(ДАДТК, серу- и фосфорсодержащие
соединения). В качестве антиокси-
дантов применяют аминные, феноль-
ные н гетероциклические азотсодер-
жащие стабилизаторы, дитиокарба-
маты и др. Аминные антиоксиданты
и производные дигидрохинолина эф-
20
фективнее фенольных, многоядерные
фенолы предпочтительнее одноядер-
ных. В ряду аминных аитиоксидаитов
более эффективны производные п-фе-
иилендиамииа и продукты конденса-
ции дифеииламииа с ацетоном.
Некоторое количество аитиокси-
даитов (не более 2 масс, ч.) добав-
ляют в синтетические каучуки, что-
бы предупредить их окисление в
процессе хранения (этого недоста-
точно для защиты резни при дли-
тельной эксплуатации). В резиновые
смеси дополнительно вводят 0,5—
5 масс. ч. аитиоксидаитов. Антиокси-
данты вводятся в оптимальной дози-
ровке, так как их избыток может
инициировать возникновение новых
окислительных цепей при взаимодей-
ствии с молекулярным кислородом.
Применение смеси разных аитиокси-
даитов позволяет повысить их об-
щее количество в резине без увели-
чения опасности выцветания, при
этом эффективность их действия
возрастает синергически (иапр.,
ПТДХ с п-феиилеиднамииами;
ДАДТК нлн МБИ с амиииым или
фенольным антиоксидантом). Синер-
гический эффект достигается при со-
четании аитиоксидаитов, разрушаю-
щих гндропероксиды и обрывающих
растущие окислительные цепи (сни-
жается скорость расходования аити-
оксидаитов). Ф.М.
Лит.: 137, 211, 247, 315 (т. 1,
с. 185), 335 (с. 227)
АНТИПИРЕНЫ (flame retarders,
Flammwidrigmacher)
Вещества, подавляющие горение ре-
зни. В качестве антипиренов приме-
няют вещества:
разлагающиеся при нагревании с
выделением негорючих газов и па-
ров, которые затрудняют воспламе-
нение (снижают концентрацию го-
рючих газов и паров, препятствуют
доступу кислорода в зону горения и
к поверхности резины);
способствующие обугливанию ре-
зины и образованию иа ее по-
верхности иеокнсляющегоси стекло-
образного слоя (затрудняют поток
воздуха, газов и тепла через по-
верхность) ;
обусловливающие эндотермиче-
ские реакции в массе резины или в
пламени;
разлагающиеся с образованием
продуктов, ингибирующих свободно-
радикальный процесс горения.
В резиновых смесях применяют
галоген-, фосфор- и борсодержащие
антипирены, оксиды сурьмы (обычно
триоксид), гидроксид алюминия.
Наиболее широко используют хлори-
рованные парафины.
Г алогеисодержащие аитипиреиы
эффективны в зонах разложения,
предпламеииой и горения. Выделяю-
щиеся газообразные продукты горе-
ния ингибируют воспламенение (хи-
мически взаимодействуют со сво-
бодными радикалами из пламени) и
образуют защитный слой, затруд-
няющий доступ кислорода и тепла
к резине. Бромсодержащие вещества
эффективнее хлорсодержащих, али-
фатические галогеисодержащие со-
единения эффективнее ароматиче-
ских.
Фосфорсодержащие аитипиреиы
наиболее эффективны в массе ре-
зины при ее разложении. Оии об-
разуют твердый защитный слой
(уголь и нелетучие фосфорсодержа-
щие продукты пиролиза) иа поверх-
ности резины. Возможны окисли-
тельные реакции с образованием
воды, негорючих газов, углерода.
Меньше снижают термостойкость
резни по сравнению с галогеисодер-
жащими соединениями.
Борсодержащие антипирены эф-
фективны в зоне разложения, повы-
21
шают количество угля при горении
резины. При одинаковом содержании
бора гидратированные соединения
(борная кислота) эффективнее без-
водных (борный ангидрид). Добав-
ление (МН4)зВОз, (NH^BjOg, со-
ответствующих солей натрия и их
смесей с фосфатами способствует
образованию стеклообразного слоя
на поверхности горящей резины.
Гидроксид алюминия снижает
расход энергии на горение (эндотер-
мические процессы дегидратации и
испарения), способствует образова-
нию на поверхности резины защит-
ного стеклообразного слоя.
Галогенсодержащие антипирены,
разлагающиеся при 200—400 °C, эф-
фективны на стадии воспламенения.
Продукты их распада отсутствуют
на стадии горения при более высо-
кой температуре. Наличие в резине
ингредиентов, химически взаимодей-
ствующих с галогеисодержащими
антипиренами (триоксид сурьмы,
Стадия радиолиза
Поглощение энергии излучения, вну-
три- и межмолекулярная передача
энергии электронного возбуждения
Ионизация полимерной молекулы с
последующей рекомбинацией элек-
трона н материнского иона. Обра-
зование сверхвозбуждениых состоя-
ний и диссоциация полимерной мо-
лекулы
Разрыв С—Н-связи, отрыв атома во-
дорода, образование полимерного ра-
дикала
Отщепление второго атома водорода
с образованием водорода и второго
макрорадикала или двойной связи
Диспропорционирование или реком-
бинация полимерных радикалов с
образованием межмолекулярной хи-
мической связи
Антирады наиболее эффективны
для повышения радиационной стой-
кости резин на основе непредельных
фосфаты и силикаты цинка, титана
и других металлов) позволяет зна-
чительно повысить длительность их
действия. Применение синергических
смесей с триоксидом сурьмы позво-
ляет существенно снизить содержа-
ние галоген- или фосфорсодержащих
антипиренов. Напр., одинаковая го-
рючесть полиэфиров достигается при
использовании веществ, содержащих
17 % брома или 12 % брома и 1 %
триоксида сурьмы или 9 % брома и
2 % триоксида сурьмы. Ф. М.
Лит.: 52, 125, 126, 278, 339, 341
АНТИРАДЫ (antirads, Antirade)
Стабилизаторы, повышающие ра-
диационную стойкость резин. Иде-
альная защитная система должна
«работать» одновременно по раз-
личным механизмам, обеспечивая по-
следовательный «перехват» нежела-
тельных реакций на всех стадиях
радиолиза:
Механизмы защиты
Соединениями, способными рассеи-
вать переданную им энергию элек-
тронного возбуждения в виде тепла
или длинноволнового электромагнит-
ного излучения без существенных из-
менений
Соединениями, способными переда-
вать электрон полимерному иону без
последующего возбуждения;
акцептировать электрон, снижая ве-
роятность реакций нейтрализации с
образованием возбужденных моле-
кул
Соединениями, способными переда-
вать атом водорода полимерному ра-
дикалу
Соединениями, способными акцепти-
ровать атом водорода, предупреж-
дая его последующие реакции
Соединениями, способными реагиро-
вать с полимерными радикалами, об-
разуя стабильную молекулу
каучуков на воздухе (аминные и
фенольные стабилизаторы, хиноны,
хииоиимины и др.). В бескислород-
22
иой среде антирады замедляют сни-
жение упруго-прочностиых характе-
ристик резин, но менее эффективны
при сжатии. Антирады дают наи-
больший эффект при введении (до
3 масс, ч.) в резины на основе ПИ,
БСК и БНК.
Поскольку действие антирадов
обусловлено различными механизма-
ми, следует одновременно применять
несколько различных веществ
(напр., ГБНА, ИФФД, ДОФД и мо-
ноизопропилдифеиил в резине из
БНК).
Эффективность антирадов в ре-
зинах иа основе предельных каучу-
ков значительно ниже, чем в рези-
нах из непредельных каучуков. С их
помощью обеспечивают некоторое
повышение радиационной стойкости
резни на основе АК и ФК (гидро-
хинон, ФЦФД, ДОФД), ХСПЭ
(ДБДТК никеля, ПТДХ), БК
(ДБДТК цинка, МБМФ).
Влияние антирадов иа радиа-
ционную стойкость резин при дей-
ствии излучений с высокой ЛПЭ
резко снижается по сравнению с
действием у-излучения и ускоренных
электронов. Ф. М.
Лит.: 30, 49, 105, 139, 163, 164,
227, 278
АНТИСТАТИКИ (antistatic agents,
Antistatika)
Ингредиенты резиновых смесей,
препятствующие образованию и на-
коплению статического электричества
в резиновых изделиях. Снижают
статическую электризацию резни, по-
вышают их электропроводность, спо-
собствуя утечке зарядов. Резины с
удельным объемным электрическим
сопротивлением не более 104 Ом м
не нуждаются в добавлении анти-
статиков. Применяют электропрово-
дящие наполнители (порошки ме-
таллов, их оксиды или хлориды,
графит, техуглерод) и поверхностио-
активиые вещества (стеарат бария,
монолаурат, моноолеат, моностеарат
и моиорицииолеат глицерина; моно-
олеат и моностеарат пентаэритрита;
октадециловый и пальмитиновый
спирт).
Стеарат бария (CnHssCOOJjBa,
белый аморфный порошок с плот-
ностью 1110—1200 кг/м3, темп. пл.
до 200 °C (отечественный продукт
140°C). Растворяется в ароматиче-
ских углеводородах, нерастворим в
этаноле и воде. Токсичен. Ф. М.
Лит.: 43, 254, 288, 315 (т. 1,
с. 193)
АНТИСТАТИЧЕСКИЕ РЕЗИНЫ
(antistatic rubbers, antistatische
Gummi)
Электропроводящие резины, предна-
значенные для изготовления резино-
вых изделий или материалов, спо-
собных отводить заряды статическо-
го электричества, образующиеся при
треиии (удельное объемное электри-
ческое сопротивление 103—Ю50м-м).
Д.Ф.
АНТИСТРУКТУРИРУЮЩИЕ ДО-
БАВКИ (antistructure agents, Anti-
strukturmitteln)
Ингредиенты, предотвращающие
структурирование резиновых смесей
на основе КК, содержащих аэросил,
при их хранении. Структурирование
смесей обусловлено реакциями кон-
денсации свободных силанольных
групп на поверхности частиц аэро-
сила с концевыми силанольными
группами молекул каучука (проис-
ходит даже при комнатной темпе-
ратуре). Добавки подавляют струк-
турирование, конкурируя с каучуком
в этих реакциях. Применяют мето-
ксисилан марки СМ-2, дифенилси-
ландиол (силанол Ф, кристалличе-
ский белый порошок, темп. пл. 140—
23
155 °C, нерастворим в воде, раство-
ряется в полярных органических
растворителях, пожаро- н взрыво-
опасен), продукт НД-8, низкомоле-
кулярные полидиметилсилоксаны.
Ф. М.
Лит.: 290
АРРЕНИУСА УРАВНЕНИЕ (Arrhe-
nius equation, Arrheniussche Gleich-
ung)
Зависимость константы скорости ре-
акции k от абсолютной температу-
ры Т
k = koe-E^T,
где ko — предэкспоненциальный мно-
житель; Е — энергия активации; R —
универсальная газовая постоянная.
Зависимость lg k от 1/Г линейна,
тангенс угла наклона прямой в этих
координатах равен 5/4,575. В техно-
логии резины применяется для фор-
мального описания зависимости ско-
рости процессов вулканизации или
старения от температуры. Независи-
мо от истинного числа химических
реакций и нх скоростей процесс фор-
мально описывают как одну элемен-
тарную реакцию, для которой спра-
ведливо уравнение Аррениуса. По-
этому энергия активации является не
истинной, а кажущейся (наблюдае-
мой, эффективной). Наиболее широ-
ко используется при рассмотрении
результатов термического ускоренно-
го старения (см. также температуру
вулканизации). Ф. М.
АСБЕСТ (asbestos, Asbest)
Минеральный наполнитель, общее
название группы гидратированных
силикатов различных металлов, рас-
щепляющихся на гибкие тонкие
(до 0,5 мкм) волокна при механи-
ческом воздействии. Применяют
хризотиловый асбест — гидратиро-
ванный силикат магния формулы
Mg6[(OH)4Si2Os]2. Получают в виде
волокнистого порошка, пряжи, тка-
ней или войлока от белого до се-
рого цвета. Удельная поверхность
по БЭТ равна 17—60 м2/г, pH вод-
ной суспензии 10,3, плотность 2400—
2600 кг/м3. Химически инертен (кро-
ме сильных кислот и оснований),
тепло- и атмосферостоек, огнестоек,
имеет низкую тепло- и электропро-
водность. Адсорбирует пары воды из
воздуха без ухудшения свойств. При
нагреве до 130 °C выделяет 1—2%
сорбированной воды, а выше 200 °C
медленно выделяет кристаллизацион-
ную воду. Вызывает легочные забо-
левания. Отечественные продукты:
асбест хризотиловый, сорт 6, марки
К-6-30, К-6-20, К-6-5, плотность
2400—2600 кг/м3 (наполнитель гер-
метиков и битумной пластины), ас-
бест тонкоизмельченный, марок
АТ-7-1 и АТ-7-5 (плотность
2600 кг/м3) н асбест — наполнитель
марки АНК-6 (теплостойкие напол-
нители резиновых смесей). Ф. М.
Лит.: i83, 252
АТМОСФЕРОСТОЙКОСТЬ, ПОГО-
ДОСТОЙКОСТЬ (weather resistance,
Atmospharilienbestandigkeit)
Способность резиновых изделий и
резин выдерживать в течение дли-
тельного времени действие климати-
ческих факторов в процессе клима-
тического старения без значительного
изменения внешнего вида и техни-
ческих свойств. Зависит от состава
резиновых смесей, условий старения
и конструкции изделия. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 278, 315 (т. i,
с. 218)
АЭРОСИЛ (aerosil, Aerosil)
Пирогенный безводный аморфный
диоксид кремния (кремнезем), SiO2.
Содержит менее 3 % адсорбирован-
ной воды. Получают пиролизом тет-
24
рахлорида кремния в среде перегре-
того пара при 1100—1400 °C (содер-
жание остаточного хлористого водо-
рода не более 0,025 %) - Рыхлый
белый порошок, состоящий из сфе-
рических частиц размером 3—40 нм,
удельная поверхность по методу
БЭТ равна 50—400 м2/г, содержит
примерно 1014 частиц в 1 г. На по-
верхности частиц имеются сила-
нольные группы, связи Si—О—Si ло-
кализованы внутри частиц, pH вод-
ной суспензии 3,6—4,2. Ограниченно
растворим в воде (150 мг/дм3).
Отечественный аэросил выпу-
скают со следующими характери-
стиками: средний размер частиц,
нм —3—15 (А-380), 5—20 (А-300),
5—40 (А-175); удельная поверхность
адсорбции, м2/г — 380 ± 40 (А-380),
300 ±30 (А-300), 175 ±25 (А-175);
плотность 2360—2400 кг/м3.
Аэросилы применяют в качестве
усиливающих наполнителей резино-
вых смесей на основе КК и ФКК,
аэросил А-175 используют в резино-
вых смесях на основе каучуков об-
щего назначения. В результате взаи-
модействия силанольных групп КК
и аэросила резко возрастает вяз-
кость резиновых смесей даже после
кратковремеииого хранения, что де-
лает их непригодными для перера-
ботки. Поэтому в резиновые смеси
из КК, содержащие аэросил, вводят
антиструктурирующие добавки. Ре-
же применяют модифицированные
аэросилы. Ф. М.
Лит.: 84, 131, 174, 183
Б
БЕЛАЯ САЖА (white carbon, Weiss-
russ)
Осажденный гидратированный
аморфный диоксид кремния (крем-
незем) (SiO2)m-(H20)„, содержит
75—95 % диоксида кремния, а так-
же хлорид натрия, оксид кальция и
воду. Получают осаждением оксида
кремния нз водного раствора сили-
ката натрия диоксидом углерода
или водными растворами кислот
(мокрый способ). Порошок или гра-
нулы, состоящие нз пористых сфери-
ческих частиц размером 10—100 нм,
удельная геометрическая поверх-
ность по БЭТ равна 130—250 м2/г,
микропористость 18—50 м2/г, аб-
сорбция ДБФ 150—350 см3/100 г.
Удельная поверхность по БЭТ не-
однозначно характеризует способ-
ность белой сажи к взаимодей-
ствию с каучуком из-за высокой по-
ристости частиц (поры проницаемы
для молекул азота, но непроницаемы
для молекул каучука). Поэтому
при большей удельной поверхности
усиливающая способность наиболее
активных марок белой сажи нахо-
дится на уровне полуактивного тех-
углерода. Поверхность частиц гид-
рофильна, содержит силанольные и
гидроксильные группы, pH 6—10,5.
Для повышения взаимодействия с
углеводородными каучуками и уси-
ливающей способности белые сажи
модифицируют меркаптосиланами
(иапр., у-меркаптопропилтриметок-
сисиланом) и бис(3-триэтоксисилил-
пропил) тетрасульфидом.
Отечественная белая сажа выпу-
скается со следующими характери-
стиками: средний размер частиц,
нм —50—77 (БС-50), 24—34
(БС-100), 19—27 (БС-120), 20—25
(БС-150); удельная поверхность ад-
сорбции, м2/г — 40—50 (У-333), 45 ±
±10 (БС-50), 100 ±20 (БС-100),
120 ±20 (БС-120), 160 (БС-150); pH
водной суспензии — 7—9 (У-333),
9—10,5 (БС-50), 7—8,5 (БС-100), 8—
9,5 (БС-120); плотность, кг/м3 — 2040
(У-333, БС-100, БС-120), 1900—2100
25
(БС-150), 2150 (БС-50). Средний
диаметр частиц зарубежных марок
белых саж составляет, мм: 11—19
(вулкасил S, зеосил Р45, ультрасил
VN-3, няпсил VN 3AQ, хёш K.S-404),
20—25 (вулкасил С, дуросил, хёш
KS-300, хайсил 210, 215 и 233), 26—
30 (ультрасил VN-2, токусил GU-S),
31—39 (хайсил ЕР).
Белые сажи марок БС приме-
няют в качестве наполнителей бе-
лых и цветных смесей на основе
каучуков общего назначения, в ре-
зиновых смесях на основе КК ис-
пользуют У-333. Белые сажи марок
БС-100, БС-120 и БС-150 применяют
также в качестве модификаторов
адгезии (предпочтительно без ад-
сорбированной влаги) для крепле-
ния резин к текстильным материа-
лам (5—20 масс. ч.). Белые сажи
снижают скорость вулканизации ре-
зиновых смесей из-за адсорбции
вулканизующих веществ на своей
поверхности. Поэтому резиновые
смеси должны содержать повышен-
ное количество компонентов вулка-
низующей системы по сравнению с
резиновыми смесями без белой са-
жи. Другой способ сохранения ско-
рости вулканизации — добавление в
резиновую смесь органических акти-
ваторов (напр., триэтаноламина,
гексаметилентетрамина, ди- и поли-
этилеигликолей, глицерина и др.)
в количестве 1—4 масс. ч.
Ф.М.
Лит.: 131, 132, 174, 183,
276
БЕНЗИМИДАЗОЛА ПРОИЗВОД-
НЫЕ (benzimidazole derivatives,
Benzimidazol — Derivate)
Гетероциклические азотсодержащие
стабилизаторы, включающие 2-мер-
каптобензимидазол (МБИ) и цинко-
вую соль 2-меркаптобензимидазола
(ЦМБИ) формулы
NH
NH
МБИ — светлый порошок, плот-
ность 1420 кг/м3, темп. пл. 285—
304 °C. Растворяется в этаноле, аце-
тоне, этилацетате, нерастворим в
бензоле, толуоле, тетрахлориде угле-
рода и воде. Токсичен. Неокраши-
вающий стабилизатор. При исполь-
зовании в качестве ускорителей
МБТ, ТМТД и ДТК замедляет вул-
канизацию. Эффективный антиокси-
дант (предпочтителен в сочетании
с производными нафтиламина или
n-фенилендиамина), пассивирует дей-
ствие металлов переменной валент-
ности (предпочтителен в сочетании
с фенольными антиоксидантами),
ускоритель пластикации ХПК. Тор-
говое наименование: антиоксидант
МБ, идазол МБ (СССР), перма-
накс MBI, антиоксиджен МТБ
и ДР-
ЦМБИ — белый порошок, плот-
ность 1600—1750 кг/м3, темп. пл.
300 °C. Растворяется в бензоле, бен-
зине, ацетоне и этаноле, нерастворим
в воде. Неокрашивающий антиокси-
дант (предпочтителен в резинах, со-
держащих тиурамы и дитиокарба-
маты). Торговое наименование: ан-
тиоксиджен MTBZ, антиджен
MBZ, антиоксидант ZMB, MTBZ.
Ф.М.
Лит.: 288, 290
26
БЕНЗТРИАЗОЛА ПРОИЗВОДНЫЕ
(benzotriazole derivatives, Benzo-
triazol — Derivate)
Г етероциклические азотсодержащие
стабилизаторы формулы
2-(2' - Гидрокси-5' - метилфенил)-
бензотриазол (R и R'— нет, R"=
=СН3). Светло-желтый мелкокри-
сталлический порошок, плотность
1380 кг/м3, темп. пл. 129 °C. Рас-
творяется в бензоле, ксилоле, эта-
ноле, ацетоне, хлороформе. Нерас-
творим в воде. Горюч. Малотокси-
чеи. Неокрашивающий светостабили-
затор. Торговое иаимеиование: бена-
зол П (СССР), тинувии Р и др.
2-(3',5'-Ди - трет - бутил-2'-гидр-
оксифенил) беизотриазол [R — нет,
R' = R"=C(CH3)3]. Светло-желтый
кристаллический порошок, темп. пл.
155 °C. Малотоксичеи. Светостаби-
лизатор. Торговое наимеиоваиие:
тинувин 320.
2-(2' - Гидрокси-3',5' - диизопен-
тилфеиил) беизотриазол (R—нет,
R'=R"=U30-C5Hii). Светло-желтый
порошок, темп. пл. 83 °C. Малоток-
сичен. Светостабилизатор. Торговое
наименование: тинувин 328.
2-(3'-трет - Бутил-2'-гидрокси-5'-
метилфенил) - 5 - хлорбензотриазол
[R=C1, R'=G(CH3)3, R"=CH3].
Светло-желтый кристаллический по-
рошок, темп. пл. 141 °C. Горюч. Ма-
лотоксичен. Светостабилизатор (тер-
мостабилизатор для ПВХ). Торговое
наименование: тинувин 326.
2-(3',5'-Ди - трет - бутил-2'-гидр-
оксифенил) - 5 - хлорбензотриазол
[R=C1, R'=R"=C(CH3)3], Светло-
желтый кристаллический порошок,
темп. пл. 158 °C. Малотоксичен. Све-
тостабилизатор. Ф. М.
Лит.: 66, 290
БИОСТОЙКОСТЬ, СТОЙКОСТЬ К
ВОЗДЕЙСТВИЮ БИОЛОГИЧЕ-
СКОГО ФАКТОРА (biological resi-
stance, biologische Bestandigkeit)
Свойство объекта сохранять значе-
ния показателей в пределах, уста-
новленных нормативно-технической
документацией, в течение заданного
времени в процессе или после воз-
действия биофактора (ГОСТ 9.102—
78). Биофактор (биологический фак-
тор) — организмы или их сооб-
щества, вызывающие нарушение
исправного и работоспособного со-
стояния объекта. Воздействие био-
фактора может вызвать повреждение
и разрушение резин. Напр., в рай-
онах с тропическим климатом от 15
до 25 % всех повреждений может
быть вызвано биофакторами. Разли-
чают следующие виды воздействия
биофактора: механическое, химиче-
ское, биологическое засорение. Био-
логическое засорение — состояние
объекта, связанное с присутствием
биофактора, после удаления которо-
го восстанавливается исправное и
работоспособное состояние объекта.
Применительно к резиновым изде-
лиям и резинам определяют микро-
биологическую стойкость, стойкость
к термитам и стойкость к грызунам.
Ф. М.
Лит.: 35, 222
БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ (petroleum
bitumens, Erdolbitumen)
Пластичные высокоплавкие нефтяные
мягчители. Улучшают технологиче-
ские свойства резиновых смесей
(снижают эластическое восстановле-
ние, повышают каркасность, способ-
ствуют образованию плотного геля),
снижают их стоимость, замедляют
27
пероксидную вулканизацию резин.
Влияние битумов на упруго-проч-
ностные характеристики резин мень-
ше, чем жидких пластификаторов.
Оптимальное содержание битумов
5—10 масс. ч.
Битум нефтяной (ранее рубракс)
содержит асфальтены (32—40 %) и
смолы (15—23%), а также твердые
парафины. Плотность 1040 кг/м3,
темп. разм. 125—135 °C, поставляет-
ся в брикетах до 50 кг.
Асфальтеио-смолистый мягчитель
АСМГ содержит асфальтены (38—
39%), смолы (20—21%) и масла
(41—42%), плотность 1020—
1040 кг/м3, темп. разм. 125—135°С,
гранулы опудрены техуглеродом
(5—8 %). Ф.М.
Лит.: 131, 315 (т. 2, с. 620)
БЛОК-СОПОЛИМЕРЫ (block copo-
lymers, Blockcopolymere)
Сополимеры, молекулы которых со-
стоят из чередующихся блоков гомо-
полимеров или (и) статистических
сополимеров, различающихся по со-
ставу или строению, напр., (А)т—
_(В)„-(А),-(В)г, (А)га-(В)„;
(А)т— (В)л—(С)1 и т. д„ где А, В,
С — различные мономерные звенья;
т, п, /, k — число мономерные
звеньев в блоке. Блоки соединены
между собой непосредствеиио или с
помощью низкомолекулярного сши-
вающего агента X, напр., (А)т—X—
— (В) л—X—(А)л1. Стереоблок-сопо-
лимеры — полимеры, полученные из
одного мономера и содержащие че-
редующиеся блоки различной про-
странственной структуры (напр.,
изо- и синдиотактической конфигу-
рации). В линейных блок-сополиме-
рах мономерные звенья расположе-
ны в одну линию. Радиальные,
блок-сополимеры — звездообразные
макромолекулы, в которых три (или
четыре) двухблочные последователь-
28
ности радиально расходятся от одно-
го центра. В составе блок-сополиме-
ров различают жесткие (Тс и/или Тпл
выше комнатной температуры) и
мягкие (Тс и/или Т„л ниже комнат-
ной температуры) блоки. В зависи-
мости от относительного содержания
и молекулярной массы мягких и
жестких блоков блок-сополимеры яв-
ляются эластомерами или термопла-
стами. Промышленными эластомера-
ми являются трехблочные (мягкий
внутренний блок), радиальные (мяг-
кий центральный блок) и поли блоч-
ные блок-сополнмеры. В отличие от
статистических сополимеров того же
состава, блок-сополимеры обычно со-
четают свойства, присущие гомопо-
лимерам мономеров, составляющих
отдельные блоки.
Блок-сополимеры и гомополиме-
ры различают при исследовании рас-
творимости (экстракция из твердо-
го состояния и фракционирование
из раствора), прозрачности пленок,
совместимости растворов, ММР
(ультрацентрифугирование в гра-
диенте плотности и гель-проникаю-
щая хроматография), реологических
характеристик.
Блок-сополимеры и привитые по-
лимеры различают с помощью мето-
дов инфракрасной спектроскопии,
протонного магнитного резонанса,
дифференциальной сканирующей ка-
лориметрии, электронной микроско-
пии, малоуглового рентгеновского
рассеяния, светорассеяния, термоме-
ханического анализа, исследования
механических свойств (статических и
динамических), кристалличности, ди-
намических характеристик.
Молекулярную структуру блок-
сополимеров исследуют с помощью
осмометрии, светорассеяния раство-
ров, ультрацентрифугирования, гель-
проникающей хроматографии, виско-
зиметрии, селективной деструкции,
Структуру и однородность блоков
изучают методами упругого восста-
новления, реологическими, гель-про-
никающей хроматографии, ультра-
центрифугирования. Надмолекуляр-
ную структуру блок-сополимеров
изучают с помощью дифференциаль-
ной сканирующей калориметрии,
электронной микроскопии, рассеяния
рентгеновских лучей под большими
и малыми углами, двойного лучепре-
ломления, светорассеяния, исследова-
ния динамических механических
свойств и реологических характери-
стик. Ф. М.
Лит.: 26, 190, 296, 315 (т. 1,
с. 270), 326
БРАБЕНДЕРА ПЛАСТИКОРДЕР,
БРАБЕНДЕРА ПЛАСТОГРАФ (Bra-
bender plasticorder, Brabender Plasti-
korder)
Лабораторная установка для оцен-
ки технологических свойств мате-
риалов, включающая закрытую сме-
сительную камеру с двумя сменными
роторами (температура в камере
50—200 °C, роторы не сцеплены друг
с другом), привод (роторы вра-
щаются с различной частотой, фрак-
ция 3:2, максимальная частота
200 об/мин), измерительную систему
(типа «мотор — весы», позволяет
осуществлять непрерывную запись
крутящего момента на приводном
валу роторов). Установка оснащена
съемной экструзионной приставкой.
Действие основано на непрерывном
измерении крутящего момента на
приводном валу роторов при дефор-
мации сдвига испытуемого материа-
ла в смесительной камере (скорость
сдвига до 250 с-1). Позволяет
контролировать качество отдельных
партий каучуков и резиновых сме-
сей, исследовать процессы пластика-
ции каучука и изготовления рези-
новых смесей, проводить корректи-
ровку состава резиновой смеси для
достижения оптимального дисперги-
рования и максимальной производи-
тельности технологического оборудо-
вания, определять усадку и разбу-
хание экструдата (с помощью
сменной головки и мундштуков с
отверстиями круглого сечения с раз-
личной длиной профилирующего ка-
нала). Для обеспечения воспроизво-
димости результатов испытаний ва-
жен контроль объема (обычно
0,8—0,9; при смешении с высокодис-
персными наполнителями 0,7—0,8) и
продолжительности (не более 90 с)
загрузки, частоты вращения роторов
и температуры.
Пластограмма (зависимость кру-
тящего момента от времени) пока-
зывает повышение крутящего мо-
мента до максимального значения
(по окончании загрузки) и после-
дующее его снижение в результате
тиксотропного разрушения и пла-
стикации материала, повышения
температуры в камере. В случае
вулканизации возможно повторное
повышение крутящего момента.
С использованием пластографа
рассчитывают: максимальный Ммакс
и минимальный .Ммин крутящие мо-
менты (пропорциональны эффектив-
ной вязкости материала при данной
температуре); степень пластикации
Ммакс/Ммин; время Дт снижения
Аймаке до значения Мй время Тяня
достижения минимального крутяще-
го момента; время подвулканизации
тПв повышения ЛТМии до Л1Пв (на
10 %); условную скорость пластика-
ции (Ломакс — А1мин)/(Л1макс 4" Atf) ДТ,
где Л4макс > > Л4МИИ; услов-
ную скорость вулканизации
(Also—jMn8)/(T50—Тпв), ГДв Tso — вре-
мя до повышения Л/Мни на 50 %,
Мео = 1.5 ММин; максимальную тем-
пературу в камере Тмакс! показатель
обрабатываемости Л (ширина поло-
29
сы на пластограмме в оти. ед.; от-
ношение разности амплитуд наи-
большего и наименьшего значений
крутящего момента к его среднему
значению в определенный момент
времени), который характеризует
степень однородности пластоэласти-
ческих свойств в объеме материала
(зависит от адгезионных и фрик-
ционных характеристик материала,
степени заполнения камеры, началь-
ной температуры, частоты вращения
роторов), в процессе смешения мо-
нотонно снижается до постоянного
значения (указывает на завершение
смешения). При смешении каучука
с техуглеродом на пластограмме вы-
деляют области смачивания напол-
нителя каучуком (от начала про-
цесса до первого максимума Ммакс),
диспергирования (от Ммин ДО второ-
го максимума) и пластикации (пос-
ле второго максимума). Соответ-
ствующиё значения на оси абсцисс
характеризуют продолжительность
поглощения (до первого максиму-
ма) и диспергирования наполните-
ля в каучуке. Ф. М.
Лит.: 274, 315 (т. 1, с. 289)
БРОМБУТИЛКАУЧУК (brombutyi
rubber, Brombutylkautschuk)
Бромированный бутилкаучук, содер-
жащий около одного атома брома
на изопреновое звено. Содержит 2—
3 % (масс.) брома, до 90 % которо-
го находится в a-положении к
двойным связям изопрена
озоио-, погодо-, свето-, термо- и хи-
мическую стойкость; хорошие дина-
мические свойства), но в отличие от
них обладает повышенной ско-
ростью вулканизации при понижен-
ном содержании вулканизующих ве-
ществ и лучше совмещается с вы-
сокоиепредельными каучуками, имеет
повышенные адгезионные и коге-
зионные характеристики, более вы-
сокое сопротивление многократным
деформациям и термическому ста-
рению, повышенную стоимость. Зна-
чение fP может достигать 20 МПа
(чаще 9—15 МПа), вр 300—800%,
В до 45 Н/мм, твердость по Шору А
до 80 ед. Максимальная рабочая
температура резин на воздухе
180 °C, без него — выше 200 °C.
Вулканизующие системы вклю-
чают оксид цинка в сочетании с
другими веществами или органиче-
ский пероксид в сочетании с соаген-
том вулканизации. Замедлители под-
вулканизации (масс, ч.): оксид маг-
ния (0,2—0,1), или ДБТД (0,1—1,5),
или стеарат кальция (0,5—2); для
смеси ББК и НК—оксид магния
(0,2—1), ДБТД (0,5—1,5), сульфен
амиды (0,5—1,5), фенольные анти-
оксиданты (0,5—1,5), диоктилдифе-
ниламин (0,5—1). Тиурамсульфиды,
ДТК, n-фенилендиамины, фталевый
ангидрид, стеариновая кислота, ка-
нальный техуглерод и другие ве-
щества кислого характера способ-
ствуют преждевременной вулканиза-
ции.
[—СН2—С(СН3)2—]—[—СН=С(СН3)—СН(Вг)—СН2—]
Каучуки эссо бромбутнл 2244 и
полисар' бромбутил Х2 содержат
1.8—2,4 % (масс.) брома, имеют
вязкость по Муни (при 125 °C) 41 —
52 ед., плотность 930 кг/м3.
Каучук сохраняет все ценные
свойства БК и ХБК (низкие водо-,
паро- и газопроницаемость; высокие
Для обеспечения повышенных
физико-механических и адгезионных
характеристик используют (масс, ч.):
оксид цинка (3) и серу (0,2—0,7) в
сочетании с ДБТД (1—2) или с
ДБТД (1—2), БДМС (0,5—1,5) и
оксидом магния (0,2—1) или с ЦБС
(0,5—1,5), ДОТГ (0,1—0,5) н
30
БДМС (0,5—1,5). Теплостойкие ре-
зины содержат (масс, ч.): оксид
цинка (3), ТМТД (0,2—1), ДБТД
(0,5—1) или (и) оксид магния
(0—0,5); оксид цинка (3), ДЭДТК
или ДМДТК цинка (0,2—0,8), ДБТД
или оксид магния (0,2—1); оксид
цинка (3), алкилфеиолоформальде-
гидную смолу, напр., типа SP-1045
(0,5—3); дикумилпероксид 40 %-ный
(1,5), МФДМ (1,5). После старения
резины, содержащей (масс, ч.): оксид
цинка (3), ТМТД (0,3), оксид маг-
ния (0,3), техуглерод N 550 (50), ва-
зелиновое масло (10) и стеариновую
кислоту (1), при 125°C (1500 ч),
150°C (150 ч), 175°C (72 ч) и
200 °C (24 ч) значение /₽ снизилось
с 13,5 до 8, 4; 2; 0,7 и 2,1 МПа;
8Р с 450 до 300, 350, 290 и 190 %;
Н по Шору А изменилось с 42 до 50,
43, 29 и 27; значение ОДС (150 °C,
70 ч) составило 61 %. Для снижения
ОДС при термическом старении ис-
пользуют (масс.ч.): оксид цинка (3),
ТМТД (0,2—1,5), ДБТД (0—2),
оксид магния (0—0,5); оксид цинка
(3), ДТДМ (0,5—1,5), ДБТД
(0,5—1,5); систему с дикумилпер-
оксидом. Резины для эксплуатации в
горячей воде и водяном паре содер-
жат (масс.ч.): оксид цинка (3) и
свинцовый сурик РЬзО< или оксид
свинца РЬО. Резиновые смеси на
основе композиции ББК и диено-
вых каучуков должны содержать
(масс.ч.): серу (0,2—1) или сочета-
ние серы (0,2—1) и ДТДМ (0,5—1,5).
В отличие от БК вулканизующие
смолы могут не быть бромированны-
ми, а резиновая смесь не содержит
галогенов. Замена ХБК на ББК до-
пускается только при условии кор-
ректирования состава вулканизую-
щей системы, иначе возможна преж-
девременная вулканизация резиновой
смеси.
Наполнители (техуглерод) и мяг-
чители (парафиновые и нафтеновые
масла) выбираются так же, как и
для ХБК.
Термостабилизаторами являются
МВТ или МБИ в сочетании с окси-
дом магния или продукт реакции
дифениламина с ацетоном в сочета-
нии с оксидом магния или все три
вещества одновременно. В зависимо-
сти от химического строения стаби-
лизаторы могут замедлять или уско-
рять вулканизацию.
Бромбутилкаучук совмещается с
ненасыщенными каучуками, ЭПТ, БК,
ХПЭ, ЭХГК, ПОК. В результате
совмещения улучшаются свойства
резин из НК (тепло-, погодо- и хи-
мическая стойкость, газонепроницае-
мость, виброизоляциоииые характе-
ристики) и ББК (когезионные и ад-
гезионные свойства), ЭПТ (газоне-
проницаемость, виброизоляциоииые и
адгезионные характеристики) и ББК
(морозо- и озоностойкость). При
совмещении улучшаются свойства ре-
зин из БНК (стойкость к эфирам и
кетонам, морозо- и озоностойкость),
но одновременно снижаются масло-
стойкость и физико-механические ха-
рактеристики этих резин.
При одинаковой вязкости каучу-
ков по Муни режимы изготовления
и переработки резиновых смесей из
ББК и БК одинаковы за некоторы-
ми исключениями. Вулканизующие
агенты, включая оксид цинка, вво-
дят на. второй стадии смешения в
резиносмесителе или на вальцах.
Очередность введения ДБТД ие ре-
гламентируется. Для предупреждения
преждевременной вулканизации до-
пускается добавление МФДМ перед
переработкой резиновой смеси. Тем-
пература выгрузки резиновой смеси
после первой стадии должна быть не
выше 140 °C, а после введения вул-
канизующих агентов ие выше 100 °C.
31
Предпочтительна температура вулка-
низации 160 °C.
Области применения резин на
основе ББК и ХБК одинаковы (ру-
кавные изделия, конвейерные ленты,
опоры, элементы шин, покрытия ре-
зервуаров, медицинские и фармацев-
тические изделия). Ф. М.
Лит.: 175, 242, 247, 278, 308, 379
БУТАДИЕННИТРИЛЬНЫЕ КАУ-
ЧУКИ, ДИВИНИЛНИТРИЛЬНЫЕ
КАУЧУКИ (butadiene — acrylonitrile
rubbers, Butadienakrylnitriikaut-
schuke)
Продукты высокотемпературной
(~30°C) или низкотемпературной
(~—5 °C) сополимеризации бутадие-
на и нитрила акриловой кислоты
(НАК) в водной эмульсии под дей-
ствием свободнорадикальных инициа-
торов
[—СН2—СН=СН—СНг-
Бутадиеновая часть каучука со-
держит 71—75 % транс- 1,4-звеньев,
12—15 % цис- 1,4-звеиьев и 13—14 %
1,2-звеньев. Звенья бутадиена и НАК
(от 17 до 50 %) распределены в
основном статистически; при повы-
шенном содержании НАК в цепи
имеются микроблоки. Напр., при
36 % НАК в макромолекуле содер-
жится 17 % пентад ААВАА, 24 %
триад АВА и 21 % триад ВВА. Сред-
немассовая мол. масса 200—300 тыс.
Каучуки аморфны. Плотность кау-
чука, содержащего 15—17, 26 и 36 %
НАК составляет 940, 960 и 980 кг/м3,
Тс —55, —42, —32 °C соответственно.
Растворимы в ароматических и хло-
рированных углеводородах, кетонах;
ограниченно растворимы или нерас-
творимы в алифатических углеводо-
родах и спиртах, минеральных мас-
лах и природных жирах. Содержание
НАК в отечественных БНК состав-
ляет (%): 17—20 (марки СКН-18,
СКН-18 РВДМ), 27-30 (марки
СКН-26, СКН-26 РВДМ, СКН-26 М,
СКН-26 МП, СКН-26 АС, СКН-26
АСМ), 36—40 (марки СКН-40,
СКН-40 М, СКН-40 Т, СКН-40 С,
СКН-40 СМ, СКН-40 АСМ), 49—52
(СКН-50 АСМ). Цифры в названии
марки соответствуют содержанию
НАК в исходной смеси мономеров.
Каучуки, имеющие в обозначении
букву А, получены при низкотемпе-
ратурной, остальные — прн высоко-
температурной полимеризации. Кау-
чуки СКН-18, СКН-18 РВДМ,
СКН-26, СКН-26 РВДМ, СКН-40,
СКН-40 С, СКН-26 АС и СКН-40 АС
имеют жесткость 17,2—21,1 Н. Кау-
чуки СКН-18 М, СКН-26 М, СКН-26
МП, СКН-40 М —7,4—11,3 Н. Кау-
чуки СКН-26 АСМ и СКН-40 АСМ —
5,9—8,3 Н (I группа) и 8,3—11,3 Н
(II группа). Каучук СКН-50 АСМ —
|т—[—CHj—CH(CN)—
6,4—10,3 Н. Содержание ФНА в
каучуке составляет 2—3 % (масс.).
Каучук СКН-26 МП для изготовле-
ния светлых и пищевых резин со-
держит неокрашивающие антиокси-
данты. Каучуки СКН-18, СКН-18
РВДМ, СКН-18 М, СКН-26,
СКН-26 РВДМ, СКН-26 М, СКН-40,
СКН-40 Т, СКН-40 М изготавливают
по ГОСТ 7738—79 в виде ленты,
смотанной в рулон, и в виде бри-
кетов. Изготавливают также карб-
оксилатный БНК марки СКН-26-5
(сополимер бутадиена, НАК и акри-
ловой кислоты), каучук СКН-26-
ПВХ-30, содержащий 30 % поливи-
нилхлорида, изопреннитрильный кау-
чук СКИН-30.
За рубежом БНК изготавливают
с очень высоким (42—53 %), высо-
ким (35—41 %), средневысоким
(31—34%), средним (24—30 %) и
низким (17—23%) содержанием
НАК. В завясимостн от пластоэла-
32
стическиХ свойств эти каучуки бы-
вают жесткие (вязкость по Муни
71—140, жесткость выше 12 Н),
мягкие (40—70, 7—12 Н), очень
мягкие (20—30, ниже 7 Н). Выпу-
скают также БНК, содержащие от
10 до 60 % (чаще 30 %) ПВХ (раз-
личные вязкость по Муни, тип ста-
билизатора, условия полимеризации);
жидкие, крошкообразные и порошко-
образные, содержащие от 25 до
50 масс. ч. эфирного пластификатора
(обычно ДОФ) или техуглерод;
карбоксилатные, эпоксидированные,
гидрированные, со связанным анти-
оксидантом н др. Торговые наиме-
нования зарубежных БНК: бута-
преи, кемигам N, паракрил, FR-N
иайсии, хайкар, тай-терм (США),
бутакои (Великобритания), бутакрил
(Франции), пербунан (ФРГ), край-
нак (Канада), европреи N, сирбан,
элаприм (Италия), нипол N, JSR-N
(Япония), буиа N (ГДР).
В зависимости от состава рези-
новой смеси /р резин из БНК колеб-
лется от 10 до 30 МПа, ер— от 200
до 700 %, В — от 25 до 85 кН/м,
Н по Шору А от 35 до 90 ед. Ре-
зины имеют высокую износостой-
кость (иа уровне НК) и низкую га-
зопроницаемость (на уровне БК при
40 % НАК), ио плохую эластич-
ность (по сравнению с резинами из
НК, БСК, ХПК) и высокое тепло-
образование. При повышении содер-
жания НАК возрастают /р, И, гисте-
резисные потери, износостойкость,
стойкость к алифатическим углево-
дородам и маслам, термостойкость
и газонепроницаемость, но снижают-
ся эластичность и морозостойкость
резин. Одновременно уменьшается
набухание резин в неполярных
(смесь изооктана с толуолом) и воз-
растает набухание в полярных (аце-
тон, метилэтилкетон) растворителях.
В зависимости от содержания и типа
Пластификатора минимальная темпе-
ратура эксплуатации резин на основе
БНК составляет: СКН-18 — от —45
до —60 °C, СКН-26 —от —40 до
—50 °C, СКН-40 —от —15 до
—30 °C. Максимальная температура
длительной (более 500 ч) и кратко-
временной (50—150 ч) эксплуатации
на воздухе серных вулканизатов мо-
жет составлять 100 и 120 °C, тнурам-
ных и пероксидных вулканизатов —
120 и 150 °C. Максимальная дли-
тельность эксплуатации резин из
БНК на воздухе при 90 °C — не бо-
лее 8000 ч, при 120 °C — ие более
900 ч, при 150 °C — не более 70 ч.
В отсутствие воздуха, в том числе
в химически инертных рабочих сре-
дах, максимально допустимая темпе-,
ратура может возрасти иа 20—50 °C.
На термостойкость резин больше
всего влияет состав вулканизующей
системы. Для конкретных резин из
СКН-18, СКН-26, СКН-40 и СКН-50
значение Тс равно —53, —41, —27,
—8 °C; 7\Р------59, —49, —24 и
—12 °C; коэффициент морозостойко-
сти при —15 °C — 0,6, 0,4, 0,1 и 0;
эластичность по отскоку прн 22 °C —
41, 30, 15 и 5%; ДУ (22°C, 72 ч)
в изооктане-----|-16, -4-6, +1 и
—0,5%; ДУ (22 °C, 72 ч) в смеси
изооктана и толуола [50:50 %
(об.)] —+153, +102, +47 и +37 %.
БНК с высокой вязкостью исполь-
зуют в резиновых смесях с очень
большим содержанием пластифика-
торов (мягчителей) для получения
резин с низкой твердостью. Каучуки-!
с низкой вязкостью используют в ре-
зиновых смесях с большим содержа-
нием наполнители для получения
резни повышенной твердости. В ре-
зииовых смесих БНК иногда совме-
щают с другими каучуками или
пластиками для"снижения стоимости
(до 20 % БСК), озоностойкости (до
50 % ПВХ, или до 30 % ХПК, или
2 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
33
До 20 % ЭПТ), огнестойкости и
стойкости к ароматическим ' углево-
дородам (до 30 % ПВХ), морозо-
стойкости (до 10% ПБ), технологиче-
ских целей (ИК, НК). Совместимость
с ПВХ возрастает при повышении
содержания НАК в каучуке.
Вулканизующая система содер-
жит серу (плохо растворима в БНК)
или ее доноры, ускорители и акти-
ваторы вулканизации. Отношение со-
держания серы к содержанию уско-
рителя ниже, чем в резиновых сме-
сях иа основе ИК, НК или БСК,
снижаясь при повышении количества
НАК в каучуке. Серные вулканизую-
щие системы включают, например
(масс, ч.): серу (2—2,5), МВТ
(1,2—1,6), ДФГ (0,2—0,5); серу
(1,5—2,5), МВТ или ДБТД (1—1,5),
ТМТД (0,1—0,3); серу (1—2,5),
ТМТД (0,3—1), МВТ или ДБТД
(0—1); серу (0,5—1),ЦБС (0,3—0,8),
ДБТД (0,5—1). Термостойкость ре-
зни из БНК с этими системами мала.
В термостойких резииах применяют
эффективные вулканизующие систе-
мы, включающие, например (масс, ч.):
серу (0—0,5), ТМТД (2,5—5), МВТ
(0—1) или ЦБС (1—2); ДТДМ (2),
ТМТД (2), ДБТД (2). Активаторы
вулканизации (масс, ч.) — оксид цин-
ка (3—5), жириая кислота (0,5—1).
По прочностным показателям наибо-
лее термостойки «кадматиые» вул-
канизаты, содержащие токсичные
оксид и ДЭДТК кадмия. Пер оксид-
ная вулканизация обеспечивает
максимальную термостойкость при
сжатии.
Наполнители (масс, ч.) — актив-
ный (не более 50), полуактивный или
малоактивный техуглерод (не более
100), мелкодисперсная кремнекисло-
та, силикаты и оксиды металлов,
другие минеральные наполнители (не
более 130). Активный техуглерод
обеспечивает высокие прочностные
34
Показатели и износостойкость, Но
снижает термостойкость резин.
Пластификаторы и мягчители (не
более 30, предпочтительно 5—
15 масс, ч.)—сложные эфиры (себа-
цинаты, фталаты, адипинаты, ДБКФ,
триэтилеигликольдикаприлат, низко-
молекулярный полипропиленсебаци-
нат и др.) повышают морозостой-
кость, природные и синтетические
смолы (кумароиоиндеиовые, канифо-
ли, феиолоформальдегидные и др.)
повышают клейкость, продукты неф-
тяного происхождения (рубракс,
АСМГ и другие высокоароматизиро-
ваииые продукты) минимально ухуд-
шают прочностные свойства. Для
существенного повышения клейкости
и адгезии к ткаии иногда добавляют
до 60 масс. ч. кумароно-ииденовой
или сосновой смолы. Применение па-
рафиионафтеновых масел не допу-
скается.
Антиоксиданты для защиты от
термического старения на воздухе —
ИФФД, ДНФД, ДФАА, ПТДХ, МБИ
(не более 2 масс, ч.), в маслах —
ИФФД, ПТДХ (эффективность огра-
ничена вымыванием). При сжатии
резни антиоксиданты неэффективны.
Антиозонанты — ИФФД, ДОФД,
ГФНА их смеси друг с другом и с
восками (эффективность мала).
Резиновые смеси изготавливают
на вальцах или в резиносмесителе.
Расход энергии и теплообразование
выше, чем при изготовлении резино-
вых смесей на основе ИК и НК-
Вальцы должны охлаждаться; в на-
чале смешения вводят труднодиспер-
гируемые ингредиенты (напр., оксид
цинка, серу, активный техуглерод,
диоксид кремния), а затем мягчи-
тели и воска; при повышенном
содержании наполнителей часть миг-
чителя вводят ранее. Резиносмеси-
тель охлаждают насколько возмож-
но, сначала вводит каучук и серу,
через 2—3 мин добавляют наполни-
тели (в 1 или 2 приема), а затем
мягчители (при сильном разогреве
или очень сухой смеси часть мягчи-
теля вводят после первой порции на-
полнителя или вместе с ней), уско-
рители вводят при листовании смеси
на вальцах или на второй стадии
смешения, в виде исключения уско-
рители вводят при выгрузке резино-
вой смеси (105—120 °C).
При изготовлении резиновых сме-
сей с активными наполнителями ча-
стоту вращения роторов снижают до
10—20 об/мин.
Экструзию проводят при темпера-
туре цилиндра и червяка 40—70 °C,
головка экструдера 90—95 °C, калиб-
рующего устройства до 120 °C. Для
снижения пористости в резиновую
смесь добавляют карбонат магния и
(или) проводят вылежку смеси до
16 ч после ее изготовления. При
каландроваиии температура верхне-
го, среднего и нижнего валков со-
ставляет 70—90, 50—70 и 70—90 °C
соответственно. Повышение содер-
жания НАД и снижение визкости
смеси уменьшает ее «нерв» и раз-
бухание, улучшает качество экстру-
дата.
Резиновые смеси для компрес-
сионного формования (150—170 °C)
должны иметь высокую жесткость
при температуре формования (для
предупреждения захвата воздуха), а
для литьевого прессования (170—
190 °C) или литья под давлением
(30—60 с, до 220 °C) необходимы
мягкие смеси.
Резины из БНК применяют в про-
изводстве формовых и рукавных из-
делий, обрезиненных валов и других
изделий, контактирующих с маслами,
топливами, алифатическими углево-
дородами, водой._Ф. М.
Лит.: 2Й5Г235, 247, 271, 278, 315
(т. 1, с. 310), 322, 336, 379
БУТАДИЕНОВЫЕ КАУЧУКИ (buta-
diene rubbers, Butadienkautschuke)
Полимеры, содержащие цис-1,4-,
транс-1,4- и 1,2-бутадиеновые звенья
цис-1,4-
транс-1,4-
—сн2—сн—
Ан
Ан
СГ12
1,2-
В зависимости от способа поли-
меризации каучуки содержат раз-
личное количество этих структур,
мол. массу и ММР, разветвленность.
Различают стереорегулярные (поли-
меризация в растворе) и нестереоре-
гулярные ПБ. При повышении содер-
жания цис- 1,4-звеньев более 80 %
каучук кристаллизуется при охла-
ждении (максимальная скорость от
—55 до —60°C). Напр., коэффициент
морозостойкости при растяжении
стандартных вулканизатов СКД, вы-
держанных в течение 5, 30 и 120 мин
при —30 °C, равен 0,91—0,96, а при
—55 °C он равен 0,60, 0,57 и 0,10
соответственно. Значение Тс линейно
возрастает при повышении содержа-
ния 1,2-звеньев, количество цис- 1,4-
звеньев мало влияет на Тс. Плот-
ность ПБ 900—920 кг/м3. Каучуки
растворимы в ароматических и хло-
рированных углеводородах, циклогек-
сане и бензине; ограниченно раство-
римы в алифатических углеводоро-
дах. В зависимости от типа анти-
оксиданта имеют окраску от белого
до черного цвета. Содержат от 0,3
2*
35
до 1,5 % окрашивающего (ФНА,
ДФФД и др.) или неокрашивающего
(МБМФ, иоиол н др.) антиоксиданта.
В СССР изготавливают стерео-
регулярные СКД, СКД-2, СКД-3
(темнеющий противостаритель) для
производства шии и РТИ; СКД-ПС
и СКД-ЛПР (иетемнеющий противо-
старитель) без геля для получения
ударопрочного полистирола; СКД
СР (темнеющий и иетемнеющий
противостаритель) разветвленный с
улучшенными технологическими
свойствами (клейкость, шприцуе-
мость, усадка) для производства
РТИ и высоконаполненных асбесто-
техиических изделий; СКДП (тем-
неющий противостаритель) с ча-
стичным нарушением регулярности
ливают также каучуки СКДМ-20,
СКДМ-25 и СКДМ-30, содержащие
соответственно 20, 25 и 30 масс. ч.
ароматического масла МИНХ-1.
Зарубежные аналоги отечествен-
ных каучуков: СКД — будеи, фил-
преи и цисден-100 (США), евро-
прен-цис (Италия), буиа СВ (ФРГ)
и др.; СКД-2 и СКД-3 — америпол
СВ, карифлекс BR (США, Франция),
тактии (Канада), буиа СВ (ФРГ),
нипол BR (Япония) и др.; СКДЛ —
диен (США), интен (Великобрита-
ния), асаден (Япония); СКД СР —
иитолеи (Великобритания). Аналоги
каучуков СКВ, СКВ, СКБМ за ру-
бежом не выпускаются (отечествен-
ное производство сокращается). Из-
готавливают также каучуки, содер-
Каучук Содержание звеньев, % Гс- °C Развет- вленность Хладо- текучесть
quc-1,4 транс-1,4 1,2-
СКД СР 5-10 10-15 75-85 -40 2-3 Нет
СКДЭ 10-20 60-75 15-25 -85 1,5-2,5 Высокая >
СКДЛ 35-40 45-55 10-15 -95 1,2 Нет 80-150
СКД 87-93 3-8 3-5 -105 1,5-5,0 Низкая 5-15
СКД-2 93-96 2-4 2-4 -107 3-5 Средняя 2-6
СКД-3 94—97 1-3 1-3 -ПО 5-8 > 5-10
СКВ 10-15 15-25 65-70 -50 15-20 > Нет
СКВ 15-20 25-35 50-55 -60 10-15 > >
СКБМ 30-35 45-55 15-20 -75 10-15 > >
и меньшей склонностью к кристал-
лизации для морозостойких РТИ, а
также иестереорегулярные каучуки
(иапр., СКВ). Стереорегулярные
каучуки имеют среднечисловую мол.
массу 70—280 тыс., СКВ — от 85
до 200 тыс. Характеристика струк-
туры отечественных ПБ приведена
в таблице. Наиболее широко приме-
няют каучук СКД (ГОСТ 14924—75)
двух марок (I и II), содержащий
ФНА (0,8—1,2 масс.ч.) с вязкостью
по Муни (100 °C) 30—45 (I) и 40—
50 (И). Каучук марки I имеет ММР
шире, чем каучук марки II. Изготав-
жащие 14—50 масс. ч. ароматическо-
го (нафтенового) масла или 5—
90 масс. ч. активного высокострук-
турного техуглерода и 37,5—62,5 вы-
сокоароматического масла одновре-
менно. Содержание цис-1,4-, транс-
1,4- и 1,2-звеньев в зарубежных кау-
чуках составляет 95—98, 1—3 и 1—
3 % или 35—44, 48—58 и 7—10 %
или 18, 59 и 23 % соответственно
и др. Вязкость по Муни (100 °C)
25—55.
Прочностные свойства и стой-
кость к многократным деформациям
резни иа основе ПБ хуже, чем ре-
36
Ki
ЗИН на основе ИК и НК; термостой-
кость несколько хуже, чем резин из
БСК- Резины на основе ПБ износо-,
морозо- и водостойки, имеют высо-
кую эластичность, но нестойки в
маслах, топливах и растворителях,
газопроницаемы. Прочностные и эла-
стические свойства резин из стерео-
регулярных ПБ лучше, а технологи-
ческие свойства хуже по: сравнению
со свойствами резин из иестереоре-
гулярных каучуков.
Стереорегуляриые ПБ применяют
обычно в смеси с БСК и (или) ИК
(НК) в количестве 20—60 % от
общего содержания каучука (кау-
чук СКД марки II не более 30—
40%). Резиновые смеси на основе
одного СКД применяют редко из-за
плохих технологических свойств.
Добавление стереорегулярного ПБ
повышает износостойкость при ком-
натной и повышенной температурах,
морозостойкость и эластичность ре-
зни из ИК (НК) и БСК- При со-
держании ПБ более 30 % снижает-
ся адгезия резин из ИК (НК) к ме-
таллокорду. Добавление ИК (НК)
или (и) БСК повышает f8, fp, В
(при комнатной и повышенной тем-
пературах), улучшает технологиче-
ские свойства, но ухудшает износо-
и морозостойкость резин нз СКД.
Добавление БСК повышает также
термостойкость и сопротивление кри-
сталлизации при охлаждении резин
нз СКД. Сопротивление разраста-
нию трещин и усталостная вынос-
ливость оптимальны при соотношении
ИК или (и) БСК к СКД, рав-
ном 1:1. Резиновые смеси на осно-
ве СКД могут содержать до 30 %
ХПК или БНК- При совмещении с
СКД различие в вязкости по Муни
(100 °C) смешиваемых каучуков не
должно превышать 5—10 единиц.
Основные закономерности влия-
ния вулканизующей системы, напол-
нителей и мягчителей, наблюдаемые
в резинах из ИК (НК) и БСК, со-
храняются при смешении этих кау-
чуков с СКД. Содержание вулкани-
зующих веществ — промежуточное
между их содержанием в резиновых
смесях из ИК (НК) и БСК. Пред-
почтителен активный техуглерод, а
для светлых резиновых смесей —
диоксид кремния в сочетании с не-
активными наполнителями. Содержа-
ние ароматических и нафтеновых
нефтяных масел повышают с увели-
чением количества техуглерода. Па-
рафиновые масла значительно
уменьшают вязкость и физико-меха-
нические показатели, ароматические
масла снижают эластичность и
меньше влияют на другие механи-
ческие свойства резин. Для повы-
шения клейкости и адгезии к вал-
кам применяют кумароноииденовую
смолу и канифоль, иногда — феноло-
формальдегидные смолы. Добавле-
ние рубракса улучшает каландруе-
мость резиновых смесей. Применяют
антиоксиданты и антиозонанты
(1—3 масс.ч.) и защитные воска
(1,5—2 масс.ч.) того же ассорти-
мента, что и в резиновых смесях
на основе ИК (НК) и БСК.
Резиновые смеси на основе сте-
реорегулярных ПБ трудно валь-
цуются, шприцуются и каландруют-
ся, имеют высокую усадку, низкие
когезионную прочность и клейкость.
Для улучшения технологических
свойств помимо смешения ПБ с ИК
(НК) или (и) БСК используют на-
полненные каучуки, добавляют в
резиновые смеси повышенные коли-
чества масел (15—30 масс.ч.) и
техуглерода (60—70 масс.ч.), уве-
личивая дозировку серы и ускори-
телей. Повышение содержания ви-
нильных звеньев в каучуке до 30—
50 % улучшает технологические
свойства ПБ. При переработке (30—
37
150 °C) каучук ие подвержен де-
струкция.
Для предотвращения «шублеиия»
уменьшают зазор между валками,
снижают фрикцию и охлаждают
валки, несколько повышая темпера-
туру заднего валка. При использо-
вании резиносмесителя увеличивают
загрузку иа 10—20 %, серу и уско-
рители вводят на второй стадии
смешения или на вальцах, мягчите-
ли добавляют после диспергирова-
ния техуглерода, температура в на-
чале смешения 70—100 °C, выгруз-
ка смеси после первой стадии 150—
160 °C, после второй стадии не
выше НО °C. Экструдирование про-
водят пря сниженной скорости, тем-
пература корпуса и червяка 40 °C,
головки 90—120 °C. Температура
каландрования ниже по сравнению
с температурой каландрования ре-
зиновых смесей на основе ИК (НК)
и БСК.
Резины, содержащие ПБ, приме-
няют в основном в производстве
шин (около 90 %), РТИ, резиновой
обуви и др. Ф. М.
Лит.: 234, 247, 257, 278, 315 (т. 1,
с. 321), 379
БУТАДИЕНСТИРОЛЬНЫЕ КАУ-
ЧУКИ (butadien — styrene rubbers,
Butadienstyrolkautschuke)
Сополимеры бутадиена и стирола
или а-метилстнрола
[—СН2—СН=СН—СН2—]
Изготавливают эмульсионные бу-
тадиенстирольные каучуки (полиме-
ризация н эмульсин) н растворные
бутадиенстирольные каучуки (поли-
меризация в растворе углеводоро-
дов). Технологические и технические
свойства резиновых смесей н резин
иа основе БСК зависят от микро-
структуры (содержание цис-1,4-,
38
траяс-1,4- и 1,2-звеиьев в бутадие-
новой части каучука; распределение
бутадиеновых и стирольных звеньев)
и макроструктуры (соотношение бу-
тадиеновых и стирольных звеньев,
мол. масса, ММР, линейность и раз-
ветвленность макромолекул, содер-
жание геля) каучука.
Растворный и эмульсионный кау-
чуки низкотемпературной полимери-
зации содержат цис-1,4-звеиьев 40
и 10 %, транс-1,4-звеньев 50—55 и
70—73 %, 1,2-звеиьев 10 и 20 %,
имеют мол. массу 200—250 тыс.
(маслонаполненные более 500 тыс.)
и 150—400 тыс. (максимум в обла-
сти 200 тыс.), ММР от узкого до
умеренного (Mw/Mn от 1,1 до 2,0)
и от широкого до очень широкого
(М„/Мп от 4 до 6), линейные и
разветвленные цепи, отсутствие и
наличие геля, примеси 1—2 и 7—8 %
соответственно. Плотность 904—
980 кг/м3. Они аморфны, не способ-
ны к кристаллизации. Растворяются
в ароматических и алифатических
углеводородах. Содержат 1—3 %
неокрашивающих или окрашиваю-
щих стабилизаторов.
БСК совмещаются с ИК, НК, ПБ,
а также с БНК и ХПК. Используют
те же вулканизующие системы, что
и для ИК (обычная, серная, полу-
эффективная, эффективная, пер-
оксидная и др.), но несколько сни-
жают содержание серы и повышают
,-[-СН2-СН(С6Н6)-]л
количество ускорителей. Для на-
полненных каучуков (техуглерод,
мягчитель) состав вулканизующей
системы рассчитывают на углеводо-
родную часть каучука. Вулканизую-
щие системы могут содержать
(масс, ч.): серу (0—0,5), ТМТД,
ТЕТД или ТМТМ (2—5) и МВТ
или ДБТД (0—1); серу (0,5—1),
ЦВС (1-3) И ТМТД (0,2—б,?);
серу (1—2,5), ТМТД, ТЕТД илн
ТМТМ (0,3—1,0) и МВТ или ДБТД
(0—1,5); серу (1—2,5), ЦБС илн
ОБС (1 — 1,7) н ТМТМ или ДФГ
(0—0,8); серу (1—2,5), ДТК цинка
(0,3—0,7) и МВТ, ДБТД, ЦБС илн
ОБС (0—1); серу (1,5—2,5), МВТ,
МБТЦ или ДБТД (1-2) и ТМТД
или ТМТМ (0,1—0,3) или ДФГ
(0,2—0,8) или ЦБС (0,2—1); серу
(2—3), МВТ или ДБТД (1—2,5) и
ДТК цинка (0—0,4); серу (1—1,5),
ДТДМ (0,8—1,2) и ЦБС (0,8—1,2);
ДТДМ (1 — 1,5), ТМТД (1—1,5),
ЦБС (1—1,5); ДКП (1,5—3,0). Со-
держание оксида циика от 3 до
5 масс, ч., стеариновой кислоты или
синтетических жирных кислот от 1
до 2 масс. ч. Содержание ускорите-
лей в резиновых смесях на основе
растворных БСК иа 10—20 % ниже,
чем на основе эмульсионных кау-
чуков.
Наполнители — техуглерод (до
70 масс, ч., предпочтительно
50 масс. ч. активного техуглерода) и
минеральные наполнители (до
100 масс. ч.). Печной активный тех-
углерод ускоряет, а канальный га-
зовый и термический могут замед-
лять вулканизацию. При использо-
вании минеральных наполнителей
для предотвращения замедления
вулканизации в резиновую смесь до-
бавляют триэтаноламин, диэтанол-
амин или диэтилеигликоль (2—
4 масс. ч.). Для обеспечения гладкой
поверхности изделий добавляют
кумароиоинденовую смолу (5—
10 масс. ч.).
Мягчители — высокоароматиче-
ские нефтяные масла (лучше дис-
пергирование техуглерода, меньше
снижение физико-механическнх пока-
зателей резин по сравнению с дру-
гими маслами), ДБФ и ДБС (мо-
розостойкие резины), до 5 масс. ч.
рубракса или фактиса (улучшёййе
переработки резиновых смесей).
В резиновых смесях на основе рас-
творных БСК содержание масел и
техуглерода можно повысить на
10—20 % по сравнению со смесями
из эмульсионных каучуков. Моди-
фикаторы клейкости резиновых сме-
сей — кумароноинденовая и феноло-
формальдегидные смолы, канифоль
н ее производные.
Антиоксиданты (1—2 масс, ч.):
ФНА, ПТДХ и др. (резиновые сме-
си, содержащие техуглерод), продук-
ты конденсации феидлов с альдеги-
дом, иоиол и др. (светлые резиновые
смеси). Антиозонанты — производные
п-феиилендиамииа, напр., ИФФД,
ДОФД, ДФФД (статические усло-
вия эксплуатации), смесь производ-
ных п-фенилендиамина (0,5—
0,75 масс, ч.) с 6-этокси-2,2,4-триме-
тил-1,2-дигидрохинолином (0,75—
1 масс. ч.).
В процессах переработки каучук
практически ие подвержен деструк-
ции, имеет низкую хладотекучесть и
повышенное теплообразование по
сравнению с ИК и НК- Резиновые
смеси изготавливают на вальцах и
в резиносмесителе. «Шубление» сме-
сей на основе растворных БСК
предотвращают, снижая фрикцию,
температуру и скорость вращения
валков. Повышение содержания
стирола в каучуке, наполнителей и
мягчителей в резиновой смеси улуч-
шает экструзию н снижает усадку.
При повышении температуры ско-
рость экструзии смесей на основе
эмульсионного БСК возрастает до
уровня ИК.
Резины из БСК применяют в
производстве шин, РТИ, обуви, ка-
бельных изделий в наибольшем
объеме по сравнению с другими
каучуками. В большинстве произ-
водств используют каучук, содержа-
39
щий 22—25 % связанного стирола.
Ф. М.
Лит.-. 234, 247, 312, 315 (т. 1,
с. 339), 336
БУТИЛКАУЧУК (butyl rubber,
Butylkautschuk)
Сополимер изобутилена с 0,6—5,0 °/о
(мол.) изопрена.
[—С(СН3)—СН2-]т—[—СН2—С(СН3)=СН—СН2—]
Изопреновые звенья присоединены
в положении 1,4 и расположены
статистически. Мол. масса 300—
700 тыс.; плотность 910—920 кг/м3;
Тс около —69 °C. Каучук аморфен
в широком интервале температур,
при длительном охлаждении до тем-
пературы от —15 до —65 “С или
при растяжении свыше 500 % воз-
можна кристаллизация. Растворяет-
ся в алифатических углеводородах,
ограниченно растворяется в арома-
тических углеводородах, нераство-
рим в спиртах, кетонах, простых и
сложных эфирах, этилацетате, ани-
лине, нитробензоле и др. Содержит
до 0,5 % стабилизатора ФНА,
МБМФ, ДБДТК цинка и др.
Изготавливается в виде брике-
тов от светлого до темно-желтого
цвета следующих марок (в скобках
указано назначение каучука):
БК-0845-ТД (озоностойкие, кабель-
ные изделия), БК-Ю40Т и БК-Ю50Т
или БК-Ю50Н (РТИ общего назна-
чения), БК-1645Т (латекс), БК-1675Т
(автокамеры, диафрагмы-вулканиза-
торы, ' латекс), БК-2045М и
БК-2045Н (изделия медицинского
назначения и для контакта с пище-
выми продуктами), БК-2045Т (теп-
лостойкие и другие изделия),
БК-2045ТД (низковольтные кабель-
ные резины), БК-2055Т (клеи, изо-
ляционная лента). В обозначении
марки каучука периые две цифры
соответствуют среднему значению
непредельное™ в десятый доЛяк
мольного процента, последние две
цифры указывают на вязкость по
Муни. Буквы Т и Н означают на-
личие соответственно окрашивающе-
го или неокрашивающего антиокси-
данта (0,1—0,3 %). Напр., каучук
БК-1675Т имеет непредельность
1,6 %, вязкость по Муни (при
п
100 °C) 75 и содержит окрашиваю-
щий антиоксидант.
Зарубежные типы каучука: поли-
сар-бутил, тотал-бутил, инджей-бу-
тил, эссо-бутил и бюкар-бутил. Кау-
чуки полисар-бутил 100, 301, 400 и
600 соответствуют отечественным
каучукам БК-0845, БК-1675,
БК-2045 и БК-2545 соответственно.
Значение /р может достигать
23 МПа, вр до 900 %. При повыше-
нии ненасыщенности каучука возра-
стает и Н, снижается ер и В. Вы-
сокие физико-механические показа-
тели достигаются при повышении
молекулярной массы каучука.
Резины имеют низкую газопрони-
цаемость, хорошие диэлектрические
и амортизирующие свойства; они
стойки к действию кислорода, озоиа,
воды и водяного пара, кислот
и щелочей, растительных и жи-
вотных масел, эфиров фосфорной
кислоты, металлов переменной ва-
лентности, биологически инертны (по
сравнению с резинами из диеновых
каучуков). Недостатки резин из
БК — хладотекучесть, высокие тепло-
образование и остаточные деформа-
ции при динамическом нагружении,
низкая (8—10%) эластичность по
отскоку при 22°C (при 100°С воз-
растает до уровня резин из БСК),
плохая стойкость к ионизирующему
и УФ-излучениям.
Резины из каучука с низкой
(до 1 %) ненасыщенностью имеют
наиболее высокие озоно- и атмосфе-
ростойкость, но медленно вулкани-
зуются. При высокой (>2%) нена-
сыщенности повышаются термическая
и химическая стойкость резин, ско-
рость и степень вулканизации, но
ухудшаются озоно- и атмосферостой-
кость. При ненасыщенности 1,5—
2,0 % резины имеют оптимальное со-
четание технических и технологиче-
ских свойств.
В зависимости от вулканизующей
системы максимальная рабочая тем-
пература составляет от 130 до
180°С; при 180°С наблюдается
сильная деструкция (исключая смо-
ляные вулканизаты), в отсутствие
кислорода термостойкость резин
резко, возрастает. Напр., после ста-
рения при 150 °C (1000 ч) значение
fp изменилось с 11,2 до 4,6 МПа,
8Р с 610 до 140 %, твердость с 62
до 72.
При достаточной степени вулка-
низации резины гибки до Тс, ДБС
и ДБКФ снижают Тхр до —60 °C,
восстанавливаемость при низкой
температуре плохая.
Замена до 15—20 масс. ч. БК на
ХПК или ХСПЭ повышает термо-
стойкость резин, добавление ПЭ
улучшает химическую стойкость,
твердость и диэлектрические свой-
ства, ПИБ повышает озоностойкость
и диэлектрические показатели, до-
бавление ЭПК улучшает морозо-
стойкость резин. Совмещение с ИК,
НК, БСК и БНК или присутствие
следов этих каучукои не допускают-
ся (резиновая смесь не вулкани-
зуется) .
Вулканизующая система для ре-
зин общего назначения, а также ре-
зин для эксплуатации при темпера-
туре до 100 °C длительно или до
130 °C кратковременно иключает
(масс, ч.): серу (1—2), ДЭДТК тел-
лура и (или) ДМДТК меди и (или)
тиурамсульфиды (всего 1—2); серу
(1—2), тиазолы (0,5—2), оксид цин-
ка (5), часть серы можно заменить
на ДТДМ (при этом термостойкость
повышается примерно на 10°С),
жирные кислоты для активации не
требуются. Для уплотнительных из-
делий, термостойких до 120 °C дли-
тельно и до 140 °C кратковременно
применяют (масс, ч.): серу (0,5),
ДЭДТК теллура и (или) ДМДТК
меди (3), ДБДТ (0—1), оксид цин-
ка (5). Резины на основе каучука
с ненасыщенностью до 1 %, тер-
мостойкие до 150 °C, вулканизуют
динитрозосоединениями — ПХДО или
ПДБХДО (1,5—6,0) в сочетании с
оксидами свинца или диоксидом
марганца (5—10) и ДБТД (0—4),
применение жирных кислот и анти-
оксидантов не рекомендуется. Наи-
более термостойкие резины (до
180—200 °C) вулканизуют брониро-
ванной алкилфенолоформальдегидной
смолой (12), а также гидроксиме-
тилфеиолоформальдегидными смола-
ми на основе n-грег-бутилфенола или
п-грег-октилфенола (4—12) в соче-
тании с галогенированным каучуком
(5—10), хлорпарафином (5—10) или
галогенидом металла (2—3) с до-
бавлением оксида цинка (5). Необ-
ходимое количество вулканизующих
веществ пропорционально ненасы-
щенности каучука.
Наполнители (масс, ч.): техугле-
род (30—100, чаще 50—70), мине-
ральные наполнители (50—150, чаще
70—100). Активный техуглерод по-
вышает модуль, прочность при рас-
тяжении, сопротивление раздиру и
твердость при повышенной темпера-
туре, химическую стойкость и изно-
состойкость резин, мало влияет на
прочность при 22 °C и снижает со-
противление резиновых смесей преж-
девременной вулканизации. Морозо-
стойкие резины содержат малоактив-
41
ный техуглерод. Минеральные напол-
нители, которые применяются в свет-
лых (диоксид титана, Оксид цинка)
и термостойких (до 25 масс. ч. окси-
да циика) резинах, снижают их мо-
розо-, озоно- и атмосферостойкость.
Калаидруемые и шприцуемые рези-
новые смеси должны содержать не
менее 20—40 % (об.) наполнителей.
Пластификаторы (мягчители) — ма-
лополярные насыщенные вещества.
Для резин общего назначения при-
меняют (масс.ч.): парафин и пара-
финовые масла, вазелин и вазели-
новое масло, нафтеновые масла
(5—20); для морозостойких резни—
пластификаторы на основе сложных
эфиров, парафиновые и нафтеновые
масла; для термостойких резин —
масла (не более 5), вазелин илн
парафин (5—20); для озоностойких
резин — минимальное количество
мягчителей; для резин с минималь-
ной газопроницаемостью—кумаро-
иоиидеиовую смолу (допускается
рубракс, нежелательны вазелиновое
масло и стабилойл); для калаидруе-
мых и шприцуемых резиновых сме-
сей—петролатум, воска (5—15);
для повышения клейкости резиновых
смесей — кумароноииденовую или
алкилфеиолоформальдегидиые смолы
(до 10) или ПИБ (3—5); для сни-
жения липкости — стеарат цинка
(3—5), стеариновую кислоту (1—3),
низкомолекулярный ПЭ.
Стабилизаторы применяют только
для жестких условий эксплуатации:
в светостойких и термостойких ре-
зинах — ДБДТК никеля, в светлых
атмосферостойких резинах — ДБДТК
никеля или фенольный стабилизатор,
напр., МБМФ (1,0—1,5) в сочета-
нии с микрокристаллическим воском
(1—5), в темных резинах — вторич-
ные амины (1—1,5) в сочетании с
микрокристаллическим воском
(1-5).
Резиновые смеси изготавливают и
перерабатывают на оборудовании,
тщательно очищенном от других
смесей и их компонентов. Объем за-
грузки в резиносмеситель повышают
на 10—20%. Предпочтительно двух-
стадийиое смешение: маточную смесь
получают при 120—140 °C, вулка-
низующую систему вводят в охлаж-
денном резииосмесителе или на валь-
цах. Для повышения когезионной
прочности и снижения хладотекуче-
сти резиновую смесь, содержащую
часть наполнителя, дополнительно
обрабатывают в резииосмесителе рри
140—180 °C (напр., 140 °C, 10 мин)
вместе с 1 масс. ч. эластопара
(33 % N, 4-дииитрозо-К-метилаиили-
иа, 67 % каолина) или с другим
napa-замещениым ароматическим со-
единением. Резиновые смеси, содер-
жащие дииитрозосоедииеиия или по-
вышенное количество ДЭДТК теллу-
ра, имеют низкое сопротивление
преждевременной вулканизации.
Снижение мол. массы каучука улуч-
шает технологичность резиновых
смесей.
Температура серной вулканиза-
ции 140—200°С, смоляной — ие ни-
же 160 °C, дииитрозосоедииеииями —
начиная с комнатной температуры.
Наибольшая скорость при вулкани-
зации дииитрозосоедииеииями, наи-
меньшая — при использовании смол.
Для снижения ОДС проводят вто-
рую стадию вулканизации уплотни-
тельных резин на воздухе при
повышенной температуре. Низкая
газопаропроницаемость каучука мо-
жет вызвать образование пузырей
(пор) при вулканизации резиновых
смесей, содержащих влагу.
Применение резни — прорезини-
вание тканей, защитные покрытия
химической аппаратуры, рукава,
конвейерные ленты, автомобильные
камеры, варочные камеры и диа-
42
фрагмы форматоров — вулканизато-
ров шии, детали пищевого машино-
строения и медицинские изделия,
электроизоляция проводов и кабе-
лей герметики и др. Ф-М.
Лит.: 175, 205, 247, 278, 315
(т. 1, с. 351), 322, 336, 379
В
ВАКУУМСТОЙКОСТЬ (vacuum resi-
stance, Vakuumbestandigkeit)
Характеризуется газовыделением и
газопроницаемостью резин, способ-
ностью резин сохранять свойства и
работоспособность в вакууме. Ва-
куум — состояние разреженного газа
(индивидуального или смеси газов),
при котором его давление значи-
тельно ниже атмосферного. Количе-
ственная характеристика вакуума —
абсолютное давление. В зависимости
от значения атмосферного давления
различают низкий (10s—102 Па), сред-
ний (102—10-1 Па), высокий
(10_|—10-5 Па) и сверхвысокий
(ниже 10-5 Па) вакуум. Основные
термины и определения, используе-
мые в вакуумной технике, приведе-
ны в ГОСТ 5197—70, ГОСТ 24054—
80, ОСТ 11066.001—73 и ОСТ
11293.031—81.
Газовыделение в вакууме — свой-
ство резни выделять в вакуумное
пространство растворенные и сорби-
рованные пары и газы, низкомоле-
кулярные вещества, которые содер-
жались в резиновой смеси или об-
разовались в процессе эксплуатации
изделия. В начале выдержки в ва-
кууме испаряются наиболее летучие
компоненты, а затем вещества с бо-
лее высоким давлением паров. По
истечении некоторого времени ско-
рость потерь массы снижается до
некоторого постоянного значения
(иногда пренебрежимо малого). По-
казатели газовыделения — равновес-
ная (или удельная) скорость процес-
са, потеря массы резины и время
выхода на равновесный режим газо-
выделения при заданной температу-
ре, количество и состав продуктов
газовыделения. Газовыделение мо-
жет привести к изменению свойств
резни (изделий) из-за испарения
пластификаторов, стабилизаторов и
продуктов старения резин (напр.,
ухудшение морозо- и термостойко-
сти), а также к недопустимому из-
менению режима работы герметизи-
руемых объектов из-за конденсации
(иапр., на электрических контактах)
выделяющихся газообразных про-
дуктов. Газовыделения предупреж-
дают предварительным обезгажива-
иием резиновых изделий для вакуум-
ной техники посредством их термо-
вакуумной обработки в течение 12—
24 ч при температуре иа 10—20 °C
выше максимальной температуры
эксплуатации.
Вакуумстойкость резни зависит
прежде всего от типа каучука. В ва-
кууме устойчивы резины на основе
каучуков ПИ, ПБ, СКМС-10, ЭПК,
СКФ-26, ФКК (термостойкость в ва-
кууме выше, чем на воздухе) и КК
(термостойкость в вакууме ниже,
чем иа воздухе). Нестойки в вакуу-
ме резины на основе СКН-40,
ХПК, УК, СКФ-32, нитрозокаучука
В отечественной практике наиболее
часто применяют резины на основе
НК, ИК, СКН-26, СКФ-26. Предва-
рительная термообработка в вакуу-
ме повышает срок службы уплот-
нений из резин с полисульфидиыми
поперечными связями (срок службы
тиурамных вулканизатов снижается),
а также резин на основе КК (за
счет удаления влаги). При повыше-
нии глубины вакуума (в эксплуата-
ции) снижается температура терми-
43
веского разложения деструктируй1
щихся каучуков, температура разло-
жения деполимеризующихся каучу-
ков ие изменяется.
Ионизирующее и УФ-излучеиие
резко снижает работоспособность ре-
зни в вакууме. Влияние вакуума иа
изменение свойств резин при радиа-
ционном старении неоднозначно за-
висит от условий вакуумирования и
типа каучука в резиновой смеси.
Напр., степень радиационного повре-
ждения резин на основе БНК и
ХПК возрастает в следующем ряду
условий облучения: атмосферные
условия, воздух в замкнутом объе-
ме, статический вакуум (в откачан-
ной и запаянной ампуле), динами-
ческий вакуум (при постоянной от-
качке). В результате облучения при
постоянной откачке прочность резин
снижается более чем на порядок по
сравиеиию с облучением на возду-
хе. Резина на основе БНК после
облучения в динамическом вакууме
становится мягкой и липкой, а на
воздухе — твердой и хрупкой. Рези-
ны иа основе других каучуков при
облучении в вакууме разрушаются
с меньшей скоростью, чем на воз-
духе.
Срок службы вакуумных уплотне-
ний не зависит от накопления оста-
точной деформации резин при сжа-
тии. Работоспособность уплотнений
«вакуум — воздух» обычно хуже, чем
уплотнений «воздух — воздух» (ва-
куум способствует ускорению окис-
ления из-за более интенсивной «про-
качки» воздуха через резину).
Ф. М.
Лит.: 41, 105, 163, 278
ВАЛЬЦЕВАНИЕ (milling, Walzen)
Многократное продавливание рези-
новой смеси через зазор между дву-
мя вращающимися навстречу друг
Другу с различной сйорбсФью Валка-
ми вальцев, приводящее к ее разо-
греву, перемешиванию и гомогени-
зации в результате действия интен-
сивных деформаций сдвига. Каучук
или резиновая смесь непрерывно или
периодически подается в простран-
ство над межвалковым зазором, си-
лой трения вовлекается, деформи-
руется и уплотняется при прохожде-
нии через уменьшающийся зазор,
прилипая к одному из валков
(обычно к тихоходному) иа выходе
из зазора. Резиновую смесь подре-
зают иожом (отслаивают от валка)
и вновь подают в зазор вальцев.
Деформация сдвига резиновой смеси
в зазоре возрастает при повышении
коэффициента фрикции.
Вальцевание проводят с целью
смешения каучука или резиновой
смеси с ингредиентами; гомогениза-
ции, листоваиия и разогрева смеси;
пластикации каучука; рафинирова-
ния (очистки от твердых включе-
ний) каучука, регенерата или рези-
новой смеси; дробления или размо-
ла резни.
При изготовлении резиновых сме-
сей каучук многократно пропускают
через узкий зазор вальцев до обво-
лакивания им тихоходного переднего
валка, затем последовательно вво-
дят другие компоненты, которые
внедряются в каучук и распреде-
ляются в нем. Резиновую смесь иа
переднем валке многократно подре-
зают, закручивают в рулон и вновь
подают в зазор между валками,
обеспечивая лучшее смешение. Во
избежание чрезмерного' разогрева и
преждевременной вулканизации сме-
си коэффициент фрикции при смеше-
нии не превышает 1,3. Необходимо
эффективное охлаждение валков.
Вальцы применяют для изготовления
высоковязких резиновых смесей (вяз-
кость по Муни выше 80), а также
44
небольшого Количества любых рези-
новых смесей.
При изготовлении резиновой сме-
си в резиносмесителе ее вальцевание
проводят непосредственно после вы-
грузки из камеры с целью гомогени-
зации, добавления некоторых ингре-
диентов (напр., серы) и листования.
При листоваиии бесформенные куски
резиновой смеси превращают в ли-
стовой материал, пригодный для
дальнейшей переработки (напр.,
ленточка для питания червячной ма-
шины. холодного питания или пла-
стина). Коэффициент фрикции при
листоваиии обычно не превышает 1,1.
Разогрев смеси иа вальцах прово-
дят с целью придания ей пластиче-
ских свойств, необходимых для по-
следующего1 формования (напр.,
шприцеванием иа червячной машине
горячего питания или каландрова-
нием). Коэффициент фрикции при
разогреве обычно составляет 1,3—1,4.
Наиболее важное значение имеют
следующие параметры вальцевания:
температура валков и резиновой
смеси, зазор между валками, коэф-
фициент фрикции, система подрезки,
отбора и возврата в зазор части ре-
зиновой смеси. Режим вальцевания
зависит от строения каучука и со-
става смеси. Напр., скорость и сте-
пень разогрева резиновой смеси воз-
растает при уменьшении зазора ме-
жду валками и повышении коэффи-
циента фрикции, жесткости резино-
вой смеси и ММР каучука. При
чрезмерном разогреве возрастает
склонность смеси к отделению от
валка и снижается ее сопротивление
преждевременной вулканизации.
Обычно резиновые смеси на основе
ПИ и БСК хорошо удерживаются
на тихоходном переднем валке, а
резиновые смеси из ПБ, БК и ЭПТ
часто склонны уходить на быстро-
ходный задний валок (снижая безо-
пасность н производительность тру-
да). Для предупреждения перехода
смеси на задний валок изменяют
температуру валков, зазор между
ними и коэффициент фрикции; ино-
гда передний валок посыпают кани-
фолью, а задний валок смазывают
мылом.
Производительность вальцев со-
ставляет (кг/мии): (60—85) арДД/т,
где а — коэффициент использования
машинного времени (0,85—0,90), р —
плотность резиновой смеси (кг/м3),
D— диаметр переднего валка (дм),
L— длина рабочей части валка (дм),
т — продолжительность цикла пере-
работки (мин). При вальцевании ре-
зиновых смесей на основе БНК и
ХПК объем единовременной загруз-
ки вальцев уменьшают по отношению
к объему загрузки смесей из ПИ
(БСК) соответственно на 50—60 и
30—40 %. Ф.М.
Лит.: 25, 53, 117, 192, 239, 269,
274, 315 (т. 1, с. 373)
ВАЛЬЦЫ (mill, Walzwerke)
Агрегат для переработки полимерных
материалов вальцеванием. Основной
рабочий узел вальцев — два валка,
вращающиеся навстречу друг другу,
оси которых расположены парал-
лельно: в горизонтальной плоскости.
Кроме того, вальцы состоят из двух
станин с установленными на них
подшипниками, фундаментных плит,
механизма регулирования зазора по-
средством перемещения одного из
валков, вспомогательных устройств.
В соответствии с ГОСТ 14333—79
различают вальцы смесительные
(См), подогревательные (Пд), смеси-
тельно-подогревательные (См—Пд),
дробильные (Др), размалывающие
(Рз), рафинирующие (Рф), промыв-
ные (Пр) и лабораторные (Лб), ко-
45
ФорЫе различаются коэффициентом
фрнкции, характером рабочей по-
верхности валков (цилиндрическая
или бочкообразная, гладкая или
рифленая), набором вспомогательных
механизмов. Поверхность валков
дробильных вальцев — рифленая,
размалывающих вальцев — гладкая
или рифленая, подогревательные
вальцы могут иметь рифленый зад-
ний валок. Валки имеют цилиндри-
ческую форму; валки рафинирующих
вальцев имеют бочкообразную фор-
му.
Рекомендации СЭВ предусмат-
ривают размерный ряд валков валь-
цев (диаметр X длина, мм): 490 X
X 800, 550 X 800, 550 X 1500, 660 X
X 2100 (для тихоходного переднего
валка) и 610X800, 550X800,
550X 1500, 600X2100 (для заднего
валка). Пример обозначения:
550
Пд 800 П — подогревательные
вальцы, диаметр обоих валков
550 мм, длина 800 мм, привод распо-
ложен справа от валков.
Смесительные вальцы предназна-
чены для введения компонентов в
резиновую смесь, а также для го-
могенизации (доработки), охлажде-
ния и листовапия резиновых смесей
после их выгрузки из резиносмеси-
теля. Подогревательные вальцы пред-
назначены для разогрева резиновых
смесей перед их переработкой (напр.,
перед загрузкой в каландр). Дро-
бильные вальцы производят грубое
дробление (измельчение) резины в
производстве регенерата и при пе-
реработке прорезиненных тканевых
отходов. Размалывающие вальцы
осуществляют более тонкое дробле-
ние (размалывание) резины, проре-
зиненных тканей, эбонита. Рафини-
рующие вальцы предназначены для
очистки материала (напр., каучука
или регенерата) от твердых вклю-
46
чеиий, которые вследствие бочкооб-
разной формы валков (увеличение
зазора от середины к краям) выдав-
ливаются от центра к краям валков,
где срезаются ножами и удаляются.
Ф. М.
Лит.: 25, 53, 117, 167, 192, 269,
315 (т. 1, с. 378)
ВИБРОРЕОМЕТРИЯ (vibroreometry,
Vibroreometrie)
Динамический метод измерения вул-
канизационных свойств резиновых
смесей, при котором образец под-
вергают знакопеременным (цикличе-
ским) деформациям сдвига при
заданной повышенной температуре,
малых амплитудах и различных часто-
тах колебаний. В процессе испыта-
ния измеряют момент сопротивления
вибродеформациям, который пропор-
ционален напряжению сдвига мате-
риала и характеризует степень его
вулканизации при заданной темпе-
ратуре. Известные виброреометры
(вулкаметры, кюрометры, динамиче-
ские релаксометры, реометры, кюр-
эластометры и др.) различаются ре-
жимом деформирования (частота
колебаний, угол колебаний), геомет-
рией рабочих органов, силоизмери-
тельными устройствами. Наиболее
распространены реометры с бикони-
ческим ротором (диском), особенно
реометр «Монсанто 100» (частота ко-
лебаний 100 циклов/мин, амплитуда
колебаний ротора 1,3 и 5°, темпера-
тура материала в камере не более
300°C). На реограмме (диаграмме)
в виде непрерывной кривой фикси-
руется изменение момента сопротив-
ления резиновой смеси вибродефор-
мациям в процессе ее нагрева и
вулканизации.
Типичная реограмма позволяет
определить: минимальный момент
(Ml), характеризующий минималь-
ную вязкость резиновой смеси; мак-
симальный (Mhr), равновесный
(Миг) или условный максимальный
(Мя) моменты, характеризующие
жесткость в вулканизате; время на-
чала вулканизации (т$), которое со-
ответствует увеличению ML на
0,1 Н-м (амплитуда колебаний 3°)
или на 0,2 Н м (амплитуда колеба-
ний 5°); время достижения задан-
ВИНИЛПИРИДИНОВЫЕ КАУЧУ-
КИ (vinylpyridine rubbers, Vinylpyri-
dinkautschuke.)
Статистические сополимеры диено-
вых углеводородов с винилпириди-
нами или их алкилпроизводиыми
(содержание винилпиридиновых
звеньев до 30 %, чаще 5—15%).
Наиболее широко применяют сопо-
лимеры бутадиена и 2-метил-5-винил-
пиридина
[—СН2—СН=СН—СН2—]т— [—СН2—СН—]„
СН3
иой степени вулканизации т, кото-
рое соответствует значению М —
= [Aft + Х(Мщнг. hr) — AL)], где
рекомендуемое значение X = 0,5;
Реограмма вулканизации резиновой
смеси, устойчивой к деструкции
оптимальное время вулканизации Тэо,
которое соответствует значению М—
= [Afi -|- 0,9(Mh(hf, hr)—Afz.)]; ско-
рость вулканизации о=100/(т90—т),
% в мин. Показатели Мн, МНг и
MHR качественно характеризуют фи-
Зрко-мехаиические свойства резни
A, fe). Ф. М.
Лит.: 28, 53, 98, 131, 232, 241,
249, 274, 278, 279
Мол. масса от 2—10 тыс. (жидкие)
до 50—150 тыс. (твердые); широкое
ММР, плотность 910—980 кг/м3, 7'с
от —50 до —70 °C в зависимости от
содержания виниловых мономеров.
Они аморфны, растворимы в алифа-
тических и ароматических углеводо-
родах, гидрофильность возрастает
при повышении количества винил-
пиридина, содержат стабилизатор
[до 3 % (масс.)] и жирные кислоты
[до 1,5 % (масс.)], получают эмуль-
сионной полимеризацией.
В промышленности выпускают
следующие типы бутадиеивииилпи-
ридиновых каучуков; СКМВП
(СССР), филпрен VB (США), буна-
текс VB (ФРГ); бутадиенстиролви-
нилпиридиновый каучук СКС-МВП
(СССР), бутадиенакрилонитрилви-
иилпиридиновые каучуки СКН-МВП
(СССР), филпрен VP-4 (США).
Цифры в названии указывают со?
держание второго и третьего моно?
мера; напр., СКС-25-МВП-5 содер-
жит 25 % стирола и 5 % метилви-
иилпиридииа.
47
Резины имеют fP 20—35 МПа, ер
250—700 %, В до 100 Н/мм, /300 до
10 МПа, Н по Шору А 60—70 ед.,
эластичность по отскоку 40—45 %,
повышенную износостойкость и со-
противление росту трещин при мно-
гократном изгибе, хорошие дина-
мические свойства и морозостой-
кость.
Резиновые смеси из твердых кау-
чуков вулканизуют серой с ускори-
телями (напр., 0,5—1 масс. ч. серы и
1—2 масс.ч. сульфенамида), органи-
ческими пероксидами, органическими
и неорганическими кислотами, окси-
дами металлов, галогенсодержащими
соединениями (ZnCh, C0CI2, FeCl3,
ПВХ, ХСПЭ и др ), эпоксидными со-
единениями или комбинациями этих
веществ. Напр., вулканизующая си-
стема содержит (масс.ч.): кислоты
канифоли, бензойную, метакриловую
или алкилбензольную кислоту
(8—15) и оксид цинка (10—15) в
сочетании с серосодержащей систе-
мой. Активный техуглерод усиливает
резиновые смеси, но сильно ухуд-
шает сопротивление преждевремен-
ной вулканизации. Для предотвра-
щения этого явления уменьшают со-
держание оксида цинка, часть серы
заменяют на ДТДМ, снижают со-
держание серы до 0,3—0,5 масс. ч. и
повышают количество ускорителей
до 2—3 масс, ч., применяют замедли-
тели (НДФА, фталевый ангидрид,
борную или малеиновую кислоту,
бензоат цинка н др.). Резиновые
смеси изготавливают и перерабаты-
вают при температуре не выше
100 °C.
Применение твердых каучуков
ограниченно, широко применяется
латекс каучука (пропитка тек-
стильных материалов и др.).
Ф. М.
Лит.: 247, 315 (т. 1, с. 426)
ВИСКОЗИМЕТРИЯ (viscometry,
Viskosimetrie)
Совокупность методов измерений
пластоэластических свойств (чаще
всего вязкости) материалов с ис-
пользованием вискозиметров. Для
каучуков и резиновых смесей приме-
няют методы капиллярной и рота-
ционной вискозиметрии.
Метод капиллярной вискозимет-
рии основан на продавливании ис-
пытуемого материала плунжером че-
рез калиброванное отверстие малого
диаметра (капилляр) чаще всего при
заданном перепаде давления (изме-
ряют скорость течения). Моделирует
течение материала при шприцевании
и литье под давлением. Обеспечи-
вает измерения при скорости сдвига
10-2—10-5 с-’, действие механиче-
ского напряжения и термического
старения кратковременно (влияние
термической и механодеструкцин
пренебрежимо мало), нагрев мате-
риала невелик при любой скорости
сдвига (быстрый отвод тепла выте-
кающим потоком). В режиме уста-
новившегося течения обычно опреде-
ляют зависимость скорости сдвига,
а также температурные характери-
стики течения, усадку, разбухание
экструдата. В ряду многочисленных
капиллярных вискозиметров наибо-
лее перспективен автоматический ка-
пиллярный реометр МРТ фирмы
«Монсанто», оснащенный программ-
ным управлением и лазерным устрой-
ством для измерения усадки. Этот
реометр позволяет оценивать вяз-
костные и высокоэластические свой-
ства каучуков и резиновых смесей
в широком интервале температур, а
также их вулканизационные харак-
теристики и релаксацию напряжения.
Используют специальную оснастку,
позволяющую моделировать процес-
сы шприцевания резиновых смесей
48
(иапр., шприцующую приставку к
пластикордеру Брабендера или
мундштук Гарвея). С использова-
нием мундштука Гарвея (сменная
насадка с поперечным сечением
остроугольной клинообразной фор-
мы) качество шприцуемых заготовок
оценивают визуально по балльной
шкале (пористость, качество кромки,
шероховатость поверхности, соответ-
ствие размеров).
Метод ротационной вискозимет-
рии основан на измерении крутяще-
го момента при круговом сдвиговом
течении материала с постоянной ско-
ростью в тонком кольцевом зазоре
между двумя коаксиальными (со-
осными) цилиндрами (при постоян-
ных скорости или напряжении сдви-
га). Геометрия рабочих узлов мо-
жет быть различной: диск — диск,
конус — конус, коиус — плоскость
и др. Преимущества метода состоят
в простоте и неограниченной дли-
тельности испытаний, хорошей вос-
производимости результатов измере-
ний, возможности одновременной
оценки пластоэластических и вулка-
низационных характеристик. Разно-
видностью ротационной вискозимет-
рии является виброреомет рия (изме-
рения при знакопеременной дефор-
мации сдвига). Наиболее часто! ис-
пользуют вискозиметры Муни (см.
вязкость по Муни) и виброреометр
«Монсанто 100». Ф. М.
Лит.: 28, 47, 53, 98, 161, 232,
241, 249, 274, 278, 315 (т. 1,
с. 470)
ВЛАГОСТОЙКОСТЬ (moisture resi-
stance, Feuchtfestigkeit)
Способность резин и резиновых из-
делий сохранять свои технические
свойства при длительном действии
влажного воздуха; является част-
ным случаем водостойкости.
ф.М.
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ, НАБУХА-
НИЕ В ВОДЕ (water absorption,
Wasseraufnahme)
Скорость и количество поглощенной
воды минимальны при использова-
нии неполярных каучуков, повыше-
нии степени вулканизации резин, от-
сутствии в резиновой смеси водорас-
творимых примесей и компонентов.
Напр., водопоглощение за 13—15 мес,
для резин на основе каучуков эмуль-
сионной и растворной полимериза-
ции составляет соответственно до 10
и не более 1 %. При комнатной тем-
пературе и 100%-ной влажности
равновесное содержание воды в гид-
рофобных и гидрофильных полиме-
рах составляет соответственно не
более 2 и более 10 %. Поглощение
воды резинами на основе полярных
(БНК, ХПК, ХСПЭ) и неполярных
(НК, БСК, ЭПК, ЭПТ, БК) каучу-
ков после выдержки при 23—28 °C
в течение 8760 ч составляет соот-
ветственно 7—19 и 1—6 %. После
выдержки резин на основе различ-
ных каучуков в кипящей воде (168 ч)
увеличение массы составляет, %:
КК — не изменяется; БК — 2,7;
ХБК—18; ББК-38; БНК (17—
23% НАК) — 5; БНК (35-41 %
НАК) — Ю; БСК (менее 0,1 %
NaCl) — 8; БСК (1% NaCl) — 26;
НК—13; ХПК —25; АК—305. При
повышении температуры водопогло-
щеиие резин (особенно из ИК,
БСК, ХПК, ФК) возрастает. Ско-
рость проникновения воды в рези-
ну во много раз ниже, чем скорость
проникновения большинства органи-
ческих жидкостей. В первом прибли-
жении наблюдается линейная зави-
симость между водопоглощением при
комнатной температуре и корнем
квадратным из продолжительности
выдержки резин в воде. Для дости-
жения равновесного набухания
необходима длительная выдержка ре-
зин в воде или использование об-
разцов с высоким значением отно-
шения поверхности к объему. Сте-
пень набухания резиновых изделий
ниже, чем степень набухания образ-
цов из тех же резин. Ф. М.
Лит.: 50, 96, 222, 278
ВОДОСТОЙКИЕ РЕЗИНЫ (water-
resistant rubbers, wasserbestandige
Gumml — qualita ten)
Стойкость резни в воде зависит в
основном от типа каучука, строения
и количества поперечных связей, а
также температуры. Особенно важ-
на гидролитическая стабильность мо-
лекулярных цепей и поперечных свя-
зей при температуре эксплуатации.
Перегретая вода ухудшает свойства
резин в большей степени, чем кипя-
щая. При температуре ниже 100 °C
старение резин из НК и ИК в воде
замедляется по сравнению со ста-
рением на воздухе, а для резин из
каучуков с повышенной стойкостью
к термоокислеиию наблюдается про-
тивоположная зависимость. Напр.,
после выдержки при 90 °C в течение
480 ч на воздухе и воде прочность
резин на основе ИК, БСК, БНК и
ХПК составляет соответственно 3,4
и 12,2; 18,0 и 15,6; 23 и 21; 12,7
и 6,7 МПа.
В воде при температуре ниже
100 °C стойки резины на основе НК,
ИК, БСК, ПБ, БНК, ФК, ФКК, по-
лиэфирные ТЭП. Ограниченно рабо-
тоспособны резины из ХПК и ХСПЭ,
резины из АК и УК не рекомен-
дуются.
В кипящей воде стойки резины
на основе ЭПК, ЭПТ, БК, БНК и
ЭАК, ограниченно работоспособны
резины из ХПК и ХСПЭ, резины на
основе АК, УК, НК, ИК, ПБ, БСК
не рекомендуются,
50
В перегретой воде стойки резины
на основе ЭПК, ЭПТ, БНК и ФК
(пероксидной вулканизации), огра-
ниченно работоспособны резины из
БК, ХСПЭ и ФК (типа СКФ-26),
резины иа основе АК, УК, НК, ИК,
БСК, ХПК, КК, ФКК и ФК (типа
СКФ-32) не рекомендуются.
В эмульсиях масла в воде (5—
55 °C) применяют резины на основе
БНК, ФК, ЭПК, ЭПТ. Равновесное
набухание резин иа основе БНК в
эмульсиях обычно не достигается,
степень набухания зависит от кон-
центрации эмульсии, размера и фор-
мы образцов. При использовании ре-
зни из ЭПК и ЭПТ после длитель-
ной эксплуатации возможно повы-
шение набухания до 200 % вслед-
ствие расслоения эмульсии и изби-
рательного поглощения масла рези-
ной. Для эксплуатации в эмульсиях
воды в масле (5—60 °C) рекомен-
дуют применять резины из СКФ и
БНК- В среде водосодержащих рас-
творов полимеров (от —20 до 60 °C)
применяют резины на основе БСК,
ЭПТ, БК, НК, ХПК, ФК.
Резины на основе ЭПК и ЭПТ,
вулканизованные органическими пер-
оксидами (4—6 масс, ч.), наиболее
стойки в перегретой воде и паре.
Термостойкость уплотнительных ре-
зин возрастает при использовании
бифурона вместо серы, а также при
радиационной и радиационно-терми-
ческой обработке. Уплотнения непо-
движных соединений из резин на
основе ЭПК могут быть работоспо-
собны 50 000 ч при 95 °C, до
20 000 ч при 160—180 °C, до 8000 ч
при 200 °C и до 4000 ч при 230 °C.
Для изготовления паровых рукавов
применима резина на основе ЭПТ,
напр., содержащая серу, МБТ,
ДЭДТК кадмия, оксид цинка, стеа-
риновую кислоту, ПТДХ, техугле-
род.
Водостойкие и паростойкие ре-
зины иа основе ХСПЭ содержат
оксид свинца (более 20 масс, ч.) вме-
сто оксидОв кальция и магния, тех-
углерод, серу, ТМТД (или МБТ или
ДБТД), ДПТТ. Возможна пероксид-
иая вулканизация в присутствии со-
агентов. Предпочтительно повышение
содержания хлора в ХСПЭ.
Резины иа основе БК для при-
менения при 180 °C в перегретой
воде без доступа воздуха вулкани-
зуют смолами. Для паровых рука-
вов применима резина, содержащая,
напр., серу, МБТ, ТМТД, ДЭДТК
теллура, оксид цинка, стеариновую
кислоту и техуглерод. Резины из
ХБК содержат ЭТМ, оксиды цинка
и магния, ДБТД, оксид свинца
(10 масс. ч.).
Резины на основе ФК для при-
менения в перегретой воде и паре
вулканизуют органическими перокси-
дами (специальные типы ФК). По
термоводопаростойкости они равно-
ценны резинам из ЭПК, но более
термостойки на воздухе. Вулканиза-
ция аминами и бисфенолами не
обеспечивает длительной работоспо-
собности резин из ФК в перегретой
воде вследствие гидролитической не-
стабильности образующихся попе-
речных связей (молекулярные цепи
ФК термостабильиы в воде и водя-
ном паре). Резины на основе СКФ-32
работоспособны 6500 ч при ПО °C
или 700 ч при 150 °C. Резины из
каучука типа СКФ-26, вулканизован-
ные бисфенолами, работоспособны
700—2000 ч, а пероксидные вулка-
низаты в 3—5 раз больше. Резины
из перфторированных ФК работо-
способны до 1000 ч при 280 °C.
Резины иа основе БНК длитель-
но стойки в воде при температуре
до 150 °C, в т.ч. до 30 000—40 000 ч
при 80°С и до 21 000 ч при 110°С.
Резины из ХПК применяют в воде
при температуре не выше 125 °C
(вулканизация оксидами свинца или
смесью оксидов цинка и магния или
органическими пероксидами; напол-
нитель— техуглерод). Резины на
основе НК, ИК и БСК для эксплуа-
тации в горячей воде должны быть
термостойки. Резины из КК и ФКК
разрушаются в перегретой воде и
водяном паре вследствие гидролити-
ческой деструкции силоксановых
связей. Гидролитически нестабиль-
ны также резины из АК и УК
При выдержке резин в воде из
них экстрагируются стабилизаторы и
защитные вещества, образующиеся
при вулканизации серосодержащими
соединениями. Значительное вымы-
вание антиоксидантов происходит
даже при незначительном водопо-
глощеиии. Степень вымывания водой
даже в пределах одного класса ве-
ществ зависит от химического строе-
ния стабилизатора и типа каучука.
Напр., потеря ДМБФФД после вы-
держки вулканизата в воде в тече-
ние 720 ч составляет 25 %, а потеря
ИФФД — 80 %. Ароматические ами-
ны полностью вымываются теплой
водой из пленки ПЭ за несколько
часов, а фенолы за несколько су-
ток. Диарил-п-фенилендиамины вы-
мываются с меньшей скоростью, чем
их диалкильные аналоги. Степень
вымывания возрастает при уменьше-
нии pH воды и мол. массы произ-
водных n-фенилендиамина, но не за-
висит от мол. массы фенольных ан-
тиоксидантов. Добавление парафина
замедляет вымывание. В результате
вымывания защитных соединений
значительно снижается термоокисли-
тельная стабильность резин. Так,
время до поглощения 1 % кислорода
вулканизатом НК при 100 °C в ре-
зультате предварительной выдержки
в воде уменьшается с 63 до 8 ч.
Вымывание стабилизаторов наиболее
51
опасно для тонкостенных резиновых
изделий, работающих в контакте с
водой и воздухом одновременно.
Ф. М.
Лит.: 50, 164, 222, 278
ВОДОСТОЙКОСТЬ (water resistance,
Wasserbestiindlgkeit)
Способность резни и резиновых из-
делий сохранять технические свой-
ства при действии воды в процессе
водопоглощения. Ф. М.
ВОЛОКНА (fibres, Fasern)
Протяженные тела, гибкие и проч-
ные, с малыми поперечными разме-
рами, ограиичеиной длины, пригод-
ные для изготовления пряжи и
текстильных технических изделий.
Различают волокна натуральные и
химические (искусственные и синтети-
ческие). По строению различают эле-
ментарные (не делящиеся в продоль-
ном направлении без разрушения) и
комплексные или технические (со-
стоящие из продольно скрепленных
элементарных волокон) волокна.
Структура волокон в поперечном на-
правлении неоднородна, состоит из
нескольких концентрических слоев
различного строения и плотности.
Слои состоят из ориентированных
надмолекулярных образований, по
длине которых расположены кри-
сталлиты, и аморфных прослоек ме-
жду ними. В теле волокон имеется
много продольных трещин и мик-
ропор. Обычно текстильные волокна
перерабатываютси в нити, из кото-
рых получают армирующие мате-
риалы для резиновой промышленно-
сти. Ф. М.
ВОЛОКНА ВИСКОЗНЫЕ (viscose
fibres, Viskosefasern)
Волокна искусственные, получаемые
из природной целлюлозы. Выпускают
в виде нитей с высоким числом кру-
чений и штапельного волокна. Тех*
иическне нити имеют плотность
1500—1560 кг/м3, равновесную влаж-
ность (прн 65 %-ной влажности воз-
духа) 12—14 %, равновесное набу-
хание в воде 60—70 %, относитель-
ную разрывную нагрузку 30—
65 сН/текс, относительное разрывное
удлинение 10—16 %, сохранение проч-
ности во влажном состоянии 65—
75 %, сохранение относительного
удлинения во влажном состоянии
120—130 % (от исходного значения),
начальный модуль жесткости (удли-
нение 1 %) 3000—10 000 МПа, вы-
носливость прн многократном двой-
ном изгибе (напряжение 50 МПа)
1600—2200, эластическое восстанов-
ление после деформации (10 %) 45—
58 %. При повышенной температуре
в присутствии даже парой воды не-
работоспособны. Ф. М.
Лит.: 95, 142;, 240, 315 (т. 1,
с. 484)
ВОЛОКНА ИСКУССТВЕННЫЕ
(artifical fibres, Kunstfasern)
Волокна химические, изготовленные
из природных высокомолекулярных
соединений (целлюлозы н ее произ-
водных). К инм относятся волокна
вискозные, а также медиоаммиач-
иые, ацетатные и альгинатные во-
локна. Выпускают в виде нитей и
штапельного волокна. Ф. М.
Лит.: 142, 246 (т. 1)
ВОЛОКНА НАТУРАЛЬНЫЕ (natu-
ral fibres, Naturfasern)
Волокна растительного (напр., хло-
пок, леи), животного (напр., шерсть,
шелк) или минерального (напр.,
асбест) происхождения. Волокна ра-
стительного и животного происхож-
дения состоят из природных высоко-
молекулярных соединений, волокна
минерального происхождения — нз
52
Природных йёоргаиичёскйх соедине-
ний.
В резиновой промышленности из
природных волокон применяют в
основном хлопковые волокна. Хлоп-
ковое волокно (линейная плотность
0,1—0,2 текс) имеет плотность 1520—
1560 кг/м3, среднюю длину волокна
25—45 мм, среднюю толщину 20—
25 мкм, темп. разл. (иа воздухе)
150—160 °C; сорбция влаги (из воз-
духа с относительной влажностью 65
и 95 % прн 20 °C) соответственно
6—9 н 20—25 %, набухание в воде
22—50 %, прочность и удлинение
при разрыве 250—400 МПа и 6—
10 % (во влажном состоянии выше
иа 10—15 %). Достоинства — низкое
удлинение под нагрузкой, хорошая
адгезия необработанных нитей к ре-
зине. Недостатки — небольшая проч-
ность, инзкие химическая, термиче-
ская стойкость, а также ударная
прочность, высокое водопоглощение,
плохая стойкость к действию микро-
организмов (необходима специальная
обработка текстильного материала).
Ф. М.
Лит.: 142, 166, 206, 315 (т. 1,
с. 501)
» ВОЛОКНА ПОЛИАМИДНЫЕ (poly-
amide fibres, Polyamidfasern)
Волокна синтетические, получаемые
из алифатических или ароматических
полиамидов. В резиновой промыш-
ленности применяются в виде тех-
нических (текстильных) нитей.
Волокиообразующие алифатиче-
ские полиамиды: поликапроамид
(капрон), полигексаметиленадипамид
(аиид), полнэиантоамид (эиаит, иай-
лои 7), полиундекаиамид (уидекаи,
найлон 11, рильсаи, релсии), поли-
додеканамид (найлои 12), полигекса-
метиленсебацинамид. Алифатические
волокнообразующие полиамиды
имеют линейное строение, мол. мас-
су 15—30 тыС., аморфно-кристаллй'
ческую структуру (размер кристал-
литов 7—10 нм); в зависимости от
строения и мол. массы рабочая тем-
пература 80—150 °C, темп. пл. 185—
265 °C, темп. разл. 300—320 °C.
Волокнообразующие капрон и
анид имеют соответственно среднюю
степень полимеризации 150—200 и
80—100, степень кристалличности
0,5—0,7, темп, стекл. 40—60 и 45—
65 °C, темп. разм. 180—200 и 220—
235 °C, темп. пл. 215—220 и 250—
260 °C, плотность ИЗО—1150 и
1140—1150 кг/м3, равновесную
влажность 3,5—5,0 и 3,5—4,5 % (вы-
держка на воздухе с 65 %-ной от-
носительной влажностью), 7,0—8,5 и
6—7 % (выдержка иа воздухе с
95 %-иой относительной влаж-
ностью), равновесное иабухаиие в
воде 10—13 и 8—11 %. Волокна
имеют линейную плотность 1,7—
187 текс, разрывную нагрузку 40—
90 и 40—80 сН/текс, сохранение
прочности во влажном состоянии
83—95 %, относительное удлинение
прн разрыве 15—60 и 10—30 %, со-
хранение относительного удлинения
во влажном состоянии 105—110%
(от исходного значения). Они горю-
чи, нестойки в коицеитрироваииых
кислотах и растворах щелочей, гри-
бостойки, выпускаются в виде не-
прерывной нити и штапельного во-
локна. Торговое иаимеиование: кап-
роновые — капрон (СССР), найлои 6
и капролан (США), перлон и деде-
рон (ФРГ), амилаи (Япония), гри-
лои и бодаинл (Швейцария), аку-
лой (Нидерланды), лилнон и гелион
(Италия), силон (ЧССР), стилон
(ПНР), релои (СРР) и др.; анид-
ное—анид (СССР), найлон 6.6 (США
и др.), ниплои (Япония), нилфраис
(Франция) и др.
Эиаит и уидекаи имеют соответ-
ственно плотность 1100 и 1000—
53
1030 кг/м3, темп. пл. 205—225 и
180—189 °C, равновесную влажность
2,2—2,4 и 0,7—0,9 % (при 65 %-ной
влажности воздуха) 2,6—2,8 и 1,1—
1,2 % (при 95 %-ной влажности воз-
духа), прочность 40—80 и 30—
36 сН/текс, сохранение прочности
во влажном состоянии 95—99 и
100 %, относительное удлинение при
разрыве 13—65 и 25—30 %.
Волокна из ароматических поли-
амидов имеют повышенную плот-
ность 1300—1450 кг/м3, темп. пл. не
ниже 450 °C, темп. разл. 400—600 °C,
относительную прочность 50—
400 сН/текс, начальный модуль
жесткости (удлинение 1 %) 60 000—
120 000 МПа. Негорючи. Торговое
иаимеиоваиие: феиилои, СВМ
(СССР), арамид, кевлар, терлои, дю-
рет, кермель и др. Ф. М.
Лит.: 95, 135, 136, 142, 165, 166,
206, 295, 315 (т. 2, с. 722)
ВОЛОКНА ПОЛИЭФИРНЫЕ (poly-
ester fibres, Polyesterfasern)
Волокна синтетические, получаемые
из сложных полиэфиров со степенью
полимеризации 85—120, мол. массой
15 000—20 000. Гидрофобиы, стойки
к действию большинства кислот, ще-
лочей, растворителей, микроорганиз-
мов. Основной волокиообразующий
полимер — полиэтилеитерефталат. Во-
локна имеют степень кристаллично-
сти 0,60—0,65, плотность 1380—
1390 кг/м3, 7’с 80—100 °C, длительно
работоспособны от —70 до 170 °C,
сохраняют до 50 % исходной проч-
ности при 180 °C (прочность восста-
навливается после охлаждения),
темп. разм. 230—240 °C, темп, нуле-
вой прочности 248 °C, темп. пл. 250—
260 °C. Относительная прочность 22—
48 сН/текс, разрывное удлинение
30—60 %. Равновесная влажность
0,3—0,5 % (при 65 %-ной влажности
воздуха) и 0,7—1,0 % (при 95 %-иой
влажности воздуха), равновесное на-
бухание в воде 3—5 %, прочность
и относительное удлинение вех влаж-
ном состоянии сохраняются. Горю-
чи. После старения (180 °C, 1000 ч,
сухой воздух) сохраняют 25 % ис-
ходной прочности. Торговое наимено-
вание волокон из полиэтилентере-
фталата: лавсан (СССР), терилен
(Великобритания), дакрон (США),
тревира, диолеи (ФРГ), тергаль
(Франция), тетерон (Япония), терн-
таль (Италия), терлеика (Нидер-
ланды), элаиа (ПНР), гризутен
(ГДР) и др. Из других полиэфиров
изготавливают волокна грилеи, вик-
рои, кодель и др. В резиновой про-
мышленности применяют нити из
полиэтилеитерефталатиого волокна.
При повышенной температуре по-
лиэфирные волокна внутри резино-
вых изделий разрушаются в резуль-
тате аминолиза и гидролиза поли-
эфирных связей. Процесс разруше-
ния катализируется аминами, обра-
зующимися при распаде ускорителей
вулканизации и модификаторов ад-
гезии. Это может привести к рез-
кому снижению прочности полиэфир-
ного текстильного материала после
выдержки при 175 °C в течение I—
4 ч. При оптимальном выборе со-
става резиновой смеси полиэфирные
инти сохраняют более 50 % исход-
ной прочности после выдержки до
1000 ч при 150 °C и до нескольких
тысяч часов при 125 °C. Старение
полиамидных нитей практически ие
зависит от состава резиновой смеси.
В составе резиновых смесей, кон-
тактирующих с полиэфирными во-
локнами, нежелательны сульфеиами-
ды, дитиокарбаматы, тиурамы и
гуанидины, а также модификаторы
адгезии типа РФС, содержащие до-
норы резорцина и формальдегида
(в случае длительной эксплуатации
изделия при температуре выше
54
100 °C или кратковременно в водя-
ном паре). Предпочтительны тиа-
зольные ускорители вулканизации.
При необходимости дитиокарбаматы
и тиурамы добавляются только в
очень низкой дозировке в качестве
вторичных ускорителей. Дибутилди-
тиокарбаматы менее опасны по
сравнению с диэтил- и диметилди-
тиокарбаматами. Амиииые стабили-
заторы ие влияют иа разрушение
волокна. Рекомендуется применять
дитиофосфат цинка. Ф. М.
Лит.: 95, 135, 142, 165, 166, 206,
208, 295, 315 (т. 3, с. 115), 321
ВОЛОКНА СИНТЕТИЧЕСКИЕ
(synthetic fibres, Synthesefasern)
Волокна химические, вырабатывае-
мые из синтетических высокомоле-
кулярных соединений. В резиновой
промышленности применяют в основ-
ном полиамидные и полиэфирные
волокна. Выпускают также полиоле-
финовые (полипропиленовые, поли-
этиленовые) , полистирольиые, поли-
уретановые, поливииилспиртовые,
полиакрилонитрильные, поливинил-
хлоридные, углеродные волокна.
Технологическая схема включает
приготовление расплава (полиамиды,
полиэфиры, полиолефины) или рас-
твора (ПАН, ПВХ, ПВС) с после-
дующим удалением из них примесей
и пузырьков воздуха, формование
волокна из расплава (раствора) с
вытягиванием и термофиксацией, от-
делку (обработка реагентами, суш-
ка, кручение). Выпускают в виде
моиоволокна, штапельного волокна и
нитей.
Полипропиленовые, поливииил-
спиртовые и полиакрилонитрильные
волокна имеют плотность соответ-
ственно 910—920, 1260—1320 и
1160—1240 кг/м3, равновесную влаж-
ность (при 65 %-ной относительной
влажности воздуха) 0; 3—6 и 1,5—
3,0 %, прочность 30—45, 30—50 и
20—30 сН/текс, относительное раз-
рывное удлинение 15—25, 10—25 и
15—30 %; модуль упругости 2000—
4000, 3000—5000 и 2000—6000 МПа;
потеря прочности во влажном со-
стоянии составляет 0; 5—25 и 10—
15 %. Темп. разм. полипропиленово-
го и поливинилспиртового волокон
соответственно 140—160 и 220—
230 °C. Ф.М.
Лит.: 95, 142, 206, 315 (т. 1,
с. 503)
ВОЛОКНА ХИМИЧЕСКИЕ (chemi-
cal fibres, Chemiefasern)
Волокна, изготовляемые из природ-
ных или синтетических высокомоле-
кулярных соединений. Различают ис-
кусственные и синтетические хими-
ческие волокна. Выпускают в виде
моиоволокои, штапельного волокна,
нитей. Ф. М.
Лит.: 95, 142, 206, 315 (т. 1,
с. 500)
ВОСПЛАМЕНЕНИЕ (ignition, Ent-
flammung)
Возникновение самостоятельного
пламенного горения под воздействием
источника зажигания. Температурой
воспламенения называют температу-
ру вещества, при которой оно выде-
ляет горючие пары и газы с такой
скоростью, что после воспламенения
их от постороннего источника за-
жигания возникает устойчивое горе-
ние. Температура самовоспламене-
ния — самая низкая температура
вещества, при которой происходит
резкое увеличение скорости экзотер-
мических реакций, заканчивающееся
возникновением тления. Температура
самонагревания — самая низкая тем-
пература вещества, при которой в
ием возникают практически разли-
чимые экзотермические процессы.
Методики экспериментального опре-
55
деления этих температур приведены
в ГОСТ 12.1.017—80. Напр., опре-
деление температуры воспламенения
заключается в нагревании с задан-
ной скоростью определенной навески
вещества, периодическом зажигании
выделяющихся паров и визуальной
оценке результатов испытаний. Ф. М.
Лит.: 52, 222, 278
ВОССТАНОВЛЕНИЯ скорость
(elastic recovery speed, Wiederherstel-
lunggeschwindigkeit)
Скорость восстановления деформи-
рованных резин наряду с абсолют-
ной величиной восстановления
(напр., ОДС) характеризует их
уплотнительные свойства. Она осо-
бенно важна для уплотнений непо-
движных соединений при понижен-
ной температуре вследствие резкого
уменьшения восстанавливаемости ре-
зин. Для подвижных уплотнений со-
единений с возвратно-поступатель-
ным движением скорость восстанов-
ления должна обеспечить заполнение
резиной всех неровностей на по-
верхности сопрягаемой детали; при
это(м с увеличением скорости дви-
жения и ухудшением чистоты об-
работки она должна возрастать.
В этом случае скорость восстанов-
ления резины может оказаться даже
более важной, чем контактное на-
пряжение. Напр., более высокая гер-
метичность достигается при исполь-
зовании резины из НК с большей
скоростью восстановления, чем при
использовании резины из БНК. При
уплотнении вращающихся валов не-
достаточная скорость восстановления
резины может привести к потере
герметичности из-за образования за-
зора между уплотнительной кром-
кой и валом. Работоспособность ар-
мированной манжеты возрастает про-
порционально увеличению скорости
самопроизвольного сокращения ре-
зины, которая снижается в ряду кау-
чуков СКН, СКМС-10, СКФ-32 и
возрастает пропорционально увели-
чению деформации и наполнения ре-
зин. Скорость самопроизвольного со-
кращения возрастает при увеличе-
нии продолжительности вулканиза-
ции и уменьшается при повышении
температуры и продолжительности
старения. Д. Ф.
Лит.: 56, 205
вулканизационная сетка,
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СЕТКА
(vulcanization network, Vulkanisa-
tionsnetz)
Совокупность молекулярных цепей
каучука, связанных в единую про-
странственную структуру в резуль-
тате' вулканизации (сшивания).
В ненаполненных резинах она вклю-
чает узлы сетки, активные и неак-
тивные цепи. Золь-фракция низко-
молекулярные фракции каучука не
связаны с сеткой). Активные (эла-
стически эффективные) цепи сетки —
участки молекулярных цепей каучу-
ка между двумя узлами сетки, не-
сущие нагрузку при деформации.
Неактивными являются свободные
концы главных и боковых цепей,
внутримолекулярные петли. Тип и
количество узлов — основная харак-
теристика сеткн. В зависимости от
числа выходящих цепей различают
трех-, четырех- и полифункциональные
узлы сетки. Стабильность узлов за-
висит от нх природы и вида воз-
действия (температура, механическое
напряжение, среда). Узлы, содержа-
щие ковалентные химические связи,
образуются в результате химических
реакций с участием вулканизующей
системы, под действием ионизирую-
щих излучений (радиационная вул-
канизация) или тепла. Эти узлы,
которые часто называют поперечны-
ми связями (сшивками), обычно яв-
лЯЮтСй трех- или четырехфуикцио-
нальными. Пространственная сетка,
полученная с использованием серо-
содержащих вулканизующих систем,
в зависимости от конкретного со-
става системы и условий вулкани-
зации может включать моносульфид-
ные (С—S—С), дисульфидные
(С—S—S—С), полисульфидные
(С—S„—С, где п = 3—6) попереч-
ные связи, в т. ч. сдвоенные (сосед-
ние параллельные), боковые суль-
фидные группы с фрагментом уско-
рителя на конце, сопряженные дие-
ны и триены. Поперечные углерод-
углеродные связи, образующиеся при
радиационной или пероксидной вул-
канизации, непосредственно связы-
вают отдельные молекулы каучука.
Полифункциональные узлы обра-
зуются в результате трехмерной при-
витой сополимеризации полифунк-
циональных непредельных соедине-
ний в матрице каучука (олигоэфир-
акрилаты, дималеимиды, аллильные
соединения и другие соагенты вул-
канизации). Количество, размеры и
функциональность (до 500) этих
узлов зависят от содержания и
строения непредельного соединения,
распределения его в матрице кау-
чука, способа и условий иницииро-
вания полимеризации. Узлы, содер-
жащие солевые связи, образуются в
результате металлооксидной вулка-
низации карбоксилатных каучуков, а
также при вулканизации каучуков
солями метакриловой или других
кислот. В таких узлах, большей
частью полифункциональных, моле-
кулярные цепи каучука присоедине-
ны к поверхности частиц оксида или
полимеризованных частиц соли. Узлы
пространственной сетки термоэласто-
пластов объединены прочными фи-
зическими связями. Напр., в сти-
рольных термоэластопластах роль
полифункциональных узлов сетки
выйолняют стёклообразныё ассоЦий-
ты стирола (100—400 А), а бутадие-
новые нли изопреновые звенья яв-
ляются активными цепями сетки.
Механические напряжения вызывают
перегруппировку физических узлов,
а повышение температуры приводит
к их разрушению с последующим
восстановлением при охлаждении
образцов.
Влияние структуры простран-
ственной сетки на различные харак-
теристики резин неодинаково. Ко-
роткие поперечные связи (С—С,
С—S—С) предпочтительны для ре-
зин, к которым предъявляются тре-
бования к их остаточной деформа-
ции (в т. ч. при сжатии), термостой-
кости, сопротивлению реверсии,
теплообразованию. Полисульфидные
поперечные связи желательны в ре-
зинах с высокой прочностью при
растяжении, усталостной выносли-
востью, эластичностью (НК) и не-
желательны в термостойких рези-
нах. Дополнительное ухудшение
стойкости к термоокислительному
старению возможно вследствие мо-
дифицирования молекулярной цепи,
наличия диеновых и триеновых
структур в сетке при вулканизации
большим количеством серы. Проч-
ность и износостойкость резин, со-
держащих активный техуглерод,
меньше зависят от типа поперечных
связей.
Экспериментальные методы
определения плотности простран-
ственной сетки и ее изменений осно-
ваны на кинетической теории вы-
сокоэластичности, теории сеток и
равновесного набухания. Расчетные
уравнения, полученные с использо-
ванием этих теорий, предполагают
случайное распределение мест обра-
зования и разрыва химических свя-
зей в матрице каучука. Поэтому
расчет абсолютных значений плотно-
67
Сти сетки ненаполнеиных вулканиза-
тов правомерен только при выпол-
нении сравнительных оценок, а для
резни, содержащих техуглерод, не-
достоверен (для приближенных оце-
нок здесь следует использовать ве-
личину, обратную степени равновес-
ного набухания). Применяют также
методы, основанные на измерении
мол. массы и растворимости, равно-
весного набухания в растворителях,
зависимости напряжение — деформа-
ция, релаксация напряжения и др.
Ф. М.
Лит.: 54, 68, 83, 85, 163, 164, 264,
278, 335 (с. 105)
ВУЛКАНИЗАЦИОННОЕ ОБОРУ-
ДОВАНИЕ (vulcanizing equipment,
V ul kanisationsausriist ung)
Машины и аппараты для вулкани-
зации резиновых изделий. Различают
вулканизаторы периодического (вул-
канизационные прессы и котлы, ав-
токлав — прессы, форматоры — вул-
канизаторы, индивидуальные и рота-
ционные вулканизаторы) и непре-
рывного (барабанные, тоннельные и
камерные; установки для непрерыв-
ной вулканизации в расплаве солей,
псевдоожиженном слое и токах
сверхвысокой частоты). Вулканиза-
торы бывают общего (прессы и
котлы) и специального (формато-
ры — вулканизаторы для шин, прес-
са для клиновых ремней и др.) на-
значения. Обычно нагрев осуществ-
ляется за счет теплоты конденсации
насыщенного пара, реже используют
перегретую воду, горячий воздух,
паровоздушную смесь, электроэнер-
гию). При использовании в качестве
теплоносителей насыщенного пара,
перегретой воды, псевдоожиженного
слоя и горячего воздуха коэффи-
циент их теплоотдачи составляет со-
ответственно 1200—17 700, 293—
17 560, 270—765 и 0,12—48 Вт/(м2-К).
Наиболее Эффективный теплоноси-
тель — насыщенный водяной пар.
Температура насыщенного пара в
зависимости от его давления (МПа)
составляет, °C: 100 (0,103), ПО
(0,146), 120 (0,202), 130 (0,275), 140
(0,368), 143 (0,40), 150 (0,485), 160
0,63), 180 (1,022), 200 (1,586).
Наиболее широко применяют вул-
канизационные прессы и котлы.
Вулканизационные прессы предна-
значены для вулканизации резино-
вых изделий в пресс-формах или
другой оснастке (напр., конвейерных
лент в ограничительных металличе-
ских линейках). Их классифицируют
по виду привода (обычно гидрав-
лический с вертикальным направле-
нием действующего усилия); кон-
струкции (колонные и рамные — со-
единение станины и гидроцнлиндра
с верхней поперечиной с помощью
соответственно колонн или двух рам
из листовой стали; а также челюст-
ные, карусельные, ротационные
и др.); по расположению рабочего
цилиндра (вертикальные гидравличе-
ские с верхним и нижним располо-
жением) ; количеству обогреваемых
плит (от одно- до шестиэтажных);
способу обогрева (пар или перегре-
тая вода, выше 200 °C — только
электрообогрев плит); способу
управления (гидравлические с руч-
ным, полуавтоматическим и автома-
тическим управлением). Рабочие
жидкости в гидросистеме — мине-
ральные масла и их смеси, приме-
няют водную эмульсию при группо-
вом приводе.
Параметры конструкции основных
отечественных прессов для вулкани-
зации формовых изделий: номиналь-
ное прессовое усилие — 0,4; 1; 1,6;
2,5; 4; 10; 12,5 и 25 МН; размер
плит — 250 X 250, 400X 400, 600 X
X 600, 800 X 800, 1250 X 1250,
1800 X 1300 и 2000 X 1880 мм; рас-
58
стояние между плитами— 100, 125,
160, 200, 250, 320 и 700 мм; число
этажей—1, 2, 4 н 6. Прессы выпу-
скают по ГОСТ 11997—75. Приме-
няют вулканизационные прессы с
другими параметрами, напр., с пли-
тами размером 1600X 10000 мм
для вулканизации конвейерных лент.
Вулканизационный котел — ци-
линдрический ст'альной аппарат,
включающий корпус, днища и крыш-
ку (чаще горизонтального типа) с
паровой рубашкой (вулканизация в
воздухе) или без нее (Вулканизация
в паре). Внутренний диаметр оте-
чественных котлов 800, 1100, 1500,
2000, 2200, 2800 и 3600 мм; длина
900—22000 мм; давление пара 0,6; 1
и 1,25 МПа (чаще 0,6 МПа). Подве-
домственны инспекции Госгортехнад-
зора СССР. Обозначение включает
буквенные и цифровые индексы: КВ
(котел вулканизационный), Т (ту-
пиковой конструкции — крышка с
одной стороны) или П (проходной
конструкции — крышка с двух сто-
рон), Р (с паровой рубашкой), М
(мехаиизироваи — оснащен тележкой
и рельсами); первая цифра — внут-
ренний диаметр котла (мм), вторая
цифра—длина котла (мм). Пример
обозначения вулканизационного кот-
ла тупикового, без паровой рубаш-
ки, механизированного, с внутренним
диаметром 1100 мм, длиной цилинд-
рической части 3000 мм и давлением
0,6 МПа: котел КВТМ 1100—3000-6
ГОСТ 14106—80. Ф.М.
Лит.: 25, 117, 131, 167, 192, 194
ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ СВОЙ-
СТВА (vulcanizing properties, Vul-
kanisationseigenschaften)
Технологические свойства резиновой
смеси, характеризующие ее поведе-
ние при вулканизации. К ним отно-
сятся скорость, степень и оптимум
вулканизации, сопротивление преж-
девременной вулканизации и ревер-
сия вулканизации. Они зависят от
температуры и состава резиновой
смеси. Влияют на производитель-
ность технологических процессов из-
готовления и переработки резино-
вых смесей, уровень технических
свойств резин. Наиболее полно опи-
сываются экспериментальными кри-
Кривые кинетики вулканизации, по-
лученные методом виброреометрии
(А — реальная кривая, Б—идеальная
кривая):
/-индукционный период вулканизация;
2-главный период вулканизации; 3-пере-
вулканизация; 4-скорость процесса вулкани-
зации в главном периоде, характеризуемая
наклоном кривых; 5 -максимальная степень
вулканизации; 6-оптимальная степень вул-
канизации (90% от максимальной); /-опти-
мальное время вулканизации 3-мини-
мальная вязкость резиновой смеси; 9 - сте-
пень реверсии при перевулканизации; 10-
степень дополнительного сшивания при пе-
ревулканизации
выми кинетики вулканизации, полу-
ченными методами виброреометрии
(напр., скорость, время начала и
оптимум вулканизации) и ротацион-
ной вискозиметрии (обычно одновре-
менно с вязкостью по Муни). В за-
висимости от температуры вулкани-
зации, типа каучука и состава вул-
канизующей системы индукционный
период, реверсия или дополнительное
сшивание при перевулканизации мо-
гут отсутствовать. Скорость и опти-
мальное время вулканизации не
взаимозаменяемые характеристики.
Скорость вулканизации рассчиты-
вают только по главному периоду
59
вулканизации (без учета индукцион-
ного периода). Недовулканизация —
область между началом вулканиза-
ции и ее оптимумом. Плато вулка-
низации — время, в течение которо-
го оптимальные значения характе-
ристик материала мало изменяются.
Широкое плато означает отсутствие
реверсии; его ширина зависит от
температуры, окружающей среды и
состава вулканизующей системы.
При использовании наиболее эффек-
тивных (быстродействующих) уско-
рителей, после их расходования на-
чинается реверсия вулканизации.
Плато становится более узким
также при повышении темпера-
туры.
Резиновая смесь должна иметь
одновременно минимальную продол-
жительность процесса вулканизации
при заданной температуре и макси-
мальную продолжительность индук-
ционного периода при температуре
переработки. Если температуры
обоих процессов близки, то процесс
описывается идеальной кривой Б
(см. рис.). Однозначная зависимость
между сопротивлением преждевре-
менной вулканизации при 121 °C и
продолжительностью вулканизации
резиновой смеси при 150—200 °C не-
обязательна. Напр., две смеси мо-
гут иметь одинаковое сопротивление
преждевременной вулканизации по
Муни при 121 °C и различные зна-
чения оптимума вулканизации по
реометру Монсанто. Требования к
вулканизационным свойствам зави-
сят от используемого технологиче-
ского процесса и конструкции изде-
лия. Наиболее труден выбор ре-
зиновых смесей с оптимальным
сочетанием различных показателей
вулканизационных свойств для изго-
товления резиновых изделий в непре-
рывных технологических процессах
и методом литья под давлением, а
60
также массивных (крупногабарит-
ных) резиновых изделий.
Скорость и степень вулканизации
резиновой смеси, а также ее склон-
ность к преждевременной вулкани-
зации зависят от степени непредель-
ности каучука. Минимальная склон-
ность к преждевременной вулкани-
зации, скорость и степень вулкани-
зации имеют смеси на основе БК,
а максимальные характеристики этих
процессов наблюдаются для резино-
вых смесей на основе ПИ. Добавле-
ние НК повышает скорость вулка-
низации и снижает сопротивление
преждевременной вулканизации ре-
зиновых смесей на основе БСК-
Хлорированные, а особенно брони-
рованные БК резко повышают ско-
рость и степень вулканизации ре-
зиновых смесей. Для ускорения вул-
канизации резиновых смесей из ЭПТ
и БК следует использовать каучу-
ки с повышенной непредельностью.
Сопротивление преждевременной
вулканизации и скорость этого
процесса в главном периоде зави-
сят от типа третьего мономера в
ЭПТ.
Для обеспечения оптимальных
вулканизационных свойств обычно
используют не менее двух ускори-
телей различных классов, один из
которых ускоряет процесс вулкани-
зации, а другой повышает безопас-
ность резиновой смеси при перера-
ботке. Часто для повышения скорости
вулканизации используют ультра-
ускорители, а безопасность пере-
работки резиновой смеси обеспечи-
вают добавлением замедлителей
преждевременной вулканизации. Прн
достаточном содержании ускорителей
влияние содержания серы на вулка-
низационные свойства резиновых
смесей из непредельных каучуков
может быть невелико. Для выбора
системы ускорителей, обеспечиваю-
щей оптимальные вулканизационные
свойства, рекомендуется:
максимально снизить продолжи-
тельность вулканизации резиновой
смеси независимо от опасности преж-
девременной вулканизации;
изменить соотношение между со-
держанием серы и ускорителей;
добавить ускоритель, наиболее
эффективный для предотвращения
преждевременной вулканизации ре-
зиновой смеси (предпочтительно
сульфенамид, возможен тиазол).
Замена части серы на ее донор
увеличивает продолжительность ин-
дукционного периода, т. к. процесс
вулканизации начинается только пос-
ле отщепления серы. В качестве до-
нора серы чаще всего применяют
ДТДМ, иногда — ДПМТТ и другие
тиурамтетрасульфиды, а также ди-
морфолиндисульфиды. Техуглерод
обычно ускоряет вулканизацию и
способствует преждевременной вул-
канизации резиновых смесей. Мине-
ральные наполнители могут замед-
лять вулканизацию из-за адсорбции
ускорителей.
Антиоксиданты могут существен-
но изменять вулканизационные свой-
ства резиновых смесей. Напр., ПТДХ
обеспечивает повышенное сопротив-
ление преждевременной вулканиза-
ции резиновых смесей на основе ПИ,
ПБ, БСК и БНК по сравнению с
аминными стабилизаторами. Добав-
ление антиоксидантов может сни-
зить скорость и степень вулканиза-
ции органическими пероксидами.
Определение вулканизационных
характеристик на вулкаметре прово-
дят в соответствии с ГОСТ 12535—
84. Метод заключается в измерении
крутящего момента при сдвиговой
деформации, вызываемой колебания-
ми ротора с биконическим диском с
определенной частотой и амплитудой
при заданной температуре образца
резиновой смеси. Прибор должен
обеспечивать частоту колебаний ро-
тора 1,7 Гц, амплитуду колебаний
в условиях нулевой нагрузки 1° н
дополнительно 3,5°, усилие закры-
тия полуформ и удержания их в
замкнутом состоянии в процессе ис-
пытания 11 кН, время смыкания по-
луформ не более 5 с, обогрев полу-
форм в интервале от 100 до 200 °C
(допускается использование прибо-
ров с интервалом температур от 100
до 250°C), возможность измерения
крутящего момента в четырех пре-
делах (0—2,5; 0—5; 0—10 и 0—
20 Н-м), измерение и регистрацию
(на автоматическом самопишущем
устройстве) крутящего момента, со-
ответствующего максимальной де-
формации, с погрешностью не бо-
лее 0,5 %. В результате испытаний
определяют минимальный и макси-
мальный крутящие моменты, время
начала и достижения заданной сте-
пени вулканизации, оптимальное
время вулканизации и время ревер-
сии, показатель скорости вулканиза-
ции. Ф. М.
Лит.: 56, 68, 83, 274, 278
ВУЛКАНИЗАЦИЯ (vulcanization,
Vulkanisation)
Технологический процесс, в котором
резиновая смесь в результате обра-
зования вулканизационной сетки пре-
вращается в резину. Является мно-
гостадийным процессом. Напр., вул-
канизация непредельных каучуков
серой с ускорителями вулканизации
включает следующие стадии: взаи-
модействие серы, ускорителя и акти-
ватора с образованием сульфиди-
рующего комплекса действительного
агента вулканизации (ДАВ); реак-
цию ДАВ с каучуком, в результате
которой в макромолекулах каучука
возникают активные про'дукты при-
соединения (боковые группировки);
61
взаимодействие активных продуктов
присоединения между собой или с
активными группами в макромоле-
куле каучука с образованием пер-
вичных поперечных связей; реакции
перегруппировки и реакции, приво-
дящие к снижению степени сульфид-
ности первичных поперечных связей.
Поскольку вулканизующие вещества
равномерно диспергированы в рези-
новой смеси, ио обычно не раство-
римы в ней, реакции вулканизации
чаще всего гетерогенны (протекают
на границе раздела каучук — вулка-
низующее вещество). Однако в за-
висимости от распределения и раз-
мера частиц вулканизующих веществ
вулканизационная структура может
быть гомогенной и гетерогенной.
В процессе вулканизации наряду со
сшиванием протекают и другие ре-
акции, приводящие к изменению
структуры молекулярных цепей кау-
чука (изомеризация, циклизация, де-
струкция, окисление, внутримолеку-
лярные превращения, присоединение
ингредиентов резиновой смеси).
В результате вулканизации, кото-
рая является заключительной ста-
дией переработки резиновой смеси в
изделие, материал переходит из вяз-
котекучего в высокоэластическое со-
стояние, утрачивает пластичность и
растворимость, приобретает высокую
эластичность в широком интервале
температур, прочностные и динами-
ческие свойства, твердость. Диэлек-
трические и теплофизические харак-
теристики, морозостойкость и прони-
цаемость изменяются в меньшей
степени. При получении эбонита вул-
канизация продолжается до образо-
вания твердого продукта.
Вулканизацию проводят с исполь-
зованием серосодержащих, смоля-
ных, аминных, уретановых и других
вулканизующих систем. Применяется
пероксидная и радиационная вулка-
62
низация. Наряду с вулканизацией в
интервале температуры от 140 до
160 °C широко применяют высоко-
температурную и низкотемпературную
вулканизацию. По технологическим
признакам различают непрерывную
и двухстадийную вулканизацию,
вулканизацию в расплаве солей,
в поле токов СВЧ, в котле, го-
рячим воздухом. Производительность
процесса вулканизации зависит от
вулканизационных и пластоэластиче-
ских свойств, которые не должны
приводить к преждевременной вул-
канизации и реверсии вулканизации
резин. Наиболее важны температура
и оптимум вулканизации. Ф. М.
Лит.: 56, 68, 83, 278
ВУЛКАНИЗАЦИЯ В ГОРЯЧЕМ
ВОЗДУХЕ (hot air curing, Heissluft-
vulkanisation)
Применяется для непрерывной вул-
канизации шприцованных изделий в
туннельных и камерных аппаратах
при атмосферном давлении и тем-
пературе 200—320 °C (недостатки —
ограниченные толщина заготовки и
длина вулканизатора до 30 м обу-
словлены плохой теплопередачей);
вулканизации резиновых изделий в
котлах при атмосферном или избы-
точном давлении, температуре 130—
132 °C и интенсивной циркуляции
воздуха; второй стадии вулканиза-
ции изделий из резин на основе на-
сыщенных каучуков (напр., ФК, КК,
АК) в термостатах при 150—250 °C
для улучшения их эксплуатационных
свойств (напр., снижения ОДС при
термическом старении). Главный не-
достаток вулканизации в горячем
воздухе — реверсия свойств резин на
основе непредельных каучуков
вследствие термического окисления.
Резиновые смеси для вулканизации
в туннельных (камерных) аппаратах
и котлах содержат повышенное ко-
личес+во ускорителей вулканизации
и антиоксидантов. Применение орга-
нических пероксидов в резиновых
смесях из углеводородных каучуков
нежелательно (поверхность изделий
становится липкой из-за взаимодей-
ствия с кислородом воздуха). При-
меры вулканизующих систем для
резиновых смесей на основе раз-
личных каучуков (масс, ч.): БСК —
ДБТД (1), ДМДТК висмута
(0,5), сера (2); ЭПТ —МБТ (1),
ТМТД (0,75), ДЭДТК теллура
(0,75), дипентаметилентиурамтетра-
сульфид (0,75), сера (1,25); ХПК —
ЭТМ (0,5), диэтилтиомочевина (0,5),
оксид цинка (5). Ф.М.
Лит.: 68, 131, 192, 217, 358
ВУЛКАНИЗАЦИЯ В ПОЛЕ ТОКОВ
ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ (high
frequency vulcanization, Ultrahoch-
f requenz vu 1 kanl sation)
Обогрев тепловой энергией, генери-
руемой переменным электрическим
полем сверхвысокой частоты равно-
мерно по всей массе изделия, при-
меняют для непрерывной вулкани-
зации шприцованных изделий-, пред-
варительного иагрева заготовок фор-
мовых изделий, конвейерных лент и
шин перед вулканизацией с целью
ее интенсификации; вулканизации из-
делий из пористых резин. Независи-
мо от теплопроводности скорость
нагревания пропорциональна диэлек-
трической проницаемости и танген-
су угла диэлектрических потерь ре-
зиновой смеси, частоте и квадрату
амплитуды электрического поля, об-
ратно пропорциональна удельной
теплоемкости и плотности резиновой
смеси. Позволяет проводить равно-
мерный прогрев массивного резино-
вого изделия с высокой скоростью
(до 180—200°C за 20—60 с). Про-
мышленная линия непрерывной вул-
канизации шприцованных изделий
включает червячную маШину холод-
ного питания с вакуумированием,
приемный транспортер, микроволно-
вые нагреватели, вулканизатор тон-
нельного типа для завершения вул-
канизации в среде горячего возду-
ха, охлаждающую ванну, отборочно-
режущее устройство. Генераторы вы-
сокой частоты используют также для
предварительного нагрева резиновых
изделий перед вулканизацией в вул-
канизационных прессах (для повы-
шения производительности процесса).
Полярность резиновой смеси —
необходимое условие быстрого разо-
грева заготовки изделия микровол-
новой энергией. Различают высоко-
полярные (содержат полярные кау-
чук и наполнитель), полярные (со-
держат более 30 % полярного кау-
чука и/или наполнителя), слабопо-
лярные (содержат 15—30 % поляр-
ных компонентов) и неполярные
смеси.
Таким образом, резиновые смеси
для микроволновой вулканизации со-
держат полярные каучуки (напр.,
ХПК, БНК, АК, ХСПЭ) и (или) ин-
гредиенты (напр., активный печной
техуглерод). Предпочтительны высо-
кодисперсные низкоструктурные мар-
ки техуглерода, для обеспечения не-
обходимых свойств применяют одно-
временно высоко- и низкодисперсный
техуглерод. При дозировке техугле-
рода более 20—25 % (об.) темпера-
тура максимальна. В неполярные
(светлые) резиновые смеси добав-
ляют полярные каучуки (напр., до
25 масс. ч. ХПК в смеси на основе
ЭПТ) или ингредиенты (напр., 2—
3 масс. ч. триэтаноламина, поли- или
диэтиленгликоля, диоксида кремния,
фактиса; до 10 масс. ч. оксида цин-
ка). Каучуки ПИ, БСК, ЭПК, ЭПТ,
БК неполярны, малоактивный печной
техуглерод слабополярен. Ф. М.
Лит.: 131, 192, 217, 278, 358
63
Вулканизация 6 Псевдо-
ожиженном СЛОЕ (bluidized
bed vulcanization, Fliessbettvulkanisa-
tion)
Непрерывная вулканизация шприцо-
ванных изделий в среде стеклянных
шарико(в (диаметр 0,15—0,25 мм)
или кварцевого песка (размер ча-
стиц 0,2—0,3 мм), поддерживаемых
во взвешенном состоянии горячим
воздухом (150—250 °C), продувае-
мым с определенной скоростью.
Предпочтительна для получения по-
лых резиновых профилей сложной
конфигурации и пористых профилей.
Производствеииая линия включает
червячную машину холодного пита-
ния, транспортер, устройство для аи-
тиадгезиоииой обработки заготовки
(предотвращение залипания частиц
теплоносителя), вулканизатор (гори-
зонтального или вертикального ти-
па), устройства для очистки (от ча-
стиц теплоносителя) и охлаждения
(воздухом или водой) готовых из-
делий, протягивающее устройство,
резательную машину, приемник го-
товых изделий, систему нагрева, по-
дачи и циркуляции теплоносителей.
Обычно применяют вулканизаторы
горизонтального типа, работающие
при атмосферном (без избыточного)
давления. Производительность вул-
канизатора 7—15 (чаще 7—8) м/мии.
Ф. М.
Лит.: 131, 185, 192, 217
ВУЛКАНИЗАЦИЯ В РАСПЛАВЕ
СОЛЕЙ (salt bath vulcanization,
Salzbadvulkanisation)
Непрерывная вулканизация шприцо-
ванных изделий в среде расплава
солей (напр., сплав СС-4, представ-
ляющий эвтектическую смесь из
53 % KNO3, 40 % NaNOj, 7 %
NaNO3: плотность 1926 кг/м3, ток-
сичен) при температуре расплава
170—300 °C. Достоинства — хорошая
64
теплопередача от расплайа К изде-
лию, высокая скорость вулканизации
(до 10—17 м/мин при длине ванны
10 м), отсутствие термического окис-
ления. Недостатки — ограничение
размера изделий по сечению (моно-
литные до 25 мм, пористые до
15 мм), унос теплоносителя изде-
лием и необходимость его рекупе-
рации.
Промышленная линия включает
червячную машину холодного пита-
ния с вакуумированием, вулканиза-
тор, устройства для промывки (уда-
ление остатков соли растворением в
воде) и охлаждения готового про-
филя, протягивающее и отборочное
устройства, очистные сооружения
для рекуперации солей (унос тепло-
носителя выходящим из ванны из-
делием возрастает для профилей
сложной конфигурации и губчатых,
достигая 80—160 кг расплава иа 1 т
изделий). Профильная заготовка,
выходящая из головки червячной
машины, с помощью гибкой транс-
портирующей леиты непрерывно про-
тягивается через ваииу, в которую
залит горячий жидкий теплоноси-
тель. Поскольку плотность расплава
выше плотности резиновой смеси,
транспортируемую заготовку внутри
ванны принудительно погружают в
массу расплава. В зависимости от
способа погружения заготовки раз-
личают вулканизаторы с подвиж-
ными в вертикальном направлении
погружным транспортером или ван-
ной, а также с поливом горячим
теплоносителем. Пример конструкции
вулканизатора (длина 9 и 12 м):
ванна сварной конструкции из не-
ржавеющей стали, внутри которой
находится погружной ленточный
транспортер (нижняя ветвь транс-
портера с заготовкой опущена в
расплав иа глубину 10—40 мм), с
наружной стороны дио обогревается
электрообогревателями, ваииа за-
крыта теплоизолирующим кожу-
хом (с остекленными дверками по
всей длине), оснащена вентиляцион-
ной системой и пультом управле-
ния.
Технологические требования к ре-
зиновым смесям те же, что и для
других методов непрерывной вулка-
низации шприцованных изделий.
Температура вулканизации монолит-
ных и пористых изделий из резни иа
основе различных каучуков состав-
ляет соответственно: ПИ 200—220 и
170—210 °C; ПБ, БСК, БНК, ХПК
210—240 и 170—230 °C; ЭПК, ЭПТ,
БК 220—260 и 190—240 °C; КК280—
300 и 210—260 °C. Продолжитель-
ность вулканизации 1—10 мин.
Ф. М.
Лит.: 185, 192, 201, 217, 358
ВУЛКАНИЗАЦИЯ ВЫСОКОТЕМ-
ПЕРАТУРНАЯ (high-temperature
vulcanization, Hochtemperatur —
vulkanisation)
Вулканизация при температуре от
180 до 240 °C. Применяется при не-
прерывных методах вулканизации,
литье под давлением и для интенси-
фикации вулканизации в гидравли-
ческих прессах. При повышении тем-
пературы резко снижается плотность
вулканизационной сетки резни на
основе НК и ИК (реверсия вулка-
низации), ухудшается эффективность
использования серы, возрастает ее
расходование на модифицирование
молекулярных цепей каучука (обра-
зование внутримолекулярных суль-
фидных групп) в ущерб образова-
нию поперечных связей. При исполь-
зовании обычно>й вулканизующей
системы вначале образуются поли-
сульфидиые поперечные связи, кото-
рые в ходе дальнейшей вулкани-
зации при высокой температуре
разрушаются, сера расходуется на
образование дисульфидных и моно-
сульфидиых поперечных связей, ко-
личество которых медленно возра-
стает, и циклических внутримолеку-
лярных сульфидных групп. Молеку-
лярная цепь каучука ие разрушается
при повышении температуры вулка-
низации. В результате распада по-
лисульфидиых поперечных связей и
модифицирования молекулярных це-
пей НК и ИК ухудшаются физико-
механические показатели резни
(fe, fp, ер, в, Н, S). Для высокотемпе-
ратурной вулканизации этих каучу-
ков предпочтительны эффективные
вулканизующие системы', допускает-
ся также применение 2,5 масс. ч.
серы и 2 масс. ч. ОБС, ио их стои-
мость примерно в 3 раза выше по
сравнению с обычными системами.
Минимальное ухудшение свойств ре-
зин обеспечивают уретановые вулка-
низующие системы. При высокотем-
пературной вулканизации БСК и ПБ
существенно меньше ухудшаются
характеристики резин по сравнению
с НК и ИК- Для этих каучуков
предпочтительнее повышать содер-
жание сульфеиамидов, напр., до
3,5 масс, ч., чем использовать доро-
гие эффективные системы. В резино-
вых смесях иа основе ХПК вулка-
низующие системы наряду с окси-
дами циика и магния должны со-
держать ЭТМ и ТМТД (ТМТМ),
возможно добавление 0,5 масс. ч.
серы и 1 масс. ч. ДОТГ.
Если вулканизацию проводят при
200—240 °C, например в расплаве
солей или псевдоожиженном слое,
скорость сшивания мало зависит от
типа ускорителя. Поэтому в этих
случаях нецелесообразно использо-
вать ультраускорители. В резиновых
смесях иа основе ПИ и БСК при-
менимо сочетание тиазола и суль-
феиамида или тиазола, ТМТМ и
ЦГТФ, а для смесей из ПХП—ЭТМ
3 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
65
возможно и полиэтилеиполиамииа.
Ф. М.
Лит.: 278, 335 (с. 33, 105)
ВУЛКАНИЗАЦИЯ ДИНАМИЧЕ-
СКАЯ (dynamic vulcanization dyna-
mische Vulkanisation)
Сшивание макромолекул каучука в
процессе его смешения с термопла-
стами, позволяющее получать мате-
риалы со свойствами термоэласто-
пластов (ТЭП). Напр., каучук, тер-
мопласт и другие компоненты пере-
мешивают в закрытом смесителе в
течение 2—6 мии (в зависимости от
температуры в камере), после обра-
зования расплава термопласта до-
бавляют 0,5—1 масс. ч. вулканизую-
щего вещества (обычно органическо-
го пероксида) и продолжают смеше-
ние, затем через 2—3 мин вводят
1 масс. ч. антиоксиданта и после до-
стижения максимальной вязкости
или крутящего момента (обычно че-
рез 1 мин) проводят выгрузку прн
180—200 °C. После обработки горя-
чей смеси на вальцах ее гранули-
руют или листуют. При серной вул-
канизации или прн использовании
антиоксиданта, медленно взаимодей-
ствующего с органическим перокси-
дом (напр., ПТДХ), его mohchoi вво-
дить в начале смешения. Компози-
ция может содержать наполнители,
мягчители и другие традиционные
ингредиенты резиновой промышлен-
ности. Смешение проводят в смеси-
телях периодического действия или
непрерывно в экструдерных смеси-
телях, применяемых для термоэла-
стоплдстов.
Конечный продукт — сшитые ча-
стицы каучука размером несколько
мкм, равномерно распределенные в
расплаве термопласта. Обычно ме-
жду макромолекулами сшитого кау-
чука и термопласта ковалентная
связь отсутствует. При оптимальном
соотношении компонентов материал
имеет технологические и технические
свойства, присущие тер моэла стоп ла-
стам. При недостаточном содержа-
нии каучука сохраняются свойства
термопласта, а при его избытке ис-
чезает текучесть при переработке.
Содержание каждой фазы должно
быть не менее 25 %, но обычно со-
держание каучука составляет не ме-
нее 50 %. В зависимости от типа
каучука и термопласта полученный
материал может иметь повышенные
температуру эксплуатации и стой-
кость к различным средам, регули-
руемые физико-механические свой-
ства. В качестве термопластов обыч-
но применяют ПП, а также ПЭ, ПС,
полиамиды, полиакрилонитрил и др.,
каучуков — ЭПТ, БК, БНК, ХПК,
ПИ, ПБ, БСК, АК, ХПЭ и др. Пред-
почтительны термопласты с высокой
степенью кристалличности и каучу-
ки с большим числом зацеплений
сетки при максимально возможном
совпадении поверхностной энергии
каучука и термопласта. Температура
смешения зависит от типа термо-
пласта (°C): ПП (185—190), ПЭ
(160—180), ПС и сополимеры НАК
(170—190), ПММА (170—180), по-
литетраметилентерефталат (220—
230), полиамиды (200—220). Темпе-
ратуры формования полученных ма-
териалов должны превышать темпе-
ратуру смешения на 20—40 °C. Ф.М.
Лит.: 115, 213 (т. 2, с. 312), 328,
335
ВУЛКАНИЗАЦИЯ МАССИВНЫХ
ИЗДЕЛИЙ (vulcanization of large
scale articles, Gummi — Grossteil —
Vulkanisation)
При вулканизации шин, амортизато-
ров, конвейерных леит и других мас-
сивных резиновых изделий из-за
низкой теплопроводности резины
продолжительность нагрева до за-
66
данной температуры внешних и
внутренних слоев существенно раз-
личается. Напр., время двусторон-
него иагрева до достижения задан-
ной температуры в центре пластин
толщиной 1,9; 3,2 и 25 мм из типо-
вой резиновой смеси составляет со-
ответственно 0,5; 1 и 63 мин. При
этом поверхность пластины практи-
чески мгновенно принимает темпе-
ратуру формы и в дальнейшем ие
изменяется. Поэтому возможна пе-
ревулканизация поверхности мас-
сивного изделия при оптимальной
степени вулканизации виутреииих
слоев (недовулканизация внутренних
слоев при оптимальной вулканизации
поверхности), что приводит к преж-
девременному разрушению части из-
делия (напр., в результате повышен-
ного теплообразования в эксплуа-
тации). Предельная толщина слоя
равномерной вулканизации сни-
жается при повышении ее темпера-
туры.
Для предотвращения неравномер-
ной вулканизации массивных изде-
лий в зависимости от их конструк-
ции снижают температуру .вулкани-
зации, предварительно прогревают
заготовку токами СВЧ, ступенчато
повышают температуру в прессе, со-
бирают заготовку из резиновых сме-
сей с различными вулканизующими
системами, получают изделия мето-
дом литья под давлением (в по-
следнее время также методами ва-
куумного и пиевмоформоваиия),
проводят довулкаиизацию до опти-
мального значения вне формы
(в термостате, котле или при охла-
ждении за счет иакоплеииого теп-
ла). В резиновых смесях используют
ускорители, обеспечивающие медлен-
ную вулканизацию с широким пла-
то (без реверсии вулканизации).
Предпочтительны полу эффективные
и эффективные вулканизующие си-
стемы, содержащие дитиодиморфо-
лин вместо части серы. Ф. 1Л.
Лит.: 54, 61, 68, 278
ВУЛКАНИЗАЦИЯ ПРЕЖДЕВРЕ-
МЕННАЯ, ПОДВУЛКАНИЗАЦИЯ
(scorching, Anvulkanisation)
Снижение пластичности и текучести,
повышение вязкости и эластичности
резиновой смеси, препятствующие ее
дальнейшей переработке, происходят
после завершения иидукциоииого пе-
риода вулканизации, продолжитель-
ность которого зависит от состава
резиновой смеси и температуры.
В результате теплового воздействия
при изготовлении, хранении и пере-
работке продолжительность индук-
ционного периода постепенно умень-
шается. Поэтому преждевременная
вулканизация обусловлена ие толь-
ко неправильным выбором состава
(рецепта) резиновой смеси, ио так-
же превышением максимально допу-
стимой температуры или продолжи-
тельности изготовления и переработ-
ки смеси, ее неэффективным охла-
ждением после изготовления.
Склонность резиновой смеси к
преждевременной вулканизации ха-
рактеризуют методами ротационной
вискозиметрии, напр., показателями
подвулканизации по Муни (метод
применим только до определенной
степени сшивания, но не для оцен-
ки свойств смесей вблизи оптимума
вулканизации). Сопротивление преж-
девременной вулканизации при тем-
пературе выше 140 °C оценивают ме-
тодами виброреометрии, напр. с по-
мощью реометра Монсанто, т. к. при
этой температуре скорость прогрева
массивного образца на вискозимет-
ре Муии соизмерима со скоростью
его вулканизации. Окончательное
заключение о пригодности резиновой
смеси к переработке правомерно
только после производственного
3*
67
опробования, т. к. результаты вис-
козиметрических измерений зависят
от скорости сдвига. Напр., повыше-
ние скорости сдвига с 0,36 до
87,5 с-1 уменьшает время до нача-
ла подвулканизации при 120—140 °C
смесей из НК, ИК и БСК соответ-
ственно на 28, 21 и 12 %. Сопро-
тивление подвулканнзацин двух ре-
зиновых смесей может быть одина-
ковым при 150 °C, но сильно раз-
личаться при 100—120 °C.
Требования к сопротивлению
подвулканизацни конкретных резин
зависят от технологического процес-
са н конструкции изделия. Напр.,
резиновая смесь для литья под дав-
лением должна сохранять исходную
вязкость вплоть до заполнения всей
формы. Примерное значение 4
(120 °C) должно составлять: от 10
до 20 мин для мягких резиновых
смесей, от 20 до 35 мии для боль-
шинства резиновых смесей (за ис-
ключением очень жестких смесей или
очень высокой температуры перера-
ботки), от 35 до 80 мин для высо-
коиаполненных жестких смесей или
температуры переработки выше
200 °C. Одиако при очень высоком
индукционном периоде возможно
порообразование в изделии.
Основной способ предотвращения
преждевременной вулканизации —
подбор оптимального состава рези-
новой смеси. Сопротивление подвул-
каннзацнн возрастает при снижении
непредельностн каучука (от ПИ
к БК). Для смесей из ЭПТ важен
тип третьего мономера в каучуке.
Напр., значение /5 (121 °C) для ре-
зиновых смесей, содержащих
(масс, ч.): серу (1,5), ТМТМ (1,5)
и МБТ (0,5) при использовании кау-
чуков, включающих дицнклопента-
диен, гексадиен-1,4 и этнлиденнор-
борнен составляет соответственно 43,
31 и 10 мин. Техуглерод способ-
68
ствует преждевременной вулканиза-
ции, особенно при повышении его
содержания, структурности и актив-
ности. Это вызвано участием тех-
углерода в реакциях вулканизации
и повышением теплообразования при
изготовлении (переработке) смесей.
При использовании эффективных
вулканизующих систем влияние тех-
углерода минимально. Мягчители,
снижай вязкость резиновых смесей
и теплообразование при их изготов-
лении (переработке), препятствуют
преждевременной вулканизации.
Стабилизаторы, особенно ПТДХ,
обычно повышают стойкость резино-
вых смесей к подвулканизации. Бо-
лее всего сопротивление преждевре-
менной вулканизации зависит от со-
става вулканизующей системы.
Предпочтительно применение суль-
фенамидов в любой дозировке, ио
добавление ДФГ, ДТКЦ, ТМТД или
МБТ в качестве вторичных ускори-
телей (для повышения скорости вул-
канизации в главном периоде) рез-
ко снижает безопасность переработ-
ки. ДБТД обеспечивает лучшую
безопасность переработки по сравне-
нию с МБТ независимо от наличия
вторичных ускорителей. Для преду-
преждения подвулканизации к тиура-
мам добавляют сульфенамиды н тиа-
золы, применение ДФГ и ДТК в ка-
честве вторичных ускорителей резко
снижает безопасность переработки.
Стойкость к подвулканнзацин рези-
новых смесей, содержащих тиурамы
и небольшое количество элементар-
ной серы, минимальна (следует за-
менить часть тиурама на сульфен-
амид или тиазол). Дитнокарбаматы
обеспечивают минимальное сопротив-
ление подвулканнзацин. Напр., вре-
мя до начала преждевременной вул-
канизации ненаполненной и содер-
жащей техуглерод конкретной смеси
на основе НК при использовании
различных ускорителей составляет
соответственно, мин: ОБС — более 60
н 24, ТББТС —более 60 и 23,
ДИБС —63 и 21, ЦБС —более 60
и 20, ДБТД —75 и 12, ТМТМ — 25
и 12, ДФГ — 16 и 10, МБТ — 12 и 9,
ТМТД—13 и 6, ДМДТК цинка —
6 и 4, ДБДТК цинка — 5 и 4.
Относительная эффективность уско-
рителей в резиновых смесях на
основе ПБ н БСК аналогична. Со-
противление подвулканнзацин сме-
сей из НК (ИК), содержащих эф-
фективную систему, минимально по
сравнению с другими серосодержа-
щими системами. В резиновых сме-
сях на основе НК (ИК) стойкость
к подвулканнзацин возрастает при
замене части элементарной серы на
доноры серы. Напр., замена систе-
мы, содержащей (масс, ч.): серу
(2,5) и ДБТД (0,9) на серу (1.5),
ДТДМ (0,6) и ДБТД (0,9) одно-
временно улучшает сопротивление
подвулканизации и уменьшает опти-
мальное время вулканизации рези-
новой смеси на основе НК. Этот
прием малоэффективен в резиновых
смесях из БСК. Наиболее эффектив-
но применение замедлителей преж-
девременной вулканизации — ве-
ществ, увеличивающих продолжи-
тельность индукционного периода.
Ф.М.
Лит.: 274, 276, 278, 320, 368
ВУЛКАНИЗАЦИЯ ШПРИЦОВАН-
НЫХ ИЗДЕЛИЙ НЕПРЕРЫВНАЯ
(continuous vulcanization of extruded
articles, kontinuieriiche Spritzarti-
kel — Vulkanisation)
Включает процессы вулканизации в
горячем воздухе, в псевдоожижен-
ном слое, в расплаве солей, в поле
токов сверхвысокой частоты, а так-
же вулканизацию с использованием
предварительного механического
разогрева резиновой смесн в чер-
вячной машине н радиационную вул-
канизацию. Первые три процесса осу-
ществляются за счет внешней теп-
ловой энергии (толщина изделия
ограничена ростом перепада тем-
ператур между его поверхностью и
центральной частью из-за низкой
теплопроводности резины), и в чет-
вертом и пятом процессах тепловая
энергия генерируется в массе рези-
новой смеси за счет подводимой
электромагнитной н механической
энергии соответственно, радиацион-
ная вулканизация происходит за
счет внешнего источника энергии
ионизирующего излучения. Характе-
ризуется высокой температурой
(170—250 °C) и малой продолжи-
тельностью (0,5—10 мин) вулкани-
зации на воздухе (опасность тер-
мического окисления поверхности,
кроме вулканизации в расплаве со-
лей) при атмосферном давлении.
Промышленные линии непрерыв-
ной вулканизации обычна включают
червячную машину холодного пита-
ния, вулканизатор и оборудование
для окончательной обработки изде-
лий (очистка поверхности от остат-
ков теплоносителя, охлаждение, рез-
ка на отрезки заданной длины, кон-
троль внешнего вида и размеров).
Для предупреждения образования
пор и раковин (удаления влаги, ле-
тучих продуктов н воздуха), осо-
бенно для резиновых смесей с низ-
кой вязкостью, используют червяч-
ные машины с вакуумированием
(производительность линии сни-
жается на 30—50 %). Эффективность
вакуумирования возрастает при по-
вышении температуры (ограничена
возможностью преждевременной
вулканизации) н глубины вакуума,
снижении иязкости резиновой смеси.
В результате вакуумирования улуч-
69
шаютси технические свойства резни
и повышается монолитность резино-
вых изделий.
Вулканизация с использованием
разогрева в червячной машине обу-
словлена превращением механиче-
ской энергии, затрачиваемой иа де-
формацию сдвига резиновой смеси
внутри специальной экструзионной
головки (смесь движется через коль-
цевой зазор между вращающимся
дориом и внутренними стенками ци-
линдра), в тепловую. В зависимости
от скорости вращении дориа и вяз-
кости смеси ее температура непо-
средственно перед профилирующим
отверстием регулируется в пределах
150—210 °C. Промышленная линия
включает червячную машину холод-
ного питания с вакуумированием
(LjD = 24), специальную экстру-
зионную головку, установку для
вулканизации горячим воздухом
(150—320 °C), участки охлаждения,
резки и обработки готовых изделий.
Разработчик (фирма «Крупп ииду-
стри уид Штальбау», ФРГ) отме-
чает экологическую и пожарную
безопасность процесса, простоту об-
служииаиия, низкие капиталовложе-
ния и энергопотребление (450 Вт-ч/кг
профиля из резины иа основе ЭПТ
при скорости 20 м/мии), высокое
качество изделий.
Технологические требования к
резиновым смесям обусловлены не-
обходимостью предупредить: ревер-
сию свойств резни при высокотем-
пературной вулканизации, образова-
ние пористости в изделиях из-за
вулканизации при атмосферном дав-
лении, деформацию горячего резино-
вого профиля до начала вулканиза-
ции вследствие недостаточной кар-
касности. Поэтому предпочтительны
каучуки с повышенной термостой-
костью (напр., ХПК, ЭПК, ЭПТ,
КК); непредельные БСК, ПБ и ПИ
применяют ограиичеиио (температу-
ра вулканизации ие выше 180 °C в
течение ие более 2,5 мии); исполь-
зование пластицирующихся каучуков
меиее желательно. Деформацию
профиля предупреждают, иапр., до-
бавлением в резиновую смесь попе-
речно-сшитых каучуков! применение
термопластичных компонентов неже-
лательно.
Вулканизующая система должна
обеспечивать сочетание быстрой вул-
канизации изделия иа входе в обо-
греваемую зону (отсутствие дефор-
мации) с широким плато этого про-
цесса (отсутствие реверсии свойств)
и высоким сопротивлением прежде-
временной вулканизации. Предпочти-
тельно применение эффективных
вулканизующих систем, доноров серы
и органических пероксидов. В каче-
стве замедлителя преждевременной
вулканизации рекомендуется N-(qu/c-
логексилтио) фталимид. Наилучший
активатор вулканизации — стеарат
цинка, т. к. при взаимодействии жир-
ных кислот с оксидом циика выде-
ляется вода.
Применение компонентов, содер-
жащих (более 0,3 масс, ч.) или вы-
деляющих пары (газы), которые спо-
собствуют порообразованию, недопу-
стимо (за исключением парообразо-
вателей для пористых резин). Ис-
пользование мела или каолииа (со-
держат поглощенную влагу) неже-
лательно, содержание регенерата ие
должно превышать 5 масс. ч. В ка-
честве мягчителей применяют кума-
роноинденовые смолы, рубракс, жид-
кие хлорированные парафины, неф-
тяные масла (напр., стабилпласт-62,
стабилойл-18, ПН-6); использование
дибутилфталата и низкокипящих неф-
тяных масел нежелательно. Для по-
вышения каркасиости и облегчения
шприцевания в резиновые смесн до-
бавляют до 15 масс. ч. фактиса.
70
Для предупреждения пористости
в резиновые смеси иногда вводят
оксид кальция (желательно в виде
пасты; иапр., пасты кальцийиафт) в
количестве от 4 масс. ч. (червячные
машины с вакуумированием) до
8 масс. ч. Однако это может приве-
сти к снижению сопротивления
преждевремеииой вулканизации, ре-
версии свойств и старению, замед-
лению вулканизации в главном пе-
риоде и снижению модуля резни.
Другие пути предупреждения пори-
стости — вакуумирование смеси в
червячной машине (при 100—115 °C;
для ускорения — при 100—140 °C с
последующим интенсивным охлажде-
нием до 70—90 °C), максимально
возможное (технологически) повыше-
ние вязкости резиновой смеси рецеп-
турными приемами (ие менее 45 ед.
по Муии), изготовление резиновой
смеси при более высокой темпера-
туре (удаление влаги) с последую-
щей переработкой без длительного
хранения. Желательно стрейиирова-
ние резиновой смеси перед шприце-
ванием. Ф. М.
Лит.: 168 (т. К-2, доклад С.77),
185, 192, 201, 217, 358
ВУЛКАНИЗУЮЩИЕ СИСТЕМЫ
(curing sistems, Vulkanisations-
system)
Совокупность ингредиентов, исполь-
зуемых для вулканизации резиновой
смеси. Включает вулканизующие
агенты, ускорители и активаторы
вулканизации (при необходимости —
соагенты вулканизации). В зависи-
мости от типа каучука и химиче-
ского состава различают серосодер-
жащие, металлооксидные, смоляные,
аминные, уретановые и другие вул-
канизующие системы. Выбор вулка-
низующих систем проводят с уче-
том требований к технологическим
свойствам резиновой смеси и техни-
ческим свойствам резин. Ф. М..
Лит.: 32, 33, 56, 68, 83, 85, 131,
137, 278
ВУЛКАНИЗУЮЩИЕ АГЕНТЫ (vul-
canizing agents, Vulkanisiermittel)
Ингредиенты резиновых смесей, осу-
ществляющие сшивание макромоле-
кул каучука при вулканизации. На-
ряду с ускорителями и активатора-
ми вулканизации являются компо-
нентами вулканизующей системы.
В зависимости от типа каучука
включают серу, доноры серы, тиура-
мы, пероксиды органические, оксиды
металлов, алкилфеиолоформальде-
гидиые смолы, хииоидиоксимы, ди-
изоциаиаты, полифуикциональиые
амины и др. Ф- М.
Лит.: 56, 68, 278
ВЫМЫВАНИЕ ПЛАСТИФИКАТО-
РОВ (plasticizers washing out,
Weichmacherau swa schen )
При выдержке в рабочей жидкости
пластификаторы (мягчители) экстра-
гируютси из резни со скоростью,
пропорциональной удельной поверх-
ности образца и температуре. Обыч-
но потери пластификатора компеиси-
руетси одиовремеииым набуханием
резины в рабочей жидкости, ио при
повышении температуры вымывание
ускоряется и возможно снижение
объема резинового изделия. Напр.,
значение ДУ резин на основе БНК
без пластификатора и содержащих
10, 20, 30 и 40 масс. ч. эфирного
пластификатора, после выдержки
при 100 °C в течение 70 ч в масле
АСТМ X» 3 составляет 14, 8, 2, —4,
—9 %, а в масле АСТМ X» 1----------2,
—5, —10, —15, —18 % соответ-
ственно.
Основная часть пластификатора
экстрагируется из полимера на пер-
вых стадиях набухания, а затем
71
скорость этого процесса существен-
но снижается. После выдержки
резин на основе БНК и ХПК в авто-
мобильном бензине при 20 °C прак-
тически весь пластификатор вымы-
вается за 24 ч. Выдержка резины на
основе БНК н топливе Т-1 при 50 °C
в течение 720 ч приводит к потере
ДБС. Количество экстрагируемого
пластификатора возрастает при уве-
личении содержания ароматических и
нафтеновых соединений в минераль-
ных жидкостях; одновременно воз-
растает степень замещения пласти-
фикатора на экстрагируемую жид-
кость. Полиэфирные пластификаторы
вымываются с меньшей скоростью,
чем низкомолекулярные продукты.
Скорость вымывания пластифика-
тора возрастает при увеличении его
содержания в полимере: одинаковое
количество ДБФ экстрагируется из
ПВХ при содержании ДБФ, равным
20 масс.ч., за 2160 ч и при его со-
держании, равном 40 масс. ч. — за
24 ч. При снижении равновесного
набухания резин вымывание пласти-
фикатора уменьшается. Потеря пла-
стификатора и его замена на рабо-
чую жидкость изменяют морозостой-
кость и механические свойства на-
бухших резин. Ф. М.
Лит.: 105, 149, 150, 222, 278
ВЫСОКОСТИРОЛЬНЫЕ смолы
(high — styrene resins, Hochstyrol-
harze)
Сополимеры бутадиена и стирола,
содержащие 65—90 % стирола. По-
лучают эмульсионной полимериза-
цией. Гранулы белого цвета. Свой-
ства зависят от содержания связан-
ного стирола. Напр., смолы марок
СКС-70, СКС-85 и СКС-90 имеют
соответственно плотность 1003, 1027
и 1036 кг/м3; Тс —1,37 и 45 °C; fp
6,5; 20 и 27 МПа, ер 500, 20 и 2 %.
Темп. разм. 50—60 °C, Тт 85—100 °C
72
(в зависимости от содержания сти-
рола).
Применяются в сочетании с кау-
чуками, самостоятельно не исполь-
зуются. Хорошо совмещаются с НК,
ИК, ПБ, БСК и БНК (чаще всего
добавляются в БСК). При исполь-
зовании 5—10 масс.ч. высокости-
рольной смолы улучшается пере-
рабатываемость резиновых смесей
(снижается усадка и достигается
гладкая поверхность) при каландро-
вании, шприценаини и формовании.
Добавление 20—50 масс. ч. смолы
повышает жесткость, твердость, изно-
состойкость, прочность при растяже-
нии и сопротивление раздиру свет-
лых резин, но снижает их морозо-
стойкость, эластичность, сопротивле-
ние многократному сжатию и физи-
ко-механические показатели при по-
вышенной температуре. Эффектив-
ность применения смол уменьшается
при использовании активных напол-
нителей. Наиболее широко приме-
няют смолу, содержащую 85 % свя-
занного стирола.
Эффективность действия смолы
зависит от условий ее смешения с
каучуком. При использовании рези-
носмесителя смолу вводят при тем-
пературе в камере 70—100 °C, вы-
гружают резиновую смесь при 115—
125 °C, серу добавляют на вальцах
после охлаждения смеси (при одно-
стадийном смешении серу вводят за
30 с до выгрузки резиновой смеси).
Желательно изготонлеиие маточных
смесей при 120—140 °C. При смеше-
нии на обогреваемых вальцах смолу
медленно вводят при температуре
смеси 80—90 °C, после повышения
температуры выше 100 °C отключают
обогрев и добавляют наполнители и
другие ингредиенты. При изготовле-
нии резиновой смеси на основе ПИ
вначале вводят на тонком зазоре
смолу (до образования шкурки, в
случае залипания — с небольшим ко-
личеством жирной кислоты), затем
при увеличенном зазоре добавляют
каучук, после чего вводят остальные
ингредиенты. Возможен нагрев вал-
ков до 80 °C посредством вальцева-
ния каучука с наполнителем с по-
следующим введением смолы. При
изготовлении смеси на вальцах пред-
почтительны смолы с меньшим со-
держанием стирола.
Для облегчения процесса смеше-
ния изготавливают смолонаполнен-
ные каучуки, полученные сокоагуля-
цией на стадии латекса (иапр., кау-
чук БС-45АКН на основе каучука
СКМС-ЗОАРКП и смолы СКС-85АК
в соотношении 2:1). Ненаполнеииые
резины на основе БС-45АКН имеют
/Р не менее 11 МПа, еР не менее
340 %, остаточное удлинение при
разрыве не более 90 %, твердость
по ТМ-2 не менее 90 усл. ед., эла-
стичность по отскоку не менее 27 %,
ЛР —52 °C.
Светлые и цветные резины, со-
держащие высокостирольные смолы,
применяют в производстве обуви,
линолеума, облицовочных материа-
лов, эбонита и др. Ф. М.
Лит.: 59, 131, 205, 255, 276, 300,
379
ВЯЗКОСТЬ (viscosity, Viskositit)
Характеризует сопротивление необ-
ратимому изменению формы образ-
ца каучука или резиновой смеси,
находящихся в вязкотекучем состоя-
нии. Количественно оценивается ко-
эффициентом вязкости (общеприня-
тый термин — в язкость), Па-с.
Напр., вязкость расплава может со-
ставлять для каучуков — до
100 МПа-с, для ПЭ, ПП, ПС —от 1
до 100 кПа-с.
Вязкость возрастает при повыше-
нии мол. массы каучука, степени на-
полнения резиновой смеси, дисперс-
ности и структурности наполнителя.
Влияние наполнителя уменьшается
при повышении скорости сдвига
(иапр., при скорости сдвига 100 с-1
и повышенной температуре вяз-
кость занисит преимущественно от
структуры каучука). При низкой и
высокой скоростях сдвига вязкость
зависит соответственно от средне-
массовой и среднечисловой мол. масс
каучука. Разветвленные каучуки при
низкой скорости сдвига имеют повы-
шенную, а при высокой скорости
сдвига — пониженную вязкость по
сравнению с их линейными анало-
гами. Добавление пластификаторов и
пластикация каучука снижают вяз-
кость резиновой смеси.
Вязкость обычно снижается при
увеличении скорости (выше 10~2—
10~4 с-1) или напряжения сдвига
(неньютоновское течение), их влия-
ние возрастает при увеличении сред-
ней мол. массы и ширины ММР кау-
чука. Зависимость вязкости от тем-
пературы в основном подчиняется
уравнению Аррениуса (при темпера-
туре выше Те +80°C). Напр., в за-
висимости от марки полимера и со-
става композиции энергия активации
вязкого течения может составлять
(кДж/моль): КК (8—15), ПБ
(18—40), ПИ, БСК, БНК (30—67),
ПЭ, ПП (25—60), ПИБ (50—70),
ПС (80-—105). При малой скорости
сдвига энергия активации вязкого
течения резиновых смесей не зави-
сит от наличия наполнителя, но при
высокой скорости сдвига, соответ-
ствующей условиям переработки, по-
нижается при увеличении степени
наполнения. Вязкость двух резино-
вых смесей может быть одинаковой,
например при 100 °C, и существен-
но различаться при другой темпе-
ратуре. Сообщается об аномальном
поведении ЭХГК, вязкость которого
не зависит от температуры в ии-
73
тервале от 70 до 100 °C. Для опи-
сания температурно-скоростной за-
висимости вязкого течения применим
принцип температурно-временной су-
перпозиции.
Вязкость резиновых смесей оце-
нивают с помощью капиллярной ~я
ротационной вискозиметрии, пласто-
метрии, при измерении динамических
свойств. Ф. М.
Лит.: 20, 47, 53, 192, 232, 247,
249, 263, 269, 274, 278, 315 (т. 1,
с. 572, т. 2, с. 640)
ВЯЗКОСТЬ ПО МУНИ (Mooney
viscosity, Mooney Viskositat)
Вязкость каучука или резиновой
смеси, измеренная иа ротационном
дисковом вискозиметре типа Муни
при деформации сдвига с заданной
скоростью.
В соответствии с ГОСТ 10722—76
испытательная камера вискозиметра
состоит из двух цилиндрических по-
луформ, закрепленных соответствен-
но в двух плоскопараллельных пли-
тах (подвижной и неподвижной), и
ротора (большого или малого), пред-
ставляющего собой стержень с дис-
ковой головкой (диаметры головок
соответственно 38,1 и 30,48 мм). На
плоских и боковых поверхностях по-
луформ и головки нанесена насечка.
Закрытую испытательную камеру с
ротором нагревают до заданной тем-
пературы. Образец резины состоит из
двух дисков диаметром 45—50 мм и
толщиной 6—8 мм (один из них
имеет в центре отверстие диаметром
10—12 мм для стержня ротора).
Диск образца с отверстием наде-
вают на стержень ротора, другой
диск помещают на верхнюю пло.-
скость головки ротора. Ротор с об-
разцом устанавливают в камеру и
закрывают ее. Метод состоит в из-
мерении крутящего момента (момент
вязкого сопротивления сдвигу испы-
тываемого материала) иа оси ротора
по истечении заданного времени его
вращения при 2 об/мин. Вязкость
выражают в условных единицах вяз-
кости по Муни с указанием ротора
(большого или малого), времени
прогрева образца, времени вращения
ротора и температуры испытания.
Если при испытании иа большом ро-
торе вязкость материала превышает
180—200 ед., применяют малый ро-
тор. Температуру испытания уста-
навливают в соответствии с указа-
нием в нормативно-технической до-
кументации на испытуемый материал
(прибор обеспечивает проведение ис-
пытаний при 25—180 °C), а при от-
сутствии такого указания — при
100 °C. Пример записи: 50 МБ1 + 4
(100 °C), где 50 М — число единиц
по Муни, Б — большой ротор, 1 —
время предварительного прогрева,
мин, 4 — время вращения ротора,
мин, 100 — температура испытания,
°C. Перепад вязкости (относительное
снижение вязкости в течение за-
данного времени от начала враще-
ния) рассчитывают по формуле
(Ломакс — МТ)/Л4Т (где Л4макс и Мт—
значения крутящего момента соот-
ветственно на пятой секунде от на-
чала вращения ротора и по истече-
нии заданного времени от начала
вращения). Крутящий момент иа оси
ротора, равный 8,3 Н-м, соответ-
ствует вязкости по Муни 100.
С помощью вискозиметра Муни
определяют также склонность рези-
новых смесей к преждевременной
вулканизации (начало и скорость) и
эластическое восстановление смеси
(каучука) — угол обратного noteopo-
та ротора после прекращения его
вращения. Известны вискозиметры
типа Муни, обеспечивающие другие
параметры измерения (частота
вращения ротора, температура
и др.).
74
Воспроизводимость измерений иа
вискозиметре Муни (при прочих
равных условиях) ограничена неод-
нородностью испытываемых мате-
риалов (разные партии каучука и
резиновой смеси), неточностью под-
держания температуры в рабочей
камере (разброс 5—6 ед. вязкости
при точности поддержания темпера-
туры ±5 °C) и частоты вращения
ротора (разброс 2—3 ед. вязкости
при изменении скорости иа
0,1 об/мин), износом насечки рото-
ра (разброс до 12 ед.) и шерохо-
ватостью нижней поверхности бур-
тика ротора (разброс до 5 ед.).
Обычно материалы с вязкостью по
Муии при 100 °C до 35 ед. считают
мягкими, а свыше 70 — твердыми.
Вязкость по Муии неоднозначно
характеризует пластоэластические
свойства каучука и резиновой смеси
вследствие значительного различия в
скорости сдвига при испытаниях
(~1,5 с-1) и в реальных условиях
переработки (10—10 000 с-1). Од-
нако этот показатель широко ис-
пользуют для контродя различных
партий каучука, предварительного
прогнозирования технологических
свойств каучуков и резиновых сме-
сей. Кроме того, каучуки с разными
ММР (различные технологические
свойства) могут иметь близкие зна-
чения вязкости по Муии. Для линей-
ных полимеров она возрастает при
повышении средней мол. массы и
снижается при расширении ММР
(повышении
Большинство каучуков имеет ши-
рокий интервал вязкости по Муни.
Поэтому для обеспечения необходи-
мых свойств смеси выбирают кау-
чук с определенной вязкостью по
Мунн (напр., ПИ, ПБ или БСК нуж-
ной группы), жесткий или мягкий
БНК, ХБК типа НТ 1066 или
НТ 1068 и т. д. Резиновые смеси иа
основе каучука СКИ-3-01, модифи-
цированного п-нитрозодифенилами-
ном, имеют повышенную вязкость по
Муни по сравнению с немодифици-
роваиным каучуком СКИ-3. Анало-
гичное повышение вязкости происхо-
дит при добавлении нитрозосоедине-
ний в процессе изготовления смеси
из СКИ-3.
Вязкость резиновой смеси возра-
стает при уменьшении размера ча-
стиц, повышении структурности и
содержания техуглерода. Влияние
содержания техуглерода возрастает
при уменьшении размера его частиц
н снижается при использовании мас-
лонаполненных каучуков. Напр., вяз-
кость по Муни при 100 °C резино-
вых смесей на основе БСК-1500 и
БСК-1710 (37,5 масс. ч. масла), со-
держащих 30, 50 и 70 масс. ч. тех-
углерода N 330 составила соответ-
ственно 42 и 36, 58 и 42, 88 и 53 ед.
Тип и содержание техуглерода мень-
ше влияют иа вязкость смесей из
ЭПК и ЭПТ. Так, вязкость по Муии
при 100 °C резиновой смеси из ЭПК,
содержащей 50 масс. ч. техуглерода
N ПО, 220, 330, 550, 660, 770 и 990,
составила соответственно 51, 51, 48,
46, 39, 30 и 24 ед. Влияние струк-
турности техуглерода возрастает при
повышении его содержания в смеси
(особенно выше 50 масс. ч.). При
высокой скорости сдвига эффектив-
ная вязкость мало зависит от типа
техуглерода.
Увеличение степени диспергирова-
ния техуглерода (продолжительно-
сти смешения) приводит к снижению
вязкости по Муни (особенно при по-
вышении структурности и активно-
сти техуглерода).
Для снижения вязкости по Муни
в резиновые смеси добавляют мяг-
чители, в качестве которых для ре-
зиновых смесей иа основе ПИ, ПБ,
БСК, ЭПК, ЭПТ. БК обычно ис-
75
пользуют минеральные масла, а для
смесей из БНК, ХПК и других по-
лярных каучуков — эфирные пласти-
фикаторы, особенно иа основе слож-
ных эфиров фталевой и себацииовой
кислот. В смесях из ХПК применяют
также жидкие хлорпарафииы. При
повышении содержания ароматиче-
ских углеводородов в маслах вяз-
кость по Муни повышается. Резино-
вые смеси иа основе ЭПТ с вяз-
костью по Муии от 30 до 60 ед.
должны содержать ие меиее
80 масс.ч. техуглерода и 20 масс.ч.
мягчителя, а при использовании кау-
чука с более высокой вязкостью со-
держание техуглерода и масла не-
обходимо увеличить в 1,5—2,0 раза.
В резиновой смеси из БК рекомен-
дуется вводить от 30 до 80 масс. ч.
полуактивиого высокоструктуриого
техуглерода. В резиновых смесях иа
основе ПИ, БСК, БНК, ЭПТ, ЭПК
используют также олигоэфиракри-
латы, которые являются временными
пластификаторами и встраиваются в
пространственную сетку в процессе
вулканизации. С аналогичной целью
применяют жидкие каучуки (чаще
низкомолекулярные полибутадиеиы).
Ф.М.
Лит.: 97, 131, 232, 247, 249, 274,
278
ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ (gas per-
meability, Gasdurchlassigkeit)
Проницаемость газа или пара — мно-
гостадийный . процесс, включающий
сорбцию (растворение) диффунди-
рующего вещества поверхностными
слоями материала и последующую
диффузию растворенного вещества
через образец с десорбцией иа дру-
гой его стороне. Количественно ха-
рактеризуется коэффициентом про-
ницаемости Р, равным количеству
газа в 1 см3, измеренному при нор-
мальных условиях, проходящего че-
рез мембрану толщиной 1 см и пло-
щадью 1 см2 при разности давле-
ний, равной 1, за 1. с Р — SD (где
S и D — соответственно коэффи-
циенты растворимости и диффузии).
Проницаемость возрастает при дей-
ствии факторов, увеличивающих мо-
лекулярную подвижность в системе
(снижение Тс, повышение темпера-
туры, введение пластификаторов в
резиновую смесь, незначительное на-
бухание резины в маслах) и сни-
жается при уменьшении молекуляр-
ной подвижности (вулканизация,
введение активных наполнителей).
Зависимость проницаемости от тем-
пературы обычно описывается урав-
нением Аррениуса, энергия актива-
ции обычно возрастает при сниже-
нии молекулярной подвижности.
Напр., она для резни иа основе
различных каучуков по азоту со-
ставляет (кДж/моль): КК —8, ПИ,
ПБ, БСК и ЭПТ —от 17 до 38;
БНК, ЭХГК и ФК — от 29 до 30.
Значения коэффициентов прони-
цаемости (108 см3-см/см2-с-атм)
различных газов при 25 и 50 °C со-
ставляют соответствеиио: гелий —
23,7 и 52,3 (НК), 17,5 и 42 (БСК),
9,3 и 23,4 (БНК с 27 % НАК), 5,2
и 14,2 (БНК с 39 % НАК), 6,4 и
17,3 (БК); водород—37,4 и 90,8
(НК), 30,5 и 74 (БСК), 12,1 и 33,7
(БНК с 27% НАК), 5,4 и 17 (БНК
с 39% НАК), 10,3 и 28,5 (ХПК),
5,5 и 17,2 (БК); азот —6,1 и 19,4
(НК), 4,8 и 14,5 (БСК), 1,9 и 7
(БНК с 18 % НАК), 0,8 и 3,6 (БНК
с 27 % НАК), 0,2 ч 1,1 (ВНК с 39 %
НАК), 0,9 и 3,6 (ХПК), 0,2 и 1,2
(БК), 200 и 280 (КК), 0,3 и 2,9
(ФК); кислород—17,7 и 47 (НК),
13 и 34,5 (БСК), 2,9 и 10,5 (БНК
с 27 % НАК), 0,7 и 3,5 (БНК с
39 % НАК), 3 и 10,1 (ХПК), 1 и 4
(БК), 400 и 500 (КК); углерода ди-
оксид—99,6 и 221 (НК), 94 и 195
76
(БСК), 48 и 120 (БНК с 18 % НАК),
23,5 и 67,9 (БНК с 27 % НАК), 5,7
и 22,4 (БНК с 39% НАК), 3,9 и
14,3 (БК), 1600 и 1550 (КК), 14,5
и 116 (ФК)- Значения коэффициен-
тов проницаемости при 20 °C по от-
ношению к азоту и гелию соответ-
ственно для резин иа основе различ-
ных каучуков составляют 0,15 и 1,6
(ЭХГК-Г), 1,9 и 3,8 (ЭХГК-С), 0,2
и 4,3 (БК-2045), 0,3 и 1,8
(СКУ-8ПГ), 0,4 и 7,4 (СКФ-26), 0,3
и 4,2 (СКФ-32), 6 и 14 (СКЭП), 2,1
и 9 (СКЭПТ). Ф.М.
Лит.: 105, 172, 233, 262, 278, 315
(т. 1, с. 589)
ГЕРМЕТИКИ (sealants, Dichtungs-
massen)
Жидкие, вязкотекучие или пастооб-
разные композиции иа основе поли-
меров и олигомеров, предназначен-
ные для формирования уплотнения
непосредственно иа месте его при-
менения (нанесения). В отличие от
других уплотнительных материалов
удерживаются иа рабочем месте и
обеспечивают герметичность уплот-
нения за счет адгезии к поверхно-
сти сопрягаемых элементов. Герме-
тики иа основе эластомеров подраз-
деляются иа вулканизуемые (отвер-
ждаемые) и иевулкаиизуемые (ие-
отверждаемые).
Вулканизуемые герметики предна-
значены для уплотнения неразъем-
ных соединений (герметизация по-
верхностная и виутришовиая). Они
эластичны, содержат одни, два или
три компонента, изготавливаются на
основе ПСК, УК, КК, ФКК, БК, ФК,
углеводородных каучуков с конце-
выми функциональными группами.
Стойкость этих герметиков к воз-
действию факторов окружающей сре-
ды обусловлена стойкостью исполь-
зуемых каучуков. Герметики иа
основе жидких ПСК< (тиоколов) и
КК (ФКК) соответственно имеют
плотность 1450—1800 и 1000—
1450 кг/м3, /Р 1,5—3 и 1—2 МПа,
вр 200—300 и 100—200 %, твердость
40—60 и 30—70 усл. ед., работоспо-
собность от —60 до 130 (кратко-
временно до 150) °C и от —60
(иногда от —100) до 200 (кратко-
временно до 250) °C, низкое сопро-
тивление раздиру, жизнеспособность
готовой композиции после смешения
2—9 и 0,5—6 ч, продолжительность
отверждения 24—72 и 12—24 ч
(максимальные физико-механические
показатели достигаются через 7—12
и 3—7 сут), усадка при вулканиза-
ции отсутствует, вызывают корро-
зию цветных металлов (ПСК), Де-
структируются при термическом ста-
рении в замкнутом объеме (КК и
ФКК)- Герметики на основе ФКК
стойки к топливам. Торговое наиме-
нование отечественных герметиков:
У-ЗОМ, УТ-31, У-ЗОМЭС-5, УТ-32,
УТ-34, 51-УТ-37, 51-УТ-48 и др.
(ПСК); виксииты У -1-18, К-18,
У-2-28, У-4-21, КЛ-4, КЛФ-20, эла-
стосил 1101 и др. (КК); 51-Г-15,
51-Г-16, ВГФ-1, ВГФ-2 и др. (ФКК).
Вулканизуемые герметики иа основе
ФК содержат 10—50 % растворите-
ля, имеют плотность 1800—2000 кг/м3,
/р 2,5—5 МПа, вр 200—350 %, твер-
дость 30—70 усл. ед., работоспособ-
ность от —25 (иногда от —30) до
150—250 °C.
Иевулкаиизуемые (неотверждае-
мые) герметики невысыхающего типа
(замазки, пасты, мастики, ленты,
шнуры, жгуты) предназначены для
уплотнения разъемных виутришов-
иых соединений. Представляют со-
бой резиновые смеси, содержащие
минеральные наполнители и масла,
иа основе насыщенных каучуков или
каучуков с малой иепредельиоетью
(ПИБ, БК, ХБК, ЭПК, ПСК, соче-
тания этих каучуков друг с другом,
77
а также ПЭ и ПП). Являются тер-
мопластичными одиокомпоиеитиыми
материалами, которые при нагрева-
нии переходят в вязкотекучее со-
стояние, а при снижении темпера-
туры восстанавливают первоначаль-
ную консистенцию. Стойкость к
воздействию факторов окружающей
среды обусловлена стойкостью исполь-
зуемых каучуков. Хладотекучи. Не-
высыхающие герметики иа основе
ПИБ и БК имеют плотность 1100—
1300 кг/м3, /Р 0,5—1 и 0,1—0,5 МПа,
ер до 10 и 20—50 %, работоспособ-
ность соответственно от —60 до 50—
70 и от —60 до 70—100 °C. Торго-
вое иаимеиоваиие отечественных гер-
метиков: У-20А, У-22, 51-Г-6,
УМС-50, 51-Г-7 и др. (ПИБ), буте-
прол, бутепрол М и др. (БК).
Невулкаиизуемые (иеотверждае-
мые) герметики высыхающего типа
предназначены для уплотнения не-
разъемных соединений (герметиза-
ция поверхности). Представляют со-
бой растворы резиновых смесей иа
основе непредельных каучуков
(иапр., БНК, ХПК, БСК) и сти-
рольных термоэластопластов в соче-
тании со смолами (напр., феио-
лоформальдегидиыми или кумаро-
иостирольиыми) в органических
растворителях. Одиокомпоиеитны.
После нанесения иа герметизируемую
поверхность и улетучивания раство-
рителя становятся эластичными (со-
провождается большой усадкой).
Напр., герметики иа основе ДСТ
имеют плотность 1000—1200 кг/м3,
/Р 5—10 МПа, еР 300—700 %, твер-
дость 65—86 уел. ед., работоспособ-
ность от —70 до 70 °C. Торговое
иаимеиоваиие отечественных гермети-
ков: 51-Г-10, 51-Г-12, 51-Г-14,
51-Г-17, 51-Г-18 и др. (ДСТ);
ВГК-18 (БНК).
В зависимости от консистенции
герметики наносят с помощью шпри-
78
ца, шпателя, кисти, пульверизатора
и др. Герметизируемые поверхности
предварительно очищают и обезжи-
ривают органическими растворителя-
ми (напр., бензином или ацетоном).
При необходимости иа иих наносят
специальные подслои для повышения
адгезии герметика.
Применяются в строительстве
(герметизация стыков конструкции
остекления), на транспорте (герме-
тизация кузовов, топливных емко-
стей, неплотностей конструкции,
остекления и др.), в химическом
(герметизация антикоррозионной
техники) и приборном (герметизация
узлов и блоков аппаратуры) маши-
ностроении. Д. Ф.
Лит.: 2, 84, 121, 144, 222, 250,
315 (т. 1, с. 603)
ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ АЗОТСО-
ДЕРЖАЩИЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
(heterocyclic nitrogenated stabilizers,
heterozyklisch sticksfoffhaltige Stabl-
lisatoren)
Стабилизаторы, содержащие гидро-
хииолииовый, беизтриазольиый или
беизимидазольиый циклы, связанные
с ароматическим ядром. Включают
производные дигидрохинолина,
бензимидазола и бензтриазола. Ф. М,
ГИДРИРОВАНИЕ КАУЧУКОВ
(hydrogenation, Hydrlerung)
Каталитический процесс присоедине-
ния атомов водорода по двойным
связим макромолекул диеновых кау-
чуков. Проводится в растворе угле-
водорода в присутствии раствори-
мых катализаторов Циглера (гомо-
генное гидрирование) или плати-
новых, палладиевых и никелевых
катализаторов иа различных мине-
ральных носителях (гетерогенное гид-
рирование). Продукт гидрирования—
гидрированные каучуки с остаточной
непредельиостыо 5—50 %. Ф. М.
Лит.: 83, 137, 291 (т. 1), 315
(т. 1, с. 623)
ГИДРИРОВАННЫЕ КАУЧУКИ,
ГИДРОКАУЧУКИ (hydrogenated
rubbers, Hydrokautschuke)
Продукты гидрирования (присоеди-
нения водорода по двойным связям)
непредельных каучуков в присут-
ствии катализаторов. По физико-
мехаиическим свойствам аналогичны
свойствам исходного каучука, а по
химическим близки к свойствам пре-
дельных каучуков. Свойства зави-
сят от природы исходного каучука и
условий гидрирования. Обычно бес-
цветные, вязкие, эластичные или
жесткие продукты. По сравнению с
исходными каучуками характери-
зуются повышенной термической,
окислительной и озоиостойкостью
вследствие меиьшей иепредельиости.
При повышении степени гидриро-
вания стереорегуляриых каучуков
(НК, ИК, ПБ) снижается пластич-
ность, возрастают плотность и Тс.
Напр., при снижении остаточной
степени иепредельиости цис-1,4-ПБ
с 97,5 до 35,2 % значение Тс по-
вышается с —117 до —80 °C. При
снижении остаточной степени иепре-
дельиости ИК с 93 до 52 % значе-
ние Тс повышаетси от —70 до
—63 °C. Гидрирование способствует
кристаллизуемое™ ч«с-1,4-ПБ (напр.,
для каучука с остаточной иепре-
дельностью 70, 48 и 10 % степень
кристалличности составляет соответ-
ственно 20, 35 и 50 %), одновремен-
но повышается температура плав-
ления и снижается растворимость
каучука (аналогично полиэтилену рас-
творяется только при повышенной
температуре).
Для применения в производстве
термомаслоизиосостойких резиновых
технических изделий фирмой «Байер»
получен гидрированный БНК (тер-
баи), вулканизуемый органическим
пероксидом, обеспечивающий сле-
дующие свойства резни: /р 23 МПа,
ер 300 %, /юо 6,1 МПа, Н по Шору
А 72 ед., В 8 Н/мм, истирание
80 мм3, ТХР — 52 °C, ОДС (150 °C,
70 ч) 25 %.
Гидрированные каучуки приме-
няются в производстве адгезивов
(напр., ПБ), загустителей для сма-
зочных масел (напр., ПИ), формо-
вых изделий (иапр., БСК, БНК), за-
щитных покрытий, а также в каче-
стве компонентов резиновых смесей
(иапр., для снижения хладотекуче-
сти ПБ). Ф. М.
Лит.: 83, 137, 291 (т. 1), 315
(т. 1, с. 623), 376
ГИДРО(ГАЗО)АБРАЗИВНОЕ ИЗ-
НАШИВАНИЕ (hydro(gas)wear,
Hydro(gas)verschleiss)
Абразивное изнашивание в резуль-
тате действия твердых частиц, взве-
шенных в жидкости или газе и
перемещающихся относительно изна-
шиваемого тела. Обусловлено ло-
кальным усталостным разрушением
поверхностного слоя в результате
многократного ударного воздействия
твердых частиц. Выше критической
скорости соударения при угле ата-
ки, близком к 90 °C, происходит
хрупкое разрушение поверхности ре-
зины (время релаксации превышает
время деформирования). Для твер-
дых высокомодульиых резни воз-
можно абразивное изнашивание. Для
резни с низким содержанием напол-
нителя критическая скорость соуда-
рения близка к скорости звука (ско-
рость распространения упругих воли
в резине), составляя, иапр., для кон-
кретных резни иа основе НК и сме-
си ИК и ПБ соответственно 45 и
67 м/с. При скорости соударения
79
ниже 30 м/с резины оптимального
состава в десятки раз более изно-
состойки по сравнению со сталью, а
при скорости выше 70—80 м/с из-
носостойкости резины и стали соиз-
меримы. Скорость изнашивания воз-
растает при уменьшении толщины
резинового слоя ниже некоторого
критического значения, уменьшении
угла атаки (повышается коэффи-
циент треиия частиц по поверхности
резины), увеличении концентрации
частиц в потоке до определенного
значения.
Износостойкость возрастает при
снижении механических потерь, мо-
дуля внутреннего треиия и динами-
ческого модуля упругости резин,
повышении их усталостной выносли-
вости и эластичности. При низкой
эластичности релаксационные процес-
сы не успевают завершиться в период
между многократными ударами па-
дающих частиц, что приводит к по-
вышению локальных напряжений и
ускоренному разрушению поверхно-
сти. При повышении эластичности
резины угол атаки, соответствующий
максимальному изнашиванию, сме-
щается к меньшим значениям. Ре-
комендуется применять иизкомодуль-
иые (твердость по Шору А 30—
45 ед.) резины с высокой элас-
тичностью при скорости соударения
частиц до 20—30 м/с, а при большей
скорости соударения — резины с по-
вышенными прочностью и сопротив-
лением раздиру.
Резины, • стойкие к гидроабразив-
иому изнашиванию, изготавливаются
преимущественно иа основе стерео-
регулярных НК, ИК, ПБ и их сме-
сей, а также некоторых УК. Приме-
нение БСК допустимо в смеси с ПИ
при скорости соударения частиц не
выше 20—30 м/с. Износостойкость
снижается при повышении содержа-
ния связанного стирола в каучуке.
В топливомаслостойких резинах при-
меняют БНК и ХПК, трудновоспла-
меияющиеся резины получают иа
основе ХПК. При повышении Тс кау-
чука уменьшается износостойкость
резни. Наполнители ускоряют гидро-
абразивиое изнашивание резни. Обыч-
но резиновые смеси содержат актив-
ный техуглерод (25—30 масс, ч.), ре-
комендуется применение стабилиза-
торов. Д. Ф.
Лит.: 101, 129, 204, 222, 259, 278.
ГИДРОКСИБЕНЗОФЕНОНА ПРО-
ИЗВОДНЫЕ, ГИДРОКСИФЕНИЛ-
КЕТОНА ПРОИЗВОДНЫЕ (hydro-
xybenzophenone derivatives, Hydroxy-
benzophenon — Derivate)
Фенольные стабилизаторы — произ-
водные фенола, содержащие карбо-
нильную группу в о-положении к
гидроксилу
Растворяются во многих органиче-
ских растворителях. Эффективные
светостабилизаторы, антиоксидантами
не являются.
2,4-Дигидроксибензофеиои ДГБФ
(R— нет, R'=H), светлый кристал-
лический порошок, плотность 1270—
1350 кг/м3, темп. пл. 136—148 °C,
растворяется в этаноле и метаноле,
ограниченно растворим в воде, го-
рюч, малотоксичен. Торговое наиме-
нование: беизои 0 (СССР), DHBP,
аити UV-D и др.
4-Алкокси - 2-гидроксибеизофеиои
R — нет, R'= С?Н15—CgH;g, вязкая
светло-оранжевая жидкость, плот-
ность 1060—1080 кг/м8, темп. кип.
140—210 °C, горюч, малотоксичеи,
бензон ОА (изготавливается только
в СССР).
2 - Гидрокси-4-метоксибеизофеиои
(R — нет, R' = СН3), светлый кри-
во
сталлический порошок, плотность
1300—1340 кг/м3, темп. пл. не ниже
63 °C, горюч, малотоксичеи. Торго-
вое наименование: беизон ОМ
(СССР), анти UV-А и др.
2,2'-Диг.идрокси-4 - метоксибензо-
фенон (R=OH, Р' = СНз), светло-
желтый порошок, плотность
1390 кг/м3, темп. пл. 68—70 °C, сла-
бо окрашивающий, нетоксичен.
2,2'-Дигидрокси - 4-октилоксибеи-
зофенон (R=OH, R/=CsH[7), свет-
ло-желтый кристаллический порошок,
темп. пл. 90—91 °C, слабо окраши-
вающий, малотоксичеи. Ф. М.
Лит.: 66, 80, 290
ГИДРОКСИД АЛЮМИНИЯ (alu-
minium hydroxide, Aluminiumhydr-
oxid)
Структурная формула А1(ОН)3, бе-
лый порошок, плотность 2420 кг/м3.
Не растворяется в воде, растворим
в сильных органических кислотах и
щелочах. Нетоксичен. Размер ча-
стиц от меиее 1 мкм (для тоико-
дисперсиых сортов) до более 45 мкм
(для грубых сортов). Содержит до
35 % влаги, которая начинает вы-
деляться при нагревании до 230 °C
с эндотермическим эффектом. При
температуре выше 300 °C разлагает-
ся до оксида алюминия. Антипирен,
замедляет горение, снижает дымовы-
делеиие. При добавлении 30—
50 масс. ч. ухудшает механические
свойства резни. Поверхностная об-
работка силанами улучшает его
совместимость с каучуками. Ф. М.
Лит.: 183, 288, 290
ГИДРОЛИЗ, гидролитическая
ДЕСТРУКЦИЯ (hydrolysis, Hydro-
lyse)
Расщепление химической связи под
действием воды и водных растворов,
сопровождающееся присоединением
молекул воды по месту разрыва
связи. Гидролизу подвержены гете-
роцепиые полимеры, процесс ката-
лизируется кислотами, щелочами,
аминами. В резиновой промышлен-
ности гидролиз опасен для уретано-
вых я полиэфирных эластомеров
(простые эфириые связи более
устойчивы, чем сложные), резни иа
основе КК (снижает их термическую
стойкость в замкнутом объеме), про-
резиненных текстильных материалов,
содержащих полиэфирные волокна,
(см. разрушение полиэфирных воло-
кон в резине). Ф.М.
Лит.: 165, 262, 291 (т. 2)
ГОРЕНИЕ (combustion, Brennen)
Химическая реакция, протекающая
в условиях ее прогрессирующего са-
моускореиия. Горение резин приво-
дит к потере их массы вследствие
быстрого окисления с выделением
большого количества тепла, разогре-
вом и образованием пламени. Горе-
ние — гетерогенный процесс, возни-
кающий при контакте газообразных
продуктов разложения резины с воз-
духом. Поэтому различают следую-
щие стадии горения резни: нагрев
вначале от внешнего источника теп-
ла, а затем за счет экзотермических
реакций разложения и горения; тер-
мическое разложение в результате
разрушения большинства химических
связей с образованием горючих га-
зов (напр., метана, этана, этилена,
формальдегида, ацетона, оксида
углерода), негорючих газов (напр.,
диоксида углерода и галогеиводоро-
дов), жидкостей и твердого остатка;
воспламенение (самовоспламенение)
в результате взаимодействия горю-
чих газов с кислородом воздуха;
собственно горение. Возможность
воспламенения и иитеисивность по-
следующего горения зависят от со-
отношения между количеством го-
рючих и негорючих продуктов тер-
81
мического разложения, экзо- или эн-
дотермического характера процесса
разложения, скорости подвода и со-
отношения концентраций горючих
газов и воздуха (при недостатке од-
ного из них воспламенеиие не про-
исходит). Выделяемая теплота сго-
рания повышает температуру горю-
чих газов и поверхности резины,
ускоряя ее разложение. Температура
поверхности резины, при которой
скорость выделения летучих продук-
тов термического разложения доста-
точна для воспламенения, составляет
от 325 °C (резины на основе диено-
вых каучуков) до 500 °C. Самовос-
пламенение происходит при темпе-
ратуре поверхности резин 620—
670 °C.
При снижении скорости горения
вследствие больших тепловых по-
терь резина обугливается. Образо-
вание твердого коксового остатка
препятствует дальнейшему горению,
но возможно его тление (горение
без пламени) при доступе возду-
ха. Кислородный индекс резины воз-
растает при увеличении коксового
числа (отношение массы нелетучего
остатка, образующегося при нагре-
вании резины в инертной атмосфере
или вакууме при 800—950 °C в те-
чение определенного времени, к мас-
се исходного образца, выраженное в
процентах): КИ=17,5 + КО (КО —
коксовый остаток при 830°C).
Таким образом, горение обуслов-
лено процессами, протекающими в
четырех дискретных областях: рези-
ны (источник горючих газов); пред-
пламенной (области, в которой го-
рючие газы нагреваются, подвер-
гаются дальнейшему распаду и окис-
лению), зоны пламени; зоны продук-
тов сгорания.
Горение полимеров сопровождает-
ся выделением токсичных газов. При
полном сгорании полимеров, содер-
жащих водород, углерод и кислород,
образуются вода и диоксид углеро-
да, а при неполном сгорании — ток-
сичный оксид углерода. При полном
сгорании азотсодержащих полиме-
ров образуются также азот и не-
значительное количество оксидов
азота, а при неполном сгорании —
токсичные цианистый водород и
циан, оксид азота и аммиак. При
горении хлорсодержащих полимеров
образуется хлорид водорода, а из
резин на основе ФК выделяется фто-
рид водорода. Все эти газообразные
соединения могут быть причиной
смертельных случаев. Возможно си-
нергическое токсическое действие
продуктов горения. При горении ре-
зин на основе КК газовыделение
и образование токсичных газов ми-
нимально. Сгорание становится не-
полным при недостатке кислорода в
зоне горения и высокой скорости
выделения горючих газов из поли-
мера. Скорость выделения оксида
углерода и других токсичных газов
возрастает при уменьшении горюче-
сти резин, в том числе с помощью
антипиренов. Показатели токсично-
сти продуктов горения полимерных
материалов — отношение количества
материала к единице объема зам-
кнутого пространства, при сгорании
которого выделяющиеся продукты
вызывают гибель 50 % подопытных
животных. Методика эксперименталь-
ного определения показателя токсич-
ности приведена в ГОСТ 12.1.017—
80. Ф.М.
Лит.: 13, 52, 125, 126, 180, 222,
278, 339, 341
ГОРЮЧЕСТЬ (flammability, Вгепп-
barkeit)
Способность материала или изделия
к самостоятельному горению. По
горючести вещества подразделяют на
три группы — горючие, трудногорю-
82
чие и негорючие. Группа горюче-
сти — свойство вещества, определяю-
щее способность его к самостоятель-
ному горению, зависящее от пара-
метров состояния системы веще-
ство — окислительная среда (темпе-
ратура, давление, объем), а также
от агрегатного состояния и степени
измельчения вещества. Горючими на-
зывают вещества, способные к са-
мостоятельному горению в воздухе
нормального состава, после удаления
источника зажигания. Трудногорю-
чие — вещества, способные загорать-
ся под действием источника зажига-
ния, но не способные самостоятель-
но гореть после его удаления. Не-
горючие — вещества, не способные к
горению в воздухе нормального со-
става. Горючие вещества подразде-
ляют на легковоспламеняющиеся (от
кратковременного воздействия источ-
ника зажигания с низкой энергией),
средней воспламеняемости и трудно-
воспламеняющиеся (только от мощ-
ного источника зажигания). Горю-
честь изделия зависит от его формы,
вида и размера, а также от взаим-
ного расположения в изделии ве-
ществ с различной горючестью. Ме-
тод определения группы горючести за-
ключается в создании температур-
ных условий, наиболее способствую-
щих горению и оценке поведения
испытуемых материалов в этих усло-
виях. Многочисленные методы ис-
следования и оценки горючести поли-
мерных материалов можно отнести
к четырем группам: кинетические (по
скорости горения или поджигания,
скорости распространения пламени
и др.); тепловые (по теплотам сго-
рания, показателям возгораемости
н др.); температурные (по темпера-
турам воспламенения, самовоспламе-
нения и др.); концентрационные (по
необходимым концентрациям компо-
нентов горючей смеси), напр., по
кислородному индексу. Результаты,
полученные разными методами, мо-
гут привести к неодинаковым выво-
дам о горючести сравниваемых ре-
зин. Незначительное изменение усло-
вий, напр., продолжительности под-
жигания или высоты пламени го-
релки, может существенно изменить
результаты испытания. В Советском
Союзе отсутствуют стандартизован-
ные методы определения горючести
резин. Для пластических масс стан-
дартизованы методы (ГОСТ 17088—
71): огневой трубы (экспресс-ме-
тод) — для определения горючих
пластмасс; распространения пламе-
ни— для определения легковоспла-
меняющихся пластмасс; калоримет-
рии — для определения негорючих,
трудногорючих и трудновоспламе-
няющихся пластмасс в зависимости
от показателя горючести. По методу
огневой трубы горючими являются
материалы с продолжительностью
самостоятельного горения (тления)
более 60 с и потерей массы более
20 %. Показатель горючести по ме-
тоду калориметрии — максимальное
отношение количества тепла, выде-
ленного образцом в процессе горе-
ния, к количеству тепла от источника
зажигания. Образцы называют него-
рючими, трудногорючими и горючи-
ми, если показатель горючести со-
ставляет соответственно до 0,1, от
0,1 до 0,5, более 0,5. В соответствии
с ГОСТ 12.1.017—80 индекс распро-
странения пламени характеризует
способность веществ к распростране-
нию пламени по поверхности образ-
цов из полимерных материалов и
композиций. Полимерные материа-
лы подразделяют на нераспростра-
ияющие пламя, с медленным рас-
пространением пламени, с быстрым
распространением пламени, если
среднее арифметическое значение
индекса распространения пламени
83
соответственно меньше или равно 1,
больше 1 и меньше или равно 20,
больше 20.
Сравнительную оценку стойкости
пластмасс к действию пламени в
исследовательских испытаниях, но не
для оценки пожароопасности пласт-
масс, проводят по ГОСТ 21207—75.
Метод заключается в определении
времени горения образца в виде
бруска, закрепленного за один ко-
нец в горизонтальном положении,
после воздействия на другой конец
пламени газовой горелки в течение
60 с. Этот метод неприменим, если
образец сгорает за 60 с или коро-
бится, удаляясь от пламени. Исполь-
зуют горелку Бунзена с пропан-бу-
тановым газом, наклоненную на 45°
к горизонту. Аналогичный стандар-
тизованный метод для резин отсут-
ствует, но близкую методику ис-
пользуют, напр., для испытания
огнестойкости конвейерных лент в
пламеии по ГОСТ 20—85. Ф. М.
Лит.: 13, 125, 126, 133, 180, 222,
278, 339, 341
ГОРЮЧЕСТЬ КАУЧУКОВ (rubber
flammability, Kautschuk-Brennbar-
keit)
Способность каучуков к самостоя-
тельному горению. Углеводородные
каучуки, ие содержащие атомов га-
логена, горючи. Галогенсодержащие
и кремнийорганические каучуки
обычно прекращают горение после
удаления источника пламени, но мо-
гут гореть, если содержание хлора
составляет менее 40 % (масс.) для
ХПК и 35 % (масс.) для ХСПЭ.
Горючесть КК снижается при за-
мене метильных групп на фенильные
или винильные группы, включении
карборановых звеньев в молекулу
каучука. Нитрозокаучуки — един-
ственные эластомеры, которые не го-
рят даже в чистом кислороде прн
давлении до 8,3 МПа. По мере уве-
личения стойкости к самовоспламе-
нению в кислороде каучуки распо-
лагаются в ряд: НК, ИК, ПБ, БСК,
БНК, ЭПК. Горючесть каучуков ха-
рактеризуют значением кислородного
индекса. Ф. М.
Лит.: 222, 278, 339, 341
ГОРЮЧЕСТЬ РЕЗИН (vulcanized
rubber flammability, Gummibrenn-
barkeit)
Способность резинового изделия или
образца к самостоятельному горе-
нию. Зависит от состава резиновой
смеси, более всего от горючести
каучуков и наличия антипиренов.
Добавление антипиренов (40—
70 масс, ч.) позволяет получить
трудногорючие или негорючие рези-
ны на основе углеводородных кау-
чуков при одновременном ухудше-
нии механических и других свойств
резин.
Трудногорючая резиновая смесь
должна содержать каучук (разла-
гающийся с выделением минималь-
ного количества горючих газов),
стабилизаторы (предотвращающие
деполимеризацию каучука и отщеп-
ление боковых групп при нагрева-
нии), антипирены и традиционные
ингредиенты (выделяющие мини-
мальное количество горючих газов
при нагревании). Нежелательно при-
менение ингредиентов, которые при
200—300 °C Выделяют горючие газы
или вступают в экзотермические ре-
акции с кислородом н компонентами
резиновой смеси или с продуктами
их распада. Пластификаторы нефтя-
ного происхождения существенно
повышают, а наполнители несколько
снижают горючесть резин. Влияние
вулканизации невелико.
Трудногорючие резиновые смеси
на основе НК и ИК содержат
40—50 масс. ч. хлорпарафина и
84
20—25 масс. ч. триоксида сурьмы.
Резиновые смеси иа основе БСК со-
держат (масс, ч.): триоксид сурьмы
(10—15) и хлорпарафин (20—60)
или триоксид сурьмы (5), хлорпара-
фин (20) и гидроксид алюминия
(25). Резиновые смеси на основе
БНК содержат (масс, ч.): триоксид
сурьмы (25) и хлорпарафин (50)
или ТКФ (30) и диоксид кремния
(30) или триоксид сурьмы- (10),
хлорпарафин (20) и тетрабромбис-
фенол (10). При замене 30 % БНК
на ХПК снижают содержание три-
оксида сурьмы до 10 масс. ч. и
хлорпарафина до 20 масс, ч., а при
замене 50 % БНК достаточно доба-
вить по 10 масс. ч. этих антипире-
нов. Содержание антипиренов мож-
но резко понизить при совмещении
БНК и ПВХ и использовании в ка-
честве пластификаторов жидких
хлорпарафинов, трибутилфосфата,
трифеиилфосфата, ТКФ, три (дихлор-
этил) фосфата. В смесях на основе
ХПК применяют минеральные напол-
нители (гидроксид алюминия, као-
лин, силикат кальция) и антипирены
(триоксид сурьмы в сочетании с бо-
ратом цинка и (или) хлорпарафина-
мн). Напр., в резиновые смеси из
ХПК добавляют (масс, ч.): гидр-
оксид алюминия (45), триоксид
сурьмы (6) и хлорпарафин (20) или
гидроксид алюминия (30), каолин
(20), борат цинка (10) и триоксид
сурьмы (15) или перхлорпентацикло-
декан (15) и триоксид сурьмы (15).
В смеси на основе ЭПК и ЭПТ до-
бавляют галоген-, фосфор-, сурьму-
содержащие антипирены и их сме-
си, напр., 15 масс. ч. триоксида сурь-
мы и 30 масс. ч. хлорпарафина. Ре-
зиновая смесь из БК содержит по
30 масс. ч. триоксида сурьмы и хлор-
парафииа. Горючесть резин из ЭПК
н ЭПТ ииже, чем резин из БК.
В резиновые смеси из ЭХГК-Г до-
бавляют по 15 масс. ч. триоксида
сурьмы и хлорпарафина, а в смеси
из ЭХГК-С — 10 масс. ч. триоксида
сурьмы и 15 масс. ч. перхлорпента-
циклодекана, т. к. хлорпарафины не-
совместимы с сополимером. При
очень жестких требованиях к него-
рючести в смеси из ХСПЭ добав-
ляют (масс, ч.): триоксид сурьмы
(20) или гидроксид алюминия (20)
или триоксид сурьмы (15) и пер-
хлорпентациклодекан (15); предпо-
чтительны оксиды свинца вместо
оксида магния, каолин вместо мела,
ТКФ или хлорированные углеводо-
роды в качестве мягчителей. Горю-
честь резин на основе ФК суще-
ственно зависит от их состава,
оксиды металлов снижают кислород-
ный индекс. Ф. М.
Лит.: 278, 339, 341 -
ГОУ-ДЖОУЛЯ ЭФФЕКТ (Gough -
Joule effect, Gough —Joule Effekt)
Повышение жесткости (модуля) де-
формированного резинового образца
при повышении температуры. Прояв-
ляется в сокращении длины свобод-
но подвешенного образца, на ниж-
нем конце которого закреплен груз.
При нагревании образца, находяще-
гося при постоянной деформации,
проявляется в повышении напряже-
ния. Может привести к увеличению
жесткости резиновых амортизирую-
щих изделий при повышении темпе-
ратуры окружающей среды и к со-
кращению размеров уплотнений вра-
щающихся соединений при их фрик-
ционном разогреве. Д. Ф.
ГУАНИДИНЫ (guanidines, Guani-
dine)
Ускорители вулканизации струк-
туры
R'
R—NH—С—NH—R
85
Применяют К,Ы'-дифеиилгуанидин
дТГ(К=C6ffr~FSNH), N,N''H5^
о-толилгуанидии ДОТГ (R=O—
—СН3С6Н4, R'=NH), N,N',N"-tph-
феиилгуанидии ТФГ (R=C6H5,
R' = NC6H5).
Порошки или гранулы от белого
до серовато-коричневого цвета,
плотность ДФГ, ДОТГ и ТФГ со-
ответственно 1130—1250, 1150— 1270
и 1100—1170 кг/м3, темп. пл. 144—
149, 165—174 и 140—145 °C. Рас-
творяются в этаноле и метаноле
(ДФГ растворим также в аромати-
ческих и хлорированных углеводо-
родах), нерастворимы в воде. Го-
рючи. Высокотоксичиы. Слабо изме-
няют окраску резни. —
В качестве первичных ускорите-
лей (1—2 масс, ч.) обеспечивают
большой индукционный период и
низкую скорость вулканизации в
главном периоде. Применяются в
основном для обеспечения равномер-
ной длительной вулканизации мас-
сивных резиновых изделий. В каче-
стве вторичных ускорителей (0,1 —
0,3 масс, ч.) сильно активируют вул-
канизацию тиазолами, тиурамами,
дитиокарбаматами. Температура вул-
канизации 135—160 °C. Жирные
кислоты замедляют вулканизацию
гуанидинами. В современном рези-
новом производстве используются
ограниченно (преимущественно
ДФГ).
Отечественные продукты — белые
порошки с. темп. пл. не ниже 145 °C
(гуаиид Ф) и гранулы цилиндри-
ческой формы (дифенилгуаиидин
технический). Торговое наименова-
ние зарубежных продуктов: ДФГ —
продукты ДРС, Д и др.; ДОТГ—
продукты ДОТС, ДТ, РДОТСД
и др.; ТФГ — вулкафор TPG и др.
Ф. М.
Лит.: 54, 68, 278, 288—290, 315
(т. 3, с. 698)
д
ДЕСТРУКЦИЯ (degradation, Abbau)
Разрушение макромолекул, сопро-
вождающееся снижением молекуляр-
ной массы без изменения их хими-
ческого состава (без учета возмож-
ного изменения концевых групп).
Для полимеров, содержащих третич-
ные атомы углерода, характерна
статистическая деструкция (разрыв
макромолекул по закону случая),
которая приводит к изменению фи-
зических и механических свойств
материала. Различают деструкцию
при действии тепла (термическая),
кислорода (окислительная), ионизи-
рующего излучения (радиационная),
света (фотолитическая), химически
агрессивных сред (химическая, в т. ч.
гидролиз), деформации сдвига, пе-
ремешивания и ультразвука (меха-
ническая), микроорганизмов (биоло-
гическая). Обычно деструкция не-
желательна за исключением механо-
химической деструкции каучука при
пластикации. Ф. М.
Лит.: 83, 225 (т. 2), 258, 291
(т. 2), 315 (т. 1, с. 685), 346
ДЕФОРМАЦИЯ (deformation, Ver-
formung)
Измеиеиие формы или объема тела
без нарушения его сплошности.
В зависимости от физического со-
стояния эластомера преобладает
упругая (стеклообразное состояние),
эластическая (высокоэластическое
состояние) или пластическая
(вязкотекучее состояние) деформа-
ция.
Зависимость деформации от на-
пряжения описывается многочислен-
ными (в основном эмпирическими)
уравнениями, из которых наиболь-
шее распространение получило урав-
86
иеиие Муии — Ривлина для одноос-
ного растяжения:
о = 2С, (Л2 - Л-1) + 2С2 (л. - Л,-2),
где а—истинное напряжение; Ci и
Сг — константы материала; X — отно-
шение длин растянутого и исходного
образцов. Количественно взаимо-
связь между напряжением и дефор-
мацией характеризуют величиной
модуля.
Упругая деформация обусловлена
изменением средних межатомных и
межмолекуляриых расстояний, а
также изменением валеитиых углов
макромолекул. Сопровождается из-
менением внутренней энергии. Обра-
тима (восстанавливается сразу пос-
ле снятия нагрузки). Обычно опи-
сывается законом Гука. Составляет
доли процента. Развивается в тече-
ние 10~6—10~5 с. Для резни прак-
тически важиа только при деформи-
ровании изделий (образцов) в усло-
виях сложного иапряжеииого со-
стояния (упругая деформация все-
стороннего сжатия или растяже-
ния).
Высокоэластическая (эластиче-
ская) деформация обусловлена из-
менением конфигурации макромоле-
кул (ориентация и перемещение от-
дельных звеньев). Сопровождается
снижением энтропии (внутренняя
энергия ие изменяется). Обратима
(вследствие стремления системы к
повышению энтропии после снятия
нагрузки). Деформация и восстанов-
ление имеют релаксационный харак-
тер. Составляет сотни процентов
(превышает упругую деформацию в
103—10* раз). В зависимости от
температуры развивается в течение
10~3 с и более. Способность к вы-
сокоэластической деформации обес-
печивает уиикальиые механические
свойства резин. При температуре
ниже Тс возможна вынужденная
эластическая деформация эластоме-
ров.
Пластическая деформация (вяз-
кое течение) обусловлена перемеще-
нием макромолекул или их агрега-
тов. Необратима. Наряду с высоко-
эластической деформацией обуслов-
ливает пластоэластические свойства
каучуков и резиновых смесей.
Д. Ф-
Лит.: 14, 39, 73, 116, 249,
268
ДИАТОМИТ, ИНФУЗОРНАЯ ЗЕМ-
ЛЯ, ТРЕПЕЛ, КИЗЕЛЬГУР (diato-
maceous earth, Dlatomeenerde)
Минеральный наполнитель — при-
родный материал, содержащий (%):
диоксид кремиия (81—92), оксиды
алюминия (2—6,3), натрия (1—2),
железа (2—3), кальция (0,3—0,5),
магния (0,3—0,5), калия (0,3—0,5)
и связанную воду. Размер частиц
3—5 мкм, удельная поверхность
80—95 м2/г, pH водной суспензии
7—10, плотность 2000—2300 кг/м8.
Аморфиый порошок белого цвета,
обычно подвергаемый дополнитель-
ной обработке (помол, сушка, про-
сев). Легко смешивается с каучу-
ком, обеспечивает хорошие техно-
логические свойства, повышает кар-
касиость и снижает усадку рези-
новых смесей, повышает твердость
н модуль резии. По усиливаю-
щему действию близок к каолииу.
Ф. М.
Лит.: 131, 174, 183
ДИГИДРОХИНОЛИНА ПРОИЗ-
ВОДНЫЕ, ХИНОЛЫ (dlhydroquino-
ilne derivatives, Dihydrochinolin De-
rive te)
Гетероциклические азотсодержащие
стабилизаторы, содержащие гидро-
хииолииовый цикл, связанный с аро-
87
матическим ядром
Олигомер 2,2,4-триметил-1,2-ди-
гидрохинолина, ПТДХ, продукт кон-
денсации анилина с ацетоном, ра-
дикал R отсутствует, п = 2—4. По-
рошок, гранулы, жидкость, плот-
ность 1030—1120 кг/м3, темп. пл.
60—120 °C, растворяется в бензоле,
ацетоне, этаноле, хлороформе, не-
растворим в воде, горюч, токсичен,
окрашивающий стабилизатор. За-
щищает резины от термоокнслитель-
ного и светоозоииого старения, ста-
билизатор СК. Отечественный про-
дукт — стекловидные пластинки (че-
шуйки) коричневого цвета, плот-
ность 1120 кг/м3, темп. пл. 65—
85 °C. Торговое иаимеиоваиие: аце-
тонанил Р, хинол Д (СССР),
сантофлекс R, флектол А и Н,
эйджрайт резни D, ноиокс TQ
и др.
6-Этокси-2,2,4-триметил - 1,2-ди-
гидрохинолии ЭТДХ (R=C2HsO,
п = 1), вязкая коричневая масса
или жидкость, плотность 1020—
1045 кг/м3. Растворяется в бензоле,
этаноле, тетрахлориде углерода,
ограниченно растворим в ацетоне и
диэтиловом эфире, ие растворяется
в воде. Горюч, токсичен, окраши-
вающий стабилизатор. Слабый ан-
тиоксидант, в сочетании с произ-
водными п-фенилеидиамина выпол-
няет функции антиозоната и проти-
воутомителя. Торговые наименова-
ния: хинол ЭД (СССР), санто-
флекс AW, перманакс ETMQ и др.
Ф. /И.
Лит.: 66, 211, 288, 290
ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
(dynamic properties, dynamische
Eigenschaften)
Механические свойства, характери-
зующие поведение резин при удар-
ных, периодических и других пере-
менных внешних механических воз-
действиях. Различают упруго-гисте-
резисные и усталостно-прочностные
свойства при динамическом иагру-
жеиии. Динамическое нагружение
реализуется в амортизирующих, зву-
коизолирующих, противоударных и
силовых резиновых технических из-
делиях, шииах, приводных ремнях,
уплотнениях подвижных соединений
и др.
В соответствии с ГОСТ 23326—78
используют следующие параметры
динамического нагружения резин:
амплитуду напряжения (деформа-
ции) цикла — наибольшее значение
переменной составляющей напряже-
ния (деформации) цикла, равное
алгебраической полуразности макси-
мального и минимального напряже-
ния (деформации) цикла; среднее на-
пряжение (деформация) цикла — ал-
гебраическая полусумма максималь-
ного и минимального напряжений
(деформаций) цикла; цикл — сово-
купность последовательных значений
переменных напряжений (деформа-
ций) ,за один период замкнутого
процесса их изменения; симметрич-
ный цикл — цикл, у которого макси-
мальное и минимальное напряжения
(деформации) равны по величине и
противоположны по знаку; асиммет-
ричный цикл — цикл, у которого
максимальное и минимальное напря-
жения (деформации) имеют различ-
ную величину; знакопостоянный
цикл — асимметричный цикл напря-
жений (деформаций), изменяющихся
только по величине; знакоперемен-
ный цикл — цикл напряжений (де-
88
формаций), изменяющихся по вели-
чине и по знаку; частоту циклов —
число циклов в единицу времени;
период цикла — продолжительность
одного цикла. Д. Ф.
Лит.: 73, 222, 232, 249, 278, 315
(т. 1, с. 722)
ДИОКСИД КРЕМНИЯ, КОЛЛОИД-
НАЯ КРЕМНЕКИСЛОТА, КРЕМ-
НЕЗЕМ (silica, Siiiziumdioxld)
Минеральный наполнитель резиновых
смесей, SiOj, нерастворим в воде и
кислотах (за исключением плавико-
вой), органических растворителях.
Взаимодействует с щелочами. В за-
висимости от способа получения
различают аэросил и белую сажу.
Диспергируется труднее, чем техни-
ческий углерод. При изготовлении
резиновых смесей требует высоких
сдвиговых усилий, желательно более
позднее добавление мягчителей и
снижение массы загружаемой смеси
для уменьшения теплообразования.
Ф. М.
ДИТИОКАРБАМАТЫ, ДТК (dithio-
carbamates, Dithiokarbamate)
Ускорители вулканизации и стаби-
лизаторы, производные дитиокар-
бамииовых кислот общей фор-
мулы
Наиболее широко применяют ди-
метилдитиокарбаматы ДМДТК
(К/=К//=СНз), диэтилдитиокарба-
маты ДЭДТК (R'=R"=C2H5), ди-
бутилдитиокарбаматы ДБДТК (R' =
=К,/==С<Н») металлов, особенно
циика (R=Zn, п = 2) и никеля
(R=Ni, п = 2), в меньшей степени
теллура (п = 4), висмута (п = 3),
меди (п = 2), кадмия (п = 2), нат-
рия (п = 1) и свинца (п = 2), а
также оснований и аминов.
В качестве ускорителей чаще
всего применяют дитиокарбаматы
цинка, вулканизационная активность
которых возрастает в ряду радика-
лов: диметил-, этилфенил-, диэтил-,
дибутил-, пеитаметилен-. Эффектив-
ны уже при 115°C. Повышение тем-
пературы более 125 °C сокращает
плато вулканизации, резко увеличи-
вает ее скорость, снижает продол-
жительность индукционного периода
вулканизации. Активируются гуани-
динами и альдегидаминами, снижают
свою активность в присутствии ти-
урамов, ДБТД, стабилизатора МБИ.
Активируют вулканизацию тиурама-
ми и тиазолами. В качестве первич-
ного ускорителя для диеновых кау-
чуков их содержание не должно
превышать 1,5 масс, ч., в качестве
вторичного — 0,2 масс. ч. Преждевре-
менную вулканизацию предупреж-
дают добавлением небольшого ко-
личества ТМТД, ДБТД, МБИ, за-
медлителей. Активность ДТК возра-
стает в ряду металлов никель <
< циик < висмут < теллур. Наи-
более активны дитиокарбаматы нат-
рия и аммония, но они способствуют
очень быстрой преждевременной вул-
канизации и применяются редко.
В качестве стабилизаторов ис-
пользуют дитиокарбаматы цинка,
иикеля, меди, висмута. Дитиокарба-
маты аммоиия, иатрия и железа
инициируют окисление резни. Анти-
окислительная активность ДТК за-
висит от их термической стабильно-
сти, которая снижается в ряду: ни-
кель, циик, кадмий, свинец, медь.
ДМДТК, ДЭДТК и ДБДТК ции-
ка — порошки или гранулы от бе-
лого до серого или кремового цвета,
плотность соответственно 1650—
2000, 1470—1500 и 1180—1280 кг/м3,
темп. пл. 240—250, 170—182 и 95—
89
ПО “С. Растворяются в ароматиче-
ских и хлорированных углеводоро-
дах, нерастворимы в бензине, эта-
ноле, воде. Не изменяют окраски
резин. ДБДТК цинка нетоксичен,
ДМДТК и ДЭДТК цинка умеренно
токсичны. Пылевоздушные смеси
взрывоопасны. Отечественные про-
дукты ДМДТК и ДЭДТК цинка —
порошки с плотностью соответствен-
но 1700 и 1470 кг/м8. Торговое на-
именование: ДМДТК цинка — диме-
тилдитиокарбамат циика техниче-
ский, цимат, карбамат МЦ (СССР),
метил цимат, продукты ИДМД, ZM,
гдм, mtz, гмд, дмс, гмтс
и др.; ДЭДТК цинка — диэтилдио-
карбамат циика технический, этил-
цимат, карбамат ЭЦ (СССР), про-
дукты ZDC, ZDED, DEDTK, ZDZ,
ETZ, ZDEC, LDA, ZDA, DADZ,
ZETC, ZnDEC и др.; ДБДТК Цин-
ка — бутилцимат, продукты BZ,
ДВДСгп, ZBUD, BTZ, ZDBC, ZNBC,
ZDB, ZBTS и др.
ДЭДТК и ДБДТК никели — по-
рошки или гранулы зеленого или
светло-зеленого цвета, плотность
1100—1300 кг/м8, темп. пл. соответ-
ственно 233 и 80—90 °C. Раство-
ряютси в диметилформамиде
(ДЭДТК), ацетоне и тетрахлориде
углерода (ДБДТК), ограниченно
растворимы в этаноле, не раство-
риютси в воде. Слабо изменяют
окраску резин. ДБДТК никеля го-
рюч, умеренно токсичен. Торговое
наименование: ДЭДТК никеля —
тиокарбамат ЭНИ, ДБДТК нике-
ля— карбамат БНИ (СССР), про-
дукты NBC, NBTC, ВСД, BUD и др.
ДМДТК и ДЭДТК натрия —по-
рошки от белого до серого цвета или
водные растворы от зеленоватого
до оранжевого цвета, плотность со-
ответственно 1180—1210 и 1110—
1300 кг/м8 (порошки), темп. пл.
ДЭДТК натрия 90—95 °C. Раство-
90
ряются в воде и этаноле, ограничен-
но растворимы в других органиче-
ских растворителях. Малотоксичны.
Торговое наименование: ДМДТК
натрия — диметилдитиокарбамат нат-
рия, карбамат МН (СССР), метил
содерам, продукты SDD, SMC, MSL,
NM и др.; ДЭДТК натрия — диэтил-
дитиокарбамат натрия, карбамат Е
(СССР), этил содерам, продукты
SEC, SED, SDC, SDEC и др. Ф. М.
Лит.: 66, 68, 288—290, 315 (т. 3,
с. 697)
ДИТИОФОСФАТЫ (dithiophosphates,
Dithiophosphate)
Ускорители вулканизации — произ-,
водные дитиофосфорной кислоты и
амиды фосфорных кислот. Произ-
водные дитиофосфорной кислоты
включают: эфиры, напр., бис(диал-
кил)тиофосфорилсульфиды формулы
(RO)aP(==S), Sn(S = )P(RO)2 (в со-
четании с серой возможно повыше-
ние температуры вулканизации до
250°C); соли, напр., диалкилдитио-
фосфаты цинка (возможна бессер-
ная вулканизация, взамен тиура-
мов); амииозамещенные эфиры.
Амиды фосфорных кислот общей
формулы
(RjN)j—Р(=О)—N—
S=C—S
включают N-бензтиазолинтион
(N,N - тетрабутилдиамидо)фосфат,
C23H40ON3PS2 (фокаптам Б), вязкая
коричневая жидкость; N-бензтиазо-
линтион (К,К-тетраэтилдиамидо)-
фосфат, C15H24ON3PS2 (фокап-
там Э), коричневая воскообразная
масса, темп. пл. не ниже 60 °C.
Умеренно токсичны, эффективны в
серных системах. Обеспечивают хо-
рошее сопротивление преждевремен-
ной вулканизации резиновых сме-
сей, высокие прочностные характе-
ристики, износостойкость, термо- и
атмосферостойкость резин на основе
ПИ, ПБ, БСК, БНК и ЭПТ. Ф. М.
Лит.: 195
ДИФФУЗИЯ ГАЗОВ (gas diffusion,
Gasdiffusion)
Количественно характеризуется ко-
эффициентом диффузии D, м2/с. При
мол. массе газа менее 40 значение D
в эластомерах не зависит от давления
газа (в пределах практически важ-
ных давлений). Коэффициент диф-
фузии снижается при увеличении
мол. массы, длины и объема моле-
кул газа, повышении их полярно-
сти. Значение D снижается при
уменьшении молекулярной подвиж-
ности эластомера, напр., при повы-
шении содержания НАК в БНК.
Диффузия газов в резинах (каучу-
ках) — термически активируемый
процесс, описываемый уравнением
Аррениуса. Энергия активации диф-
фузии для непредельных неполяр-
ных, предельных и полярных кау-
чуков составляет соответственно 33—
38, 41—46 и 50—59 кДж/моль. Она
возрастает при увеличении диамет-
ра молекул газа и повышении меж-
молекулярного взаимодействия в
эластомере, в т. ч. в процессе его
кристаллизации. Уравнение Арре-
ниуса правомерно для узких интер-
валов температур, энергия активации
диффузии снижается при повышении
температуры. Ф. М.
Лит.: 39, 42, 137, 233, 278, 329
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
(dielectric properties, dielektrische
Eigenchaften)
Совокупность свойств диэлектрика,
связанных с явлением поляризации.
Определяют поведение резин в элек-
трическом поле (термин «электроизо-
ляционные свойства» не допускает-
ся). Диэлектрики — вещества, плохо
проводящие электрический ток
(удельное объемное электрическое
сопротивление выше 106 Ом-м).
В соответствии с ГОСТ 21515—76
диэлектрические свойства характе-
ризуют величиной пробоя (образо-
вание в диэлектрике проводящего
канала под действием электрическо-
го поля), электрической прочностью
ЕПр (минимальная напряженность
внешнего однородного электрическо-
го поля, при которой происходит
пробой диэлектрика единичной тол-
щины), удельным объемным элек-
трическим сопротивлением pv (со-
противление между электродами,
приложенными к противоположным
граням единичного куба данного ве-
щества), удельным поверхностным
электрическим сопротивлением рп
(сопротивление между противопо-
ложными сторонами единичного
квадрата на поверхности вещества),
относительной диэлектрической про-
ницаемостью е' (отношение емкости
электрического конденсатора, запол-
ненного диэлектриком, к емкости
того же конденсатора, между об-
кладками которого вакуум), ди-
электрическими потерями (доля
энергии внешнего электрического
поля, необратимо рассеиваемая в
диэлектрике), углом диэлектрических
потерь б (угол между векторами
плотностей тока проводимости и
тока смещения диэлектрика на ком-
плексной плоскости), коэффициентом
диэлектрических потерь е" (произ-
ведение e'-tgfi).
Диэлектрические свойства эласто-
меров при 22 °C обычно составляют:
р„ (Омм)—ПИ (1012—10м), ПБ,
БСК (1011—10м), БНК (107—1010),
ХПК (Ю9—10»), АК (103—1012),
БК, ЭПК, ЭПТ (1012—10м), ХСПЭ,
УК (103—1012), ФК (1010—1013), КК,
ФКК (1010—10м); электрическая
9»
прочность 5—45 МВ/м, относитель-
ная диэлектрическая проницаемость
2—15 (в зависимости от частоты),
тангенс угла диэлектрических потерь
от 0,001 до 0,3.
Электрическая прочность резин
уменьшается при наличии в резино-
вой смеси сорбированной влаги или
включений воздуха, ионизирующих-
ся в сильном электрическом поле.
В присутствии влаги возрастают ди-
электрические потери и уменьшается
удельное объемное сопротивление
резин. В отлнчие от СКС-30, содер-
жащего значительное количество во-
дорастворимых солей, являющихся
электролитами (NaCl, CaCl и др.),
увлажнение мало влияет на элек-
трические свойства СКС-30 АРПД,
предназначенного для применения в
кабельной промышленности. Элек-
трические свойства резин на основе
водостойких БК и СКЭП, ХПЭ н
ХСПЭ значительно меньше изме-
няются после выдержки в воде. Ди-
электрическая проницаемость н тан-
генс угла потерь возрастают, а
удельное объемное сопротивление
снижается при введении техуглеро-
да в резиновую смесь. Обычно при
низком содержании наполнителя
электропроводность резин зависит от
типа каучука, а при высокой сте-
пени наполнения — от типа и рас-
пределения техуглерода в резиновой
смеси (увеличение степени дисперги-
рования резко повышает значение
pt>). Минеральные наполнители обес-
печивают более высокое значение р„,
чем техуглерод.
При повышении температуры
удельное объемное сопротивление
уменьшается, тангенс угла потерь
возрастает. Например, удельное
объемное сопротниленне кремнийор-
ганической резины при 20, 100, 150
и 200 °C составляет соответственно
2.3-1013; 3,3.1012; 1,9-10“ и 1,2X
X Ю10 Ом-м. Снижение электриче-
ского сопротивления происходит
также в результате кристаллизации
при охлаждении резин.
В результате старения при одно-
временном воздействии электриче-
ского поля и повышенных темпе-
ратур или иоинзирующего излучения
уменьшаются электрическая проч-
ность и удельное объемное сопротив-
ление, возрастает тангенс угла по-
терь.
Методы испытаний диэлектриче-
ских свойств резни не отличаются
от методов испытания других элек-
троизоляционных материалов.
Определение диэлектрических
свойств резин проводят на основа-
нии стандартов, распространяющих-
ся на материалы электроизоляцион-
ные твердые. Основные требования
к условиям окружающей среды
при подготовке и проведении испы-
таний материалов электроизоляцион-
ных твердых установлены в
ГОСТ 6433.1—71. Удельное объем-
ное и поверхностное, а также внут-
реннее сопротивление при постоян-
ном напряжении и температуре от
—60 до 250 °C определяют по
ГОСТ 6433.2—71. Электрическую
прочность при переменном (часто-
та 50 Гц) и постоянном напряжении
прн температуре от —60 до 250 °C
определяют по ГОСТ 6433.3—71.
В соответствии с ГОСТ 10315—75
проводят испытания влагостойкости
н водостойкости материалов элек-
троизоляционных твердых по пока-
зателям электрической прочности,
удельного объемного электрического
сопротивления, внутреннего сопро-
тивления и сопротивления изоляции,
влагопоглощения, водопоглощення и
набухания. Определение этих пока-
зателей проводят после воздействия
воздуха с 93 %- нли 95 %-ной от-
носительной влажностью при 23 и
92
40 °C, а также дистиллированной
воды с температурой 23 °C. Ф. М
Лит.: 19, 39, 62, 74, 207, 222,
249, 262, 312, 315 (т. 1, с. 743)
ДОНОРЫ СЕРЫ (sulphur donors,
Schwefelspender)
Органические вещества, отщепляю-
щие свободную серу при температу-
ре вулканизации. Обеспечивают вы-
сокое сопротивление преждевремен-
ной вулканизации. Предпочтительны
доноры с температурой разложения,
превышающей температуру перера-
ботки резиновой смеси перед вул-
канизацией. Резины, полученные с
использованием доноров серы, бо-
лее термостойки и менее склонны к
реверсии вулканизации, содержат
преимущественно ди- и моносуль-
фидные поперечные связи, количе-
ство полисульфидных связей мини-
мально.
Эффективными донорами являются
вещества, у которых не менее 25 %
имеющейся серы участвует в вулка-
низации, напр. М.М'-днтиодиморфо-
лин (26—29 %),' дипентаметилентиу-
рамтётрасульфид (25%), тетраме-
тилтиурамтетрасульфид (32 %), дн-
пентаметилентиурамгексасульфид
(35%). Тиурамдисульфиды, напр.
ТМТД (13 %) и ТЕТД (11 %), менее
эффективны в качестве доноров серы.
Доноры серы добавляют в резино-
вые смеси вместо всей или большей
части элементарной серы для повы-
шения термостойкости резин.
N.N'-Дитиодиморфолнн (димор-
фолннодисульфид), ДТДМ — наибо-
лее часто применяемый донор серы
[/CHaCHfr. -1
О' ^NS— I
^СНзСНа' J2
Белый, иногда с желтоватым, зе-
леноватым нлн сероватым оттенком,
кристаллический порошок или гра-
нулы. Плотность 1290—1360 кг/м3,
темп. пл. 120—126 °C. Растворяется
в бензоле, этаноле, ацетоне, хлори-
рованных углеводородах. Нераство-
рим в воде. Горюч. Пылевоздушные
смеси взрывоопасны. Умеренно ток-
сичен. Применяется только совмест-
но с ускорителями вулканизации.
Наиболее эффективен в сочетании с
сульфенамидами, содержание ДТДМ
0,6—2 масс. ч. Ингредиенты кислого
характера ухудшают сопротивление
преждевременной вулканизации. Оте-
чественный продукт — гранулы бело-
го цвета, плотность 1360 кг/м3,
темп. пл. ие ниже 122 °C. Торговое
наименование: дисульфид М
(СССР), сульфазан R, ренокюр М,
реиогран ДТДМ и др. Ф. М.
Лит.: 56, 68, 278, 289, 290
ДЫМООБРАЗОВАНИЕ (smoke evo-
lution, Rauchbildung)
Дым — дисперсия твердых или жид-
ких частиц в газе-носителе. Количе-
ство дыма возрастает при ограничен-
ном доступе кислорода в зону горе-
ния, т. е. при неполном сгорании
резин. Скорость дымообразования
возрастает при снижении горючести
резни, в т. ч. с помощью антипире-
нов. Дым затрудняет видимость, не-
обходимую для выхода из области
горения, но он нетоксичен, если не-
токсичен газ-носитель.
Определение дымообразования
при пламенном горении н беспла-
менном горении (тлении) полимер-
ных материалов предусмотрено
ГОСТ 24632—81 и ГОСТ 12.1.017—
80. Метод по ГОСТ 24632—81 со-
стоит в измерении интенсивности
светового потока, проходящего че-
рез задымленное пространство в ис-
пытательной камере при термическом
разложении образца, и вычислении
93
удельной оптической плотности
дыма в зависимости от времени ис-
пытаний, скорости дымообразовання,
индекса- непрозрачности, массовой
оптической плотности дыма. В ре-
жиме пламенного горения на обра-
зец воздействует тепловое излучение
печи прн плотности теплового по-
тока от 2,5 до 4,0 Вт/см2 и пламя
газовой горелки, а в режиме тле-
ния — только тепловое излучение
печи. Метод неприменим для оценки
пожароопасности полимерных мате-
риалов. Согласно ГОСТ 12.1.017—80
определяют коэффициент дымообра-
зовання — количество дыма, выде-
ляющееся прн сгорании единицы
массы вещества. Измерение ослаб-
ления освещенности прн прохожде-
нии света через задымленное про-
странство проводят прн температу-
ре поверхности образца 750 °C (ре-
жим пламенного горения) и 400 °C
(режим тления). По дымообразую-
щей способности вещества подраз-
деляют на три группы — с малой,
умеренной и высокой дымообразую-
щей способностью, если коэффициент
дымообразовання соответственно
меньше или равен 50, больше 50 и
меньше или равен 500, более 500.
Ф.М.
Лит.: 13, 133, 222, 278
Ж
ЖИДКИЕ КАУЧУКИ (liguid rub-
bers, fliisslge Kautschuke)
Низкомолекулярные линейные поли-
меры, имеющие консистенцию вяз-
ких жидкостей, при отверждении
(вулканизации) которых образуют-
ся резнноподобные материалы. Лег-
ко перерабатываются в резиновые
изделия методами свободного литья
нли литья под небольшим давле-
нием с помощью технологии жидко-
го формования. Обеспечивают по
сравнению с твердыми (высокомо-
лекулярными) каучуками снижение
энерго- и трудозатрат на переработ-
ку, возможность использования бо-
лее дешевого технологического обо-
рудования и вулканизацию при ком-
натной температуре (при необходи-
мости). В резиновой промышленно-
сти используют углеводородные,
кремнийорганические и полисульфид-
ные жидкие каучуки, а также литье-
вые уретановые каучуки. Ф. М.
Лит.: 34, 93, 186, 193, 237, 247,
304, 315 (т. 1, с. 778)
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ (fatty acid,
Fettsauren)
Одноосновные карбоновые кислоты
алифатического ряда RCOOH, акти-
ваторы вулканизации и пластифика-
торы (мягчители). В качестве акти-
ваторов применяют главным образом
стеариновую (октадека новую) R=
=СН3(СН2)1в и синтетические жир-
ные кислоты, а также лауриновую
(додекановую! R=CH3(CH2)io и
олеиновую (цис-9-октадеценовую)
R=CsHi7CH=CH(CH2)7 кислоты.
Стеариновая^ кислота — белый,
светло-желтый или серый порошок,
чешуйки или хлопья, плотность 840—
990 кг/м3. Плохо растворяется в орга-
нических растворителях, практически
нерастворима в воде. Техническая
стеариновая кислота — смесь стеари-
новой, пальмитиновой и небольшого
количества непредельных кислот, по-
лученная нз натурального сырья. Оте-
чественный продукт — чешуйки белого
цвета, плотность 960 кг/м3 (при 20°C),
темп, застыв. 58 °C (1-й сорт) и 53 "С
(2-й сорт). Торговое наименование:
кислота стеариновая техническая,сорт
1 и 2 (СССР), днстек А-108, стеарит
А, В, С, D, Е, интерстаб G 8207
н др.
94
Синтетические жирные кислоты_
фракций "с'г7““С2о> фракций
Си—Сад, массовая доля кислот выше
С2о не более 25 %, горючи, умеренно
токсичны, кислотное число 195—
210 мг КОН/г, эфнрное число не бо-
лее 6,5 мг КОН/г, карбонильное
число не более 14,5 мг КОН/г, твер-
дый однородный продукт от белого
до светло-желтого цвета (темп, за-
стыв. 45—51 °C) нли чешуйки бе-
лого цвета (кислоты очищенные,
темп, застыв. 58 ±5°C), изготавли-
ваются в СССР.
Лауриновая кислота — белый по-
рошок с характерным запахом,
плотность 874—890 кг/м3, содержа-
ние основного вещества не менее
85 %, темп. пл. 20—37°C, раство-
ряется в бензоле, ацетоне, этаноле
и хлороформе, практически нераство-
рим в воде. Торговое наименование:
лаурииовая кислота (СССР), днстек
А-103, велколин ААВ и др.
Олеииовая кислота — желто-
красиая или светло-коричневая жид-
кость, плотность 890—910 кг/м3,
темп. пл. (застыв.) 8—14 °C, рас-
творяется в органических раствори-
телях, нерастворима в воде. Тор-
говое наименование: кислота олеи-
новая техническая (СССР), эмерсон
210, нео-фат 12 и др.
Эмульфины К и КС—смесь
сложных эфиров стеариновой кисло-
ты или синтетических жирных кислот
Си—Сад (40 %), парафина (32%) и
каолина (28 %), плотность
1140 кг/м3, выпускаются в виде че-
шуек (СССР). Вводятся в количе-
стве 2—5 масс. ч. для улучшения
технологических свойств резиновых
смесей (повышают скорость шприце-
вания, улучшают качества поверхно-
сти изделий и литьевую способ-
ность резиновых смесей). Ф. М.
Лнт.: 274, 288, 315 (т. 1,
с. 1016)
3
ЗАМЕДЛИТЕЛИ ПРЕЖДЕВРЕ-
МЕННОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ (scorch
retardes, Vulkanisationsverzogerer)
Ингредиенты резиновой смеси,
предотвращающие ее преждевремен-
ную вулканизацию прн нзготовленнн,
хранении н переработке. Снижают
скорость реакций компонентов вул-
канизующей системы между собой
и с каучуком. Замедляют сшивание
каучука прн переработке смесей, мало
влияя на достижение оптимума и
степень вулканизации, а также на
технические свойства резни. По-
зволяют повысить производитель-
ность труда прн изготовлении (осо-
бенно в одностадийном процессе),
каландрованнн н шприцевании рези-
новых смесей, вулканизации (воз-
можно применение более эффектив-
ных ускорителей, напр., ТМТД),
увеличить прочностные характеристи-
ки резни (прн применении более
активного техуглерода) н прочность
крепления резни к армирующим ма-
териалам.
При серной вулканизации рези-
новых смесей на основе ИК, НК,
ПБ, БСК, БНК в качестве замедли-
телей наиболее часто применяют
фталевый ангидрид, N-нитрозодифе-
ниламин н особенно эффективный
N-циклогексилтиофталимид. Ограни-
ченно используют также менее ток-
сичную бензойную (С6Н5СООН,
светлый кристаллический порошок
или чешуйкн, плотность 1260 кг/м3,
темп. пл. высушенного продукта не
ниже 121,4 °C, растворима в бензо-
ле, этаноле и тетрахлориде углеро-
да, горюча, темп, вспыш. 121°С) н
салициловую (НОС6Н4СООН, темп,
пл. 159 °C) кислоты.
95
В резиновых смесях, содержащих
активный печной техуглерод, фтале-
вый ангидрид, бензойная и салици-
ловая кислоты малоэффективны,
предпочтительны Af-нитрозодифенил-
амин и М-циклогексилфталимид.
Из нетрадиционных замедлителей
преждевременной вулканизации ис-
пользуют, напр., тиазольные ускори-
тели и ацетат натрия, которые эф-
фективны в смесях на основе ХПК
и ХБК или оксид магния в смесях
из ХБК и ББК, вулканизуемых окси-
дом циика и ТМТД. Ф. М.
Лит.: 278, 288, 290, 315 (т. 2,
с. 679)
ЗАЩИТНЫЕ ВОСКИ (protective
wax, Schutzwachse)
Антиозонанты, воскоподобная смесь
органических веществ. Включают
природные (растительного, животно-
го и минерального происхождения)
и синтетические (парафин, церезин,
низкомолекулярный ПЭ, сложные
эфиры многоатомных спиртов и др.)
воски. Синтетические воски содер-
жат в основном н-парафиновые, изо-
парафиновые и нафтеновые углево-
дороды. Насыщенная цепь воска со-
держит от 16 до 70 атомов угле-
рода, средняя мол. масса от 350
до 800, темп. пл. 50—100 °C. Размер
кристаллитов макро-, мелко- и мик-
рокристаллических восков состав-
ляет соответственно 30, 5—30 и
5 мкм. Пластичны, легко размяг-
чаются при нагревании. Растворимы
в бензине,' хлороформе и диэтило-
вом эфире, не растворяются в воде.
Горючи. Предотвращают вымывание
ингредиентов из резин. Содержание
восков в резиновой смеси 2—
5 масс. ч.
Озокерит — природный твердый
микрокристаллический продукт от
желто-бурого до черного цвета (гор-
ный иоск), содержащий, в основном,
смесь парафиновых водородов изо-
строения, плотность 850—1000 кг/м3,
темп. пл. 65—100 °C.
Парафин нефтяной — смесь пре-
дельных углеводородов преимуще-
ственно линейного строения (от
С19Н40 до С35Н72) — белая крупно-
кристаллическая масса, плотность
881—915 кг/м3, темп. пл. 50—58 °C,
температурный интервал выцвета-
ния— от —10 до 50 °C (оптимально
23 °C).
Защитный воск ЗВ-1—смесь па-
рафиновых углеводородов нормаль-
ного и изостроения (1 : 1), однород-
ная мелкокристаллическая масса от
светло-желтого до коричневого цве-
та, плотность 906 кг/м3, темп. пл.
50—55 °C, наиболее эффективен в
динамических условиях эксплуата-
ции.
Сплав АФ-1 — однородная темно-
желтая смесь церезинов, парафинов
и петролатума — содержит крупные и
мелкие кристаллы, плотность
917 кг/м3, темп, каплепадеиия 64—
73 °C, температурный интервал вы-
цветания от —10 до 50 °C (опти-
мально 35 °C).
Сплав восково-озокеритовыи
СВОЗ..(марка. _.6Q)_— сплав озокери-
та сырца, церезинов, парафина и
петролатума, мелкокристаллическая
масса от бурого до черного цвета,
плотность 828 кг/м3, темп, каплепа-
деиия 60—70 °C, температурный ин-
тервал выцветания от —10 до 50 °C
(оптимально 35°C).
Защитный__вдск—.ларадайт 17 —
смесь парафина и церезина, мелко-
кристаллическая масса от желтого
до коричневого цвета, плотность
777 кг/м3, темп. пл. 60—68 °C, тем-
пературный интервал выцветания
от —10 до 70 °C (оптимально
35 °C).
Воск ОМ-1—смесь церезина и
нефтяного масла, светло-коричневая
96
Мелкокристаллическая масса, Плот-
ность 910 кг/м3, темп. пл. 59—63 °C.
Церезин нефтяной неочищенный
марки 80 — фракция нефтяных угле-
водородов, темно-желтая микрокри-
сталлическая масса, плотность
791 кг/м3, темп. пл. 77,8 °C, темпе-
ратурный интервал выцветания от
20 до 80 °C (оптимально 50 °C),
предпочтителен для применения в
резинах, используемых в условиях
жаркого климата.
Паразон .11.— микрокристалличе-
ский воск, плотность 782 кг/м3,
темп. пл. 76 °C, температурный ин-
тервал выцветания от 10 до 85 °C
(оптимально 50°C).
Воск защитней- модифицирован-
ный МЗВ — воск, полученный при-
вивкой кислородосодержащих групп,
способных к взаимодействию с озо-
ном, к углеводородным цепям па-
рафинов или церезинов. Плотность
820 кг/м3, темп. пл. 66—74 °C. Имеет
повышенную эффективность.
За рубежом изготавливают за-
щитные воска типов ванвэкс (США),
окерин (Великобритания), санолайт
(Франция), антилюкс (ФРГ) и др.
Ф. М.
Лит.: 159, 290
И
ИЗГОТОВЛЕНИЕ РЕЗИНОВЫХ
СМЕСЕЙ (mixing, Mischungsherstel-
lung)
Резиновые смеси изготавливают в
резиносмесителях, применение смеси-
тельных вальцев ограниченно. По-
точные линии для изготовления ре-
зиновых смесей помимо резииосмеси-
телей включают оборудование для
подготовки каучуков и ингредиен-
тов, транспортирования сыпучих ма-
териалов и мягчителей от промежу-
точного склада к расходным бунке-
рам, весам и дозаторам, устройства
для индивидуальной или централи-
зованной развески компонентов (ве-
сы, дозаторы) и их загрузки в ре-
зиносмеситель, машины для оконча-
тельной доработки резиновых сме-
сей. Использование резиносмесителей
большой единичной мощности (сво-
бодный объем смесительной камеры
выше 250 дм3) экономически эффек-
тивно только на предприитиях с
большим суточным расходом рези-
новых смесей (напр., 600 т/сут).
Такие смесители следует совмещать
с дорабатывающими одиочервячными
машинами непрерывного действия
или машинами типа «Трансфермикс»,
оснащенными листующей (валкового
типа) или гранулирующей головками
(возрастает производительность сме-
шения). Червячные машины фирм
«Фаррел-Бридж» (Великобритания),
«Помини-Фаррел» (Италия), «Бер-
сторф» (ФРГ), «Фаррел» (США) и
машины типа «Трансфермикс» фирм
«Виккерс» (Великобритания), «Вер-
нер и Пфлейдерер» (ФРГ), «Юии-
ройал» (США) имеют производи-
тельность 5—15 т/ч, размер загру-
зочной воронки от 750 X 580 до
1450X 1200 мм, длину 3800—
10770 мм, ширину 3910—7320 мм,
высоту 2740—3580 мм.
В зависимости от состава смесей
и наличия технологического обору-
дования их изготавливают в одну,
две или три стадии (между стадия-
ми смеси охлаждают). При двух- и
трехстадийиом процессе сокращается
чистое время смешения, повышается
степень диспергирования техуглеро-
да и улучшаются физико-мехаииче-
ские свойства резин.
Одностадийное смешение прово-
дят в резиносмесителях со свобод-
ным объемом камеры ие более
270 дм3 при частоте вращения
4 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
97
быстроходного ротора не более
30 об/мин, длительность цикла сме-
шения 4—11 (чаще 8—9) мнн. Для
предупреждения преждевременной
вулканизации резиновой смеси уско-
рители и вулканизующие агенты
вводят в конце цикла, при необхо-
димости некоторые вулканизующие
вещества (напр., серу) добавляют на
вальцах при гомогенизации резино-
вой смеси после ее выгрузки нз ре-
зиносмесителя. Пря одностадийном
процессе предпочтительна доработка
резиновой смеси в червячных маши-
нах холодного питания.
При двухстадийном смешении на
первой стадии готовят маточную ре-
зиновую смесь (без вулканизующей
системы), которую после выгрузки
из резиносмесителя гранулируют нли
листуют, охлаждают н обрабаты-
вают антиадгезивом. На второй ста-
дии в маточную смесь добавляют
вулканизующие вещества и ускори-
тели. При изготовлении высокона-
полнениых резиновых смесей маточ-
ная смесь может содержать только
часть каучука, остальной каучук до-
бавляют на второй стадии смешения.
Первую стадию обычно проводят в
скоростных резиносмесителях (40—
80 об/мин), на второй стадии ис-
пользуют смесители с частотой вра-
щения быстроходного ротора 20—40
(предпочтительно 20—30) об/мнн. Ре-
зиносмесители повышенной мощно-
сти (свободный объем камеры более
250 дм3) применяют на первой ста-
дии смешения, смесители со свобод-
ным объемом камеры не выше
250 дм8—на первой и второй ста-
диях. Продолжительность цикла сме-
шения на первой и второй стадиях
составляет соответственно 2—4 и
2—2,5 мии.
При трехстадийном смешении
на каждой из стадий вводят соот-
ветственно каучук, техуглерод, дис-
98
пергатор (2—3 мин), мягчители,
активаторы, ускорители (2 мин),
серу, ускорители, противостарителн
(2 мин).
В процессе изготовления резино-
вой смеси свободные ингредиенты
смачиваются каучуком, распреде-
ляются в нем и диспергируются (из-
мельчаются до определенного мини-
мального размера) при постоянном
повышении гомогенности их распре-
деления. Одновременно каучук пла-
стнцируется. Эти процессы обуслов-
лены деформациями сдвига и сжа-
тия материала в серповидном зазо-
ре (примерно 3 мм) между гребня-
ми роторов и стенками смесительной
камеры, а также в остальном про-
странстве камеры при постоянном
перемещении материала в ней. В хо-
де распределения компонентов в
каучуке объем загрузки снижается
от полного (нли избыточного) за-
полнения смесительной камеры до
60—70 % ее объема. Величина дав-
ления верхнего затвора важна в на-
чале цикла смешения для удержива-
ния компонентов внутри камеры
(предупреждает их выдавливание в
горловину резиносмесителя). После
распределения ингредиентов в кау-
чуке верхний затвор удерживает ре-
зиновую смесь в зоне роторов и
создает только локальное давление
на нее. При недостаточном давлении
верхнего затвора (менее 0,3—
0,6 МПа) продолжительность цикла
смешения (особенно для жестких
смесей) возрастает. В зависимости
от состава резиновой смеси и сте-
пени износа резиносмесителя коэф-
фициент загрузки смесительной ка-
меры составляет 0,60—0,85, увеличи-
ваясь для смесей, содержащих ПБ
нли при износе резиносмесителя. При
занижеииой массе заправки продол-
жительность смешения возрастает, а
качество смеси ухудшается из-за ее
проскальзывания. При чрезмерной
массе заправки повышаются потреб-
ляемая мощность и температура в
камере, что может вызвать прежде-
временную вулканизацию и ухудше-
ние гомогенизации резиновой смеси.
Увеличение объема смесительной ка-
меры и частоты вращения роторов
может повысить производительность
резиносмесителя, но только до опре-
деленного предела' из-за резкого по-
вышения температуры в смеситель-
ной камере (особенно для жестких
смесей).
Основные технологические пара-
метры изготовления резиновых сме-
сей — режим загрузки компонентов
(последовательность и продолжитель-
ность обработки до введения сле-
дующего компонента), частота вра-
щения роторов (желательна возмож-
ность ее регулирования в процессе
смешения), температура и продол-
жительность смешения. Выбор этих
параметров индивидуален для ка-
ждой резииовой смеси и типа рези-
носмесителя. Обычно основное ко-
личество мягчителя вводят после
распределения техуглерода в каучу-
ке (особенно для смесей на основе
БСК), жирные кислоты добавляют
до введения техуглерода или одно-
временно с ним, вулканизующие ве-
щества вводят в конце цикла сме-
шения (после снижения температу-
ры в камере из-за добавления мяг-
чителей) или на вальцах сразу же
после выгрузки смесн нз камеры. Прн
возможности регулирования частоту
вращения роторов уменьшают после
диспергирования техуглерода в ре-
зиновой смеси. При использовании
низкоднсперсного и иизкоструктурно-
го техуглерода иногда применяют
так называемое обратное смешение,
при котором вначале вводят техугле-
род, затем мягчители и другие ингре-
диенты, а в конце цикла добавляют
каучук (снижается температура ре-
зиновой смеси н энергозатраты на
ее изготовление). При изготовлении
резиновых смесей на основе несколь-
ких каучуков необходимо обеспечить
оптимальное распределение одного
каучука в другом и ингредиентов
между каучуками. В этом случае
порядок введения компонентов су-
щественно зависит от состава рези-
новой смесн (распределение наполни-
телей между разными каучуками не
обязательно должно быть пропор-
ционально соотношению каучуков в
смеси).
Выгрузку смеси обычно проводят
по достижении заданной продолжи-
тельности цикла, но при этом тем-
пература в камере не должна пре-
вышать максимально допустимое
значение, конкретное для каждой
смеси. В исключительных случаях во
избежание преждевременной вулка-
низации предпочтительна досрочная
выгрузка (по достижении критиче-
ского значения температуры) с по-
следующей доработкой резиновой
смеси на вальцах сразу после вы-
грузки. Наиболее точный и воспро-
изводимый контроль длительности
смешения обеспечивается по расходу
энергии иа различных стадиях сме-
шения (выгрузка смеси после дости-
жения заданного уровня расхода
энергии).
Смешение характеризуется высо-
кой энергоемкостью. Средний расход
энергии на изготовление в резнно-
смесителе 1 кг резиновой смеси со-
ставляет 7—11 МДж (0,2—
0,3 кВт-ч). Практически вся подво-
димая энергия (кроме потерн в при-
воде) выделяется в виде тепла, в
результате чего вся смесь могла бы
нагреться до 200—400 °C. Поэтому
смесительная камера, роторы и за-
творы постоянно охлаждаются во-
дой (напр., расход охлаждающей
4*
99
воды для резиносмесителя PC 250/40
составляет до 50 м3/ч).
Производительность резиносме-
сителя периодического действия со-
ставляет (кг/мин): Vpcpa/(T0 4-Тв),
где V— свободный объем смеси-
тельной камеры, дм3; р — плотность
резиновой смеси, кг/дм3; ср — коэф-
фициент загрузки смесительной ка-
меры (чаще 0,55—0,70); а — коэф-
фициент использования машинного
времени (0,8—0,9), т0 — чистое вре-
мя смешения, тв — продолжитель-
ность вспомогательных операций (от-
крывание затворов, загрузка компо-
нентов, выгрузка смеси; для резино-
смесителей с затворами откидного
и скользящего типов соответственно
0,5—0,7 и 0,7—1 мин). Иногда про-
должительность вспомогательных
операций включает дополнительное
время иа охлаждение камеры рези-
носмесителя. Продолжительность
цикла смешения в резиносмесителях
типа «Интермикс» на 30—35 %
меньше, а отвод тепла иа 40—50 %
интенсивнее по сравнению с резино-
смесителями типа «Бенбери». Ф. М.
Лит.: 6, 25, 45, 53, 117, 156, 192,
200, 269, 274, 335
ИЗНАШИВАНИЕ, ИСТИРАНИЕ
(wear, Verschleiss)
Процесс разрушения и отделения
материала с поверхности твердого
тела при трении, проявляющийся в
постепенном изменении размеров и
(или) формы тела (ГОСТ 23.002 —
78). Износ — результат изнашивания,
характеризуемый относительной тол-
щиной- (массой, объемом), отнесен-
ной к пути трения, или энергетиче-
ским показателем (отношение объе-
ма к работе трения). Скорость из-
нашивания — отношение значения из-
носа к интервалу времени, в течение
которого он возник (мгновенная —
в определенный момент времени,
100
средняя — за определенный интервал
времени). Интенсивность изнашива-
ния — отношение значения износа к
обусловленному пути, на котором
происходило изнашивание или к
объему выполненной работы.
Различают следующие виды из-
нашивания, характеризуемые ГОСТ
23.002—78: механическое (в резуль-
тате механических воздействий);
коррозионно-механическое (в резуль-
тате механического воздействия, со-
провождаемого химическим взаимо-
действием материала со средой);
абразивное (механическое изнашива-
ние в основном в результате режу-
щего или царапающего действия
твердых частиц, находящихся в
свободном или закрепленном со-
стояниях); эрозионное (механическое
изнашивание в результате воздей-
ствия потока жидкости и/или газа);
гидроабразивное или газоабразивное
(абразивное изнашивание в резуль-
тате действия твердых частиц, взве-
шенных в жидкости или газе и пе-
ремещающихся относительно изнаши-
ваемого тела); усталостное (механи-
ческое изнашивание в результате
усталостного разрушения при повтор-
ном деформировании микрообъемов
материала поверхностного слоя);
окислительное (коррозионно-механи-
ческое изнашивание, при котором
основное влияние на изнашивание
оказывает химическая реакция ма-
териала с кислородом или окисляю-
щей окружающей средой). Изложен-
ная выше классификация процессов
изнашивания относится к любым
твердым материалам. Для резин раз-
личают усталостное, «скатыванием»,
абразивное, макроскопическое (удар-
ное), пиролитическое изнашивание.
При усталостном изнашивании
разрушение и последующее отделе-
ние материала обусловлены много-
кратными деформациями- сжатия,
растяжения и сдвига поверхностного
слоя резины в отдельных местах
фактического контакта истираемой и
истирающей поверхностей. Наблю-
дается при постоянной силе трения
по резине тупых выступов контрте-
ла, имеющего грубую поверхность, и
недостаточной усталостной выносли-
вости резины (уплотнительные дета-
ли, конвейерные ленты при транс-
портировании малоабразивных гру-
зов и др.).
При изнашивании «скатыванием»
микронеровности поверхности резины
сворачиваются в «скатку» и отры-
ваются от поверхности. Наблюдается
при увеличении силы трения, скоро-
сти скольжеиия и повышении тем-
пературы, имеет когезионный харак-
тер (удельная сила трения превы-
шает прочность резины).
Абразивное изнашивание проис-
ходит в результате разрушения ре-
зины острыми выступами истираю-
щей поверхности при достаточно вы-
сокой силе трения, когда контактное
напряжение превышает прочность
резины (конвейерные ленты, обору-
дование для измельчения горных по-
род и др.).
При макроскопическом изнашива-
нии происходят вырывы больших ку-
сков резины в результате ее раздав-
ливания и разрезания при ударе
крупными кусками твердых материа-
лов с острыми кромками (горнодо-
бывающее оборудование). Скорость
изнашивания зависит от соотноше-
ния параметров падающего куска
(кинетическая энергия, размер режу-
щих кромок) и толщины слоя рези-
ны, т. е. от способности резинового
изделия поглощать и рассеивать
энергию без последующего разруше-
ния.
Пиролитическое изнашивание обу-
словлено термическим разложением
поверхностного слоя резины (в ре-
альных условиях эксплуатации
встречается редко). Типичные скоро-
сти пиролитического, абразивного,
«скатыванием» и усталостного про-
цессов изнашивания составляют
10*—10е, 103—105, 102—104 и 1—
102 мкм/ч соответственно.
Фактический вид изнашивания,
его интенсивность и скорость, кроме
условий эксплуатации (испытаний),
зависит от свойств резины и кон-
струкции изделия. Первичный акт
механического изнашивания — обра-
зование раздиров или трещин на по-
верхности материала, что становится
возможным, если сдвиговое напряже-
ние превышает прочность резины.
Поэтому для каждой резины суще-
ствует критическое значение сдвиго-
вого напряжения, ниже которого
наблюдается усталостное изнашива-
ние, а при более высоком значении
напряжения имеет место изнашива-
ние абразивное или «скатыванием».
Критическое значение сдвигового на-
пряжения пропорционально силе тре-
ния контртела по резине. Повышение
коэффициента трения выше некото-
рого критического значения может
привести к катастрофическому сни-
жению износостойкости.
При истирании по гладкой метал-
лической поверхности и высоком ко-
эффициенте трения с увеличением
твердости резины выше 75 ед. вид
изнашивания изменяется от «скаты-
вания» к усталостному, т. е. интен-
сивность износа снижается на два
порядка. Напротив, при истирании
резины по шероховатой поверхности
с острыми выступами повышение
твердости приводит к изменению
вида изнашивания от усталостного
к абразивному, т. е. интенсивности
износа резко возрастает.
В процессе изнашивания могут
изменяться структура и свойства по-
верхностного слоя резины (толщи-
101
ной десятки микрометров), что при-
водит к повышенному износу. В за-
висимости от типа каучука и вида
изнашивания эти изменения обуслов-
лены термоокислительными и меха-
нохимическими процессами деструк-
ции химических связей вулка-
низационной сетки, продукты из-
носа имеют пониженную мол.
массу.
Скорость и интенсивность изна-
шивания усталостного и «скатыва-
нием» в воздухе выше, чем в инерт-
ной среде (влияние воздуха на абра-
зивное изнашивание невелико). При
повышении температуры скорость и
интенсивность изнашивания резин
возрастают, а выше 150—250 °C из-
нашивание становится катастрофиче-
ским (по-видимому, из-за ухудшения
прочностных показателей резин).
Однако при температуре ниже
100'С и небольшом контактном дав-
лении резина более износостойка,
чем, например, сталь. Срок службы
покрытий из резины на основе сме-
си ПИ и ПБ на транспортных же-
лобах щебеночных заводов в 3—
6 раз выше, чем срок службы стали.
Более того, в паре трения происхо-
дит интенсивное изнашивание метал-
ла резиной, скорость этого процесса
изменяется в 3—50 раз в зависимо-
сти от окружающей среды и марки
резины. Д. Ф.
Лит.: 22, 37, 112, 222, 278, 284,
315 (т. 1, с. 914), 323, 372 (с. 419)
ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ РЕЗИНЫ
(wear-resistant rubbers, abnutzungs-
bestllndige Gummiqualitaten)
Применяют для изготовления пнев-
матических шин, грохотов, уплотнений
подвижных соединений, конвейерных
лент и приводных ремней, покрытий
оборудования для переработки и
транспортирования минерального
сырья, арматуры и трубопроводов.
Выбор типа каучука для износо-
стойких резин зависит от конструк-
ции и условий эксплуатации изде-
лия. Для изделий, эксплуатируемых
при умеренной температуре без кон-
такта с агрессивными средами, при-
меняют резины на основе ненасыщен-
ных каучуков, которые наиболее из-
носостойки и дешевы. При повышен-
ной температуре на воздухе исполь-
зуют резины из АК, БК, ФК, КК,
ЭПК, ЭПТ. В топливах и маслах
применяют резины из БНК, АК, ФК,
а в химически агрессивных средах —
из ЭПК, ЭПТ, БК и ФК. Износо-
стойкие уплотнения вращающихся
валов изготавливают из резин на
основе БНК, ФК, АК, КК. При од-
новременном действии истирания и
повышенной температуры или жид-
ких сред резины на основе этих
каучуков более износостойки, чем
резины из ПИ, БСК и ПБ.
В отличие от прочности при рас-
тяжении резины на основе кристал-
лизующихся каучуков не имеют пре-
имуществ по износостойкости по
сравнению с некристаллизующимися
каучуками. Износостойкость резин
снижается в ряду каучуков: ПБ >
> БСК > ПИ. Износостойкость резин
иа основе БСК возрастает при по-
вышении мол. массы каучука и сни-
жается при увеличении содержания
стирола, каучуки растворной поли-
меризации (ДССК) более износо-
стойки по сравнению с эмульсион-
ными каучуками. Пластикация мо-
жет снизить износостойкость резин
из ПИ. Добавление ПБ повышает
износостойкость резин из БСК и осо-
бенно из ПИ. Износостойкость ре-
зин на основе БНК равноценна либо
выше, чем износостойкость резин из
ПИ, и возрастает при повышении со-
держания НАК в каучуке. Износо-
стойкость резин из ЭПК и ЭПТ при-
мерно равна износостойкости резин
102
йа основе ЬСК (предпочтительна по-
вышенная вязкость по Муни и ис-
пользование гексадиена-1,4 в каче-
стве третьего мономера). При 20°C
износостойкость резин на основе БК
и ПИ примерно одинакова, но по-
вышение температуры до 100 °C при-
водит к резкому ускорению изнаши-
вания резин из БК (для них необ-
ходим высокотемпературный режим
изготовления резиновых смесей).
Максимально износостойки поли-
эфирные ТЭП и резины на основе
УК- Износостойкость снижается при
перевулканизации резин.
Износостойкость резин возрастает
при повышении активности (дис-
персности) техуглерода, зависимость
от его содержания экстремальна
(напр., для резин из непредельных
каучуков оптимальная дозировка
техуглерода N 330 составляет 50—
60 масс. ч.). При повышении степени
диспергирования техуглерода возра-
стает износостойкость резин. Сопро-
тивление изнашиванию резин на
основе смеси ПИ и ПБ (1:1) мак-
симально, если основная часть вы-
сокоактивного печного техуглерода
находится в матрице ПБ, а матрица
ПИ практически его не содержит.
Для повышения износостойкости в
резиновые смеси наряду с техугле-
родом добавляют графит, угольную
ткань, волокнистые наполнители,
фторопласты, неорганические твердые
смазки. Мягчители снижают износо-
стойкость резин независимо от спо-
соба их введения. Напр., потери на
истирание резин на основе масло-
наполненного БСК-1712 в 2—3 раза
выше, чем резни из БСК-1500. Д. Ф.
Лит.: 222, 278, 284
ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ (wear resi-
stance, Verschleissbestandigkeit)
Свойство материала оказывать со-
противление изнашиванию в опреде-
лённых условиях трения, оценивае-
мое величиной, обратной скорости из-
нашивания или интенсивности изна-
шивания. Относительная износостой-
кость характеризуется отношением
интенсивности изнашивания одного
материала к интенсивности изнаши-
вания другого материала в одина-
ковых условиях.
Результаты испытаний износо-
стойкости резин с помощью различ-
ных лабораторных методов истира-
ния плохо коррелируют между со-
бой. Потери при истирании по мо-
нокорунду 150 (прибор ИМК-3) и
по металлической рифленой поверх-
ности (машина типа Грассели) ре-
зин на основе НК, БСК, СКД со-
ставляют 250, 260, 150 см3/квт-ч и
125, 130 и 2 см3/квт-ч соответствен-
но. Результаты иетирания по метал-
лической сетке больше зависят от
состава и степени вулканизации ре-
зин, чем результаты истирания по
шлифовальной шкурке. При малом
проскальзывании износостойкость ре-
зин на основе БК ниже, чем изно-
состойкость резин из НК и БСК,
а при проскальзывании более 4,5 %
наблюдается обратная зависимость.
Применение стандартных лабора-
торных методов испытаний истира-
ния резин для оценки работоспособ-
ности резиновых технических изде-
лий правомерно только в отдельных
случаях и с ограниченной степенью
достоверности. Напр., истирание ре-
зин по гладкой стальной поверхно-
сти (усталостное изнашивание в уз-
лах трения) и металлической сетке
коррелируют между собой. Однако
результаты истирания резин шлифо-
вальной шкуркой плохо коррелируют
с фактическим износом конвейерных
лент в эксплуатации.
Стандартизованные методы испы-
таний износостойкости служат для
приближенного сравнения различных
103
резин и для контрольных испытаний
качества готовых резиновых смесей
(изделий), износостойкость которых
гарантируется их составом н режи-
мом переработки. Этн методы не-
пригодны для прогнозирования ра-
ботоспособности резиновых изделий
в эксплуатации.
Сопротивление истиранию резни
и изделий нз них при скольжении
определяют по ГОСТ 426—77. Ме-
тод заключается в истирании образ-
цов, прижатых к абразивной поверх-
ности (шлифовальная шкурка) вра-
щающегося с постоянной скоростью
диска, прн постоянной нормальной
силе и определении показателей со-
противления истиранию нлн истирае-
мости. Истираемая поверхность об-
разца имеет прямоугольную форму.
Истирающую способность шлифо-
вальной шкурки и ее пригодность
для испытания определяют на кон-
трольной резине с заданными меха-
ническими свойствами (/зоо 8,2 ±
±0,8 МПа; fp 26 ±2 МПа; в₽ =
= 600±50%; твердость по Шору
А 66 ± 2 ед.; эластичность по от-
скоку 30±2 %). Истирающая спо-
собность шкурки при нормальной си-
ле 26 Н по истираемости контроль-
ной резины должна составлять 45—
80 м3/ТДж. По результатам испы-
таний рассчитывают сопротивление
истиранию 0 в Дж/мм3 и истирае-
мость в м3/ТДж.
Сопротивление истиранию резин
и изделий из них при качении с
проскальзыванием определяют по
ГОСТ 12251—77. Метод заключается
в истирании кольцевого резинового
образца, вращающегося относительно
покрытой шлифовальной шкуркой
поверхности барабана, с проскаль-
зыванием и одновременным переме-
щением образца вдоль образующей
барабана. Истирающую способность
шлифовальной шкурки и ее пригод-
ность для нсйытання определяют йо
контрольной резине с заданными
свойствами (см. ГОСТ 426—77). Ис-
пытания проводят при 23 °C или прн
повышенной температуре. Опреде-
ляют сопротивление истиранию 0 в
Дж/мм3 и истираемость а в м3/ТДж.
Сопротивление истиранию резин
с Н по Шору А от 40 до 90 ед. и
резиновых изделий прн скольжении
по возобновляемой поверхности
определяют по ГОСТ 23509—79. Ме-
тод заключается в истирании прн
23 °C образца цилиндрической фор-
мы, прижатого к абразивной поверх-
ности вращающегося барабана; при
этом образец перемещается парал-
лельно осн барабана и вращается
вокруг своей осн. Истирающую спо-
собность шлифовальной шкурки и
ее пригодность для испытания опре-
деляют на контрольной резине с за-
данными свойствами. За показатели
истирания принимают потери объема
прн истирании V в мм3 и индекс
сопротивления истиранию U по от-
ношению к контрольной резине.
Обычно износостойкость резин на
основе одного и того же каучука
возрастает при повышении проч-
ностных показателей (при комнат-
ной н повышенной температуре) н
эластичности резин. Сопротивление
усталостному изнашиванию резин
возрастает прн повышении усталост-
ной выносливости резин, в зависи-
мости от которой износостойкость по
сетке может изменяться на несколь-
ко порядков. Повышение гистерезис-
ных потерь в резине приводит к уве-
личению износостойкости при «ска-
тывании», но к ухудшению стойко-
сти к абразивному изнашиванию
твердой поверхности и изнашиванию
потоком частиц. Прн повышении
жесткости (твердости) резни замед-
ляется их абразивное изнашивание
твердой поверхностью и нзнашива-
ние «скатыванием», но ускоряется
изнашивание незакрепленным абра-
зивом н усталостное. Износостой-
кость при ударе пропорциональна
толщине слоя резины во второй сте-
пени. Д. Ф.
Лит.: 22, 37, 222, 278, 284, 315
(т. 1, с. 914), 323
ИЗОМЕРИЗАЦИЯ (isomerization,
isomerisierung)
Изменение строения макромолекул
каучука без изменения их состава
в результате чис-транс-изомеризацнн
(изменения пространственного распо-
ложения заместителей у двойных
связей), перемещения двойной связи
в звене нлн внутримолекулярной
циклизации.
Лнс-транс-изомернзацня диеновых
каучуков
—Н2СЧ /СН2—
/С=С^
ц/ \н
quc-изомер
-Н2СЧ /Н
/С=СЧ
RZ 'СНу—
транс-изомер
где R равен СН3 (ПИ) нлн Н (ПБ).
Инициируетси ионизирующим (ПИ,
ПБ) илн УФ-излучением (ПБ) или
катализаторами катионного типа
(ПИ), может происходить и при
серной вулканизации (перевулкани-
зации) ПБ. Приводит к ухудшению
прочностных свойств, резкому сни-
жению крнсталлнзуемостн цис- 1,4-ПИ
и цис-1,4-ПБ, повышению эластично-
сти транс- 1,4-ПИ.
Перемещение двойной связи яв-
ляется побочным процессом, сопро-
вождающим другие химические пре-
вращения каучуков (напр., галогени-
рования н гндрогалогеннрования, ра-
диационно-химических, термоокисли-
тельных, серной вулканизацииндр.).
К процессам изомеризации отнесено
условно, т. к. к макромолекуле при-
соединяются новые группы, напр.,
атомов серы илн кислорода (изме-
няется состав макромолекулы). Ф.М.
Лит.: 83, 137, 163, 291 (т. 1),
315 (т. 1, с. 813)
ИЗОПРЕНА ПОЛИМЕРЫ (polyiso-
prenes, Polyisoprene)
Полимеры, содержащие изопреновые
звенья цис-1,4-, транс-1,4-, 1,2- и
3,4-строення
5
цис-1,4-
5
СНз
1 2|
—Н2С—с—
411
сн2
1.2-
5 4
НзСк 2 з /СН2—
j ;с=с(
—Н2с/
транс-1,4-
4 з
—н2с—сн—
3,4-
Разлнчают природные — натураль-
ный каучук (НК), гуттаперча, бала-
та н синтетические — изопреновый
каучук (ИК), транс-1,4-полиизопрен
(транс-1,4-ПИ) полимеры изопрена.
Природные гуттаперча и балата, а
также синтетический транс-1,4-ПИ
применяются ограниченно.
ИК н НК различаются по мик-
роструктуре [содержание цис- 1,4-
звеньев 93—98 и 98—100 % (масс.),
содержание 3,4-звеньев 1—4 и 0—
|0<5
2 % (масс.)] и регулярности построе-
ния звеньев (доля звеньев, присоеди-
ненных «голова к голове» и «хвост
к хвосту» 2—4 и 0 %), ММР (ЛТ»/Л1П
1—4 и 5—6) и мол. массе, содержа-
нию геля (0—20 и 20—50 %) и не-
каучуковых веществ. Эти различия
(особенно по степени стереорегуляр-
ности) обусловливают меньшую кри-
сталлизуемость ИК, что приводит к
ухудшению некоторых технологиче-
ских свойств резиновых смесей (ко-
гезионная прочность, клейкость) и
технических свойств резни (адгезия
к полярным поверхностям, усталост-
ная выносливость, сопротивление по-
резам и раздиру, прочностные свой-
ства при повышенной температуре)
по сравнению с НК. Полупериод
кристаллизации каучука повышается
примерно в 10 раз при снижении со-
держания цис- 1,4-звеньев с 98 до
95%. Температура, прн которой
происходит значительное снижение
/р, возрастает при повышении стерео-
регулярностн каучука, составляя для
ИК и НК 50—100 и 100 °C соот-
ветственно. Изопреновые каучуки,
полученные в присутствии комплекс-
ных катализаторов Циглера — Натта,
по свойствам более близки к НК,
чем к ИК, полученным на литиевых
катализаторах.
При термическом старении пре-
обладает деструкция вулканизатов
ИК и НК (особенно на воздухе),
снижается fv и В. Резины на основе
ИК имеют большее сопротивление
ОДС при повышенной температуре
по сравнению с резинами на основе
НК. Максимальная термостойкость
вулканизатов обеспечивается опти-
мальным выбором вулканизующей
системы.
Основные принципы составления
рецептов резиновых смесей для ИК
и НК одинаковы. Вулканизацию ИК
и НК проводят с использованием
обычных серных, полуэффективных и
эффективных систем, уретановых си-
стем, органических пероксидов, фе-
нолоформальдегидных смол и дру-
гих систем. Содержание ускорителей,
обеспечивающих одинаковую ско-
рость вулканизации, для резиновых
смесей на основе ИК должно быть
примерно на 10 % выше, чем для
резиновых смесей на основе НК. Ре-
зиновые смеси из ИК имеют более
высокое сопротивление преждевре-
менной вулканизации; одинаковое
оптимальное время вулканизации до-
стигается выбором типа и содержа-
ния вторичного ускорителя. Напр.,
при использовании тиазольных уско-
рителей в резиновые смеси на осно-
Сравнительные свойства резин из ПК и НК
Каучук (катализатор) fp. МПа ер, % В, Н/мм S, %
20 °C 100 °C 20 °C 100 °C 20 °C 100 °C 20 °C
Ненаполненные вулканизаты
ИК (литиевый) ИК (Цигле- 20-33 20-33 8-15 900-1300 900-1200 15—23 600—1000 800—1100 20-45 30-60 60-80 60-80
ра — Натта) 20—33 18-25 700-900 800-1100 35-60 — 60-80
ИК (литиевый) 15-35 Наполненные вулканизаты 10-18 300-900 300-1000 20-100 15-60 40-60
ИК (Цигле- 15-35 15-23 300-900 300-1000 50-150 30-100 40-60
ра — Натта) НК 20-35 18-25 300-900 300-1000 50-1/0 30—120 40—60
ве ЙК добавляют 0,3—1 масс. ч.
ДФГ. Содержат 3—5 масс. ч. окси-
да цинка, 1—2 масс. ч. стеариновой
кислоты или синтетических жирных
кислот. Типичный состав вулкани-
зующей системы включает (масс, ч.):
серу (0—0,5), ТМТД или ТЕТД
(2—4), тиазольные или сульфенамид-
ные ускорители (0—2); серу (0,5—1),
тиазольные или сульфенамидиые
ускорители (1—2), ТМТД или ТМТМ
(0,2—0,7); серу (1—3), тиазольные
или сульфенамидиые ускорители
(0,5—2), ТМТД, ТЕТД, ТМТМ
(0,1—1) или ДТК (0—0,2) или ДФГ
(0,05—0,5); серу (2—3), тиазольные
или (и) сульфенамидиые ускорители
(0,5—1,5), ТМТД, ТЕТД, ТМТМ
(0,05—3) или ДТК (0—0,2) или ДФГ
(0,2—0,4). В нбнаполненных резинах
обычные вулканизующие системы
обеспечивают максимальные значе-
ния /р и В, а пероксидная система —
минимальные значения. В присут-
ствии техуглерода влияние вулкани-
зующей системы на эти показатели
невелико. Замедлители преждевре-
менной вулканизации — ФА, НДФА,
ЦГТФ.
Ненаполненные вулканизаты из
НК и ИК имеют высокие прочност-
ные показатели. Наполнители добав-
ляют (25—50 масс, ч.) для повыше-
ния жесткости, твердости, модуля,
сопротивления раздиру и износо-
стойкости резин (техуглерод N 110,
N 220, N 330), для снижения усад-
ки (техуглерод N 550) и стоимости
резин (техуглерод, минеральные на-
полнители). При повышении содер-
жания техуглерода и использовании
малоактивных наполнителей сни-
жается fp.
Мягчители и пластификаторы до-
бавляют (5—15 масс, ч.) для улуч-
шения технологических свойств
(нефтяные масла, кумароноиндеио-
вая смола и др.), повышения моро-
зостойкости (эфирные пластифика-
торы), снижения стоимости. Арома-
тические масла повышают Тс и
ухудшают термостойкость резин.
Применяют аминные, фенольные и
другие стабилизаторы (1—3 масс.ч.).
В резиновых смесях с тиазольными
и сульфенамидными ускорителями
предпочтительно сочетание ИФФД и
ПТДХ, в смесях с ДФГ используют
МБИ (ЦМВИ) с ДАДТК цинка и
ПТДХ или ДФАА или ИФФД. При-
меняют также ГФНА (ФНА менее
эффективен), в светлых резиновых
смесях используют МБМФ, ДММФ
и др. Содержание защитных восков
2—3 масс. ч.
Резины из ИК и НК применяют
в производстве РТИ, шин, обуви,
кабельных и других резиновых из-
делий. Ф. М.
Лит.: 82, 83, 229, 247, 278, 315
(т. 1, с. 815, 1001), 335, 336, 371,
379
ИЗОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ СИН-
ТЕТИЧЕСКИЕ (isoprene synthetic
rubbers, synthetische Isoprenkaut-
schuke)
Продукты стереоспецифической поли-
меризации изопрена в растворе в
присутствии литиевых или комплекс-
ных катализаторов Циглера — Натта
(напр., А1(С2Н5)з + TiCl<). Каучуки,
полученные на литиевых и титано-
вых системах, соответственно содер-
жат 93 и 96—98 % чис-1>4-звеньев,
0 и до 1 % транс- 1,4-звеньев, 6—7
и 1—4 % 3,4-звеньев (1,2-звенья от-
сутствуют), доля звеньев аномаль-
ного строения («голова к голове»,
«хвост к хвосту») 3—4 и 2 % Мш =
= 10е—107 и 105—10е, ширина ММР
(Afw/Af,,) 1,0—1,2 и 2,5—4,0, содер-
жание геля 0 и до 25 % (рыхлый),
Тс —68 и —72 °C, полупериод кри-
сталлизации (—25 °C) выше 300 и
25 ч, плотность 910—920 кг/м®.
107
Литиевые ИЙ линейны, аморфны
в отсутствие деформации и плохо
кристаллизуются при растяжении.
Титановые ИК имеют некоторую раз-
ветвленность, быстро кристаллизуют-
ся прн снижении температуры и де-
формировании. Скорость кристалли-
зации ИК снижается при уменьше-
нии содержания цис-1,4-звеиьев.
Каучуки растворимы в ароматиче-
ских углеводородах, тетрахлориде
углерода, хлороформе, сероуглероде
и циклогексане, нерастворимы в
спиртах и кетоиах.
По ГОСТ 14325—79 изготавли-
вают (на комплексном катализато-
ре) каучуки СКИ-3 и СКИ-ЗД (ди-
электрический, с пониженной золь-
ностью), которые содержат не менее
96 % quo-1,4-звеньев, заправлены
смесью антиоксидантов ФНА [0,4—
0,8 % (масс.)] и ДФФД [0,15—
0,30 % (масс.)], поставляются в
виде брикетов. Мол. масса СКИ-3 со-
ставляет (0,55—1,00)-10е, Мп/Мп
примерно 1,2. Каучуки СКИ-3 (I, II,
III группы) и СКИ-ЗД имеют вяз-
кость по Муни (100 °C) 75—85, 65—
74, 55—64 и 55—75, пластичность
0,30—0,35, 0,36—0,41, 0,42—0,48 и
0,36—0,43, эластическое восстановле-
ние после определения пластичности
не более 2,0, 1,9, 1,6 и 1,9 мм, fp
(стандартный рецепт) не менее 28,4—
29,4МПа (при 23°C), 19,6—20,6 МПа
(100°C), ер не менее 700 % (все
группы).
На комплексном катализаторе по-
лучают также каучуки СКИ-ЗП (I и
II группа, повышенная чистота, мо-
жет контактировать с пищевыми про-
дуктами и кожей человека), СКИ-ЗС
(I и II группа, нетемнеющий про-
тивостаритель, для производства
обуви и товаров народного потреб-
ления), СКИ-5 (I и II группа),
СКИ-ЗВ и др. Эти каучуки имеют
(по группам) пластичность 0,30—0,40
и 6,41—6,48; 0,30—6,40 и 6,41—6,48;
0,30—0,35 и 0,36—0,41; 0,30—0,38;
эластическое восстановление после
определения пластичности (мм) 1,4—
2,0 и 0,8—1,6; 1,4—1,9 и 0,8—1,5; ие
более 1,9 и 1,7; ие более 1,8; fP
(23 °C) не менее 26,4 и 25,5; 28,8 и
28,8; 29,4 и 29,4; 31,3 МПа; fv
(100°С) не менее 16,7 и 15,7; 20,6
и 20,6; 20,6 и 20,6, 22,5 МПа; вР
(23 °C) не менее 700—800 %.
Одни из основных недостатков
ИК — более низкая когезионная
прочность, чем у НК (0,1—0,4 и
1,5—2,0 МПа соответственно); ее
повышают (до 1,2—1,5 МПа) моди-
фицированием каучука п-нитрозоди-
фениламином. При модифицировании
(оптимальное количество 0,2—0,3 %
n-НДФА) происходит деструкция це-
пей, снижение мол. массы и вязко-
сти по Муни, но возрастают пластич-
ность каучука и сопротивление преж-
девременной вулканизации, повы-
шаются усталостная выносливость и
морозостойкость резин, уменьшается
теплообразование. Модифицирован-
ный каучук СКИ-3-01 содержит аро-
матические аминогруппы, присоеди-
ненные к полимерной цепи [0,22—
0,30 % (масс.)]. Выпускают каучук
СКИ-3-01 группы I и II с вязкостью
по Муни (100 °C) 65—80 и 50—64,
эластическим восстановлением после
определения пластичности не более
2,1 и 1,8 мм, fp (стандартный ре-
цепт) при 23 и 100 °C (обе группы)
не менее 24,5 и 15,7 МПа, вР (обе
группы) не менее 400 %.
Зарубежные ИК могут содержать
95—98 % цис- 1,4-звеньев, напр., аме-
рипол SN натсин (США), европрен
1Р (Италия) или 92% цис-1,4-
звеньев, напр., карифлекс IR
(США). Выпускают маслонаполнен-
ные каучуки с вязкостью по Муии
(100 °C) 50—90.
108
Основные закономерности состав-
ления рецептов, переработки и при-
менения резиновых смесей из ИК и
НК одинаковы (см. изопрена поли-
меры). Иногда в резиновые смеси
из ИК для повышения когезионной
прочности до 1,0—1,5 МПа вводят
структурирующие агенты (0,5—
1,0 масс, ч.), напр., 4-динитрозо-Ы-
метиланилии (эластопар, нитрозан К)
или Ы-2-метил-2-нитропропил-4-нит-
розоанилин (нитрол), которые эф-
фективны только в термообработан-
ных резиновых смесях (130—160°С),
содержащих активный техуглерод
(вулканизующие агенты вводят в
обрабатываемую смесь при 70—
80 °C на вальцах или в резиносме-
сителе). Добавление в резиновые
смеси n-НДФА проводят после вве-
дения техуглерода. Прочностные
свойства и усталостная выносливость
резни до и после термического ста-
рения, а также при повышенной
температуре возрастают при добав-
лении в резиновые смеси жидких
каучуков, содержащих концевые
карбоксильные, изоцианатные, эпо-
ксидные, гидразидные или нитрозо-
амииные группы в сочетании с со-
агеитами (МФДМ, димер 2,4-ТДИ,
модификатор ДУ-1).
ИК совмещаются с другими кау-
чуками (напр., ПБ, БСК, ХПК, ЭПТ,
ХБК) и ингредиентами. Каучуки, по-
лученные иа комплексных катализа-
торах, не нуждаются в предвари-
тельной пластикации, их технологи-
ческие свойства аналогичны свой-
ствам пластиката НК. Переработка
литиевого ИК затруднена (высокая
мол. масса, узкое ММР), необходи-
ма предварительная пластикация
каучука.
При смешении происходит де-
струкция каучука, степень которой
снижается при повышении темпера-
туры и уменьшении скорости сдвига
(резйносмесйтель). Мол. масса после
переработки на вальцах независимо
от исходного значения составляет
(2—5) • 10е, после резиносмесителя
(3—7)-105. Активный техуглерод и
длительное смешение ускоряют ме-
ханодеструкцию каучука в резиио-
смесителе. Оптимальные технологиче-
ские свойства резиновых смесей и
технические свойства резин дости-
гаются при их изготовлении в рези-
носмесителе. Температура изготов-
ления смесей на вальцах 70—80 °C,
в резиносмесителе при одностадий-
ном смешении 95—115 °C, при двух-
стадийном (иа первой стадии) — до
130 °C. Резиновые смеси из ИК
быстрее поглощают и распределяют
наполнители, меньше расходуют
энергии иа разогрев перед перера-
боткой по сравнению с резиновыми
смесями из НК. Температура каланд-
рования примерно на 10 °C ниже,
чем для резиновых смесей из НК.
При одинаковой пластичности рези-
ны на основе СКИ-3 имеют меиьшее
разбухание экструдата и повышен-
ную (на 20—30 %) скорость шпри-
цевания из-за меньшего «нерва».
Вулканизацию обычно проводят при
135—150 °C. Ненаполнеиные резино-
вые смеси имеют более узкое плато
вулканизации, чем смеси, содержа-
щие техуглерод. Ф. М.
Лит.: 112, 120, 229, 247, 257
(т. 1), 315 (т. 1, с. 821), 336
(Р. 233), 371
ИЗОЦИАНАТЫ (isocyanates, Iso-
zyanate)
Органические соединения, содержа-
щие одну или несколько изоцианат-
ных групп, связанных с органическим
радикалом (эфиры изоциановой кис-
лоты) , R = (N=С=О) п. Различают
моно-, дн- н триизоцианаты, для ко-
торых значение п равно соответ-
ственно 1, 2 и 3. R— алифатический,
109
ароматический или гетероцикличе-
ский радикал. Высокоактивны в хи-
мических реакциях. Присоединяют
нуклеофильные соединения, содержа-
щие активный атом водорода (напр.,
спирты, амины, фенолы, воду) по
связям N = C. Растворимы в боль-
шинстве апротонных растворителей.
Токсичны, раздражают слизистые
оболочки дыхательных путей. В за-
висимости от химического состава —
жидкие или твердые продукты.
Применяютси для получения урета-
новых каучуков и термоэластопла-
стов (напр., 2,4- и 2,6-толуиленди-
изоцианаты, 4,4-дифенилметаидиизо-
цианат, 1,5-иафтилеидиизоцианат), в
производстве адгезивов, клеев и гер-
метиков.
В пропиточных составах исполь-
зуют блокированные (скрытые) изо-
цианаты, выделяющие при нагрева-
нии до температуры обменного раз-
ложения свободный изоцианат или
вступающие в химическую реакцию
подобно ему. Блокированные изоциа-
наты — продукты присоединения к
изоцианатам блокирующих агентов
(соединений, содержащих активный
атом водорода), напр., фенола,
е-капролактама, дигексиламина, гек-
саметиленимнна. Кристаллические ве-
щества, ограниченно растворимы в
ксилоле и дихлорэтане, меньше —
в тетрахлориде углерода и о-дихлор-
бензоле. Не растворяются в воде.
Менее токсичны и реакционноспособ-
ны по сравнению с неблокированны-
ми изоцианатами. Гидролитически
устойчивы при температуре ниже
100 °C, стабильны при хранении. Пы-
левоздушные смеси взрывоопасны.
В зависимости от строения диизо-
цианата (ДИ) и блокирующего аген-
та температуры плавления и обмен-
ного разложения составляют соот-
ветственно, °C: 2,4-толуиленДИ/цик-
логексаметиленимин (169—173 и
175—180); 2,4-толуиленДЙ/диэтаноЛ-
амин (154—156 и 160—170); 2,4-то-
луиленДИ/трет-бутанол (85—88 и
95—105), 2,4-толунленДИ/фенол
(137—140 и 183—190); гексаметн-
ленДИ/фенол (133—135 н 200—205);
.и-фениленДИ/феиол (160—162 н
185—190); 4,4-дифенилметанДИ/фе-
нол (185 и 187—188); 5-хлор-2,4-то-
луиленДИ/феиол (58—64 и 98—108).
Изоцианаты применяют в произ-
водстве пропиточных составов для
текстильных материалов нз поли-
эфирных волокон, адгезивов, вулка-
низующих агентов, модификаторов
резиновых смесей. Ф. М.
Лит.: 247, 315 (т. 1, с. 829)
ИНТРУЗИОННОЕ ЛИТЬЕ (intrusion
moulding, Fiiessguss)
Разновидность литья под давлением,
в котором операции пластикации и
впрыска совмещены таким образом,
что при изготовлении массивных ре-
зиновых изделий на машинах с ма-
лым объемом впрыска (напр., шнек-
плуижерных типа ЦСИ-1000) снача-
ла заполняется основной объем
литьевой формы, а окончательное
оформление изделия производится
впрыском последней дозы (порции)
материала под высоким давлением
(обеспечивается сокращение продол-
жительности и улучшение однород-
ности вулканизации массивных из-
делий). Масса изделия может в 10—
15 раз превышать массу материала,
которую червяк способен накопить
в пластикационном цилиндре. Д. Ф.
Лит.: 25
ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
(ionizing radiation, lonisierungsaus-
strahiung)
Любое излучение, взаимодействие
которого со средой приводит к об-
разованию электрических зарядов
разных знаков (недопустимый тер-
110
мин — радиоактивное излучение).
Обычно видимый свет и ультрафио-
летовое излучение не включают в
понятие И. И. Различают непосред-
ственно И. И., состоящее из заря-
женных частиц с кинетической энер-
гией, достаточной для ионизации при
столкновении (электроны, протоны,
а-частицы и др.) и косвенно И. И.,
состоящее из незаряженных частиц,
которые могут создавать непосред-
ственно И. И. и (или) вызывать
ядерные превращения (нейтроны,
фотоны н др.).
Различают фотонное (у-, рентге-
новское) и корпускулярное (а-, 0-,
электронное, протонное, нейтронное)
И. И. Смешанное И. И. состоит из
частиц различного вида или из ча-
стиц и фотонов. Космическое излу-
чение состоит из первичного И. И.,
поступающего из космического про-
странства и вторичного И. И., воз-
никающего в результате взаимодей-
ствия первичного И. И. со средой.
И. И. характеризуют следующими
параметрами. Поле И. И. — простран-
ственно-временное распределение его
в рассматриваемой среде. Поток ча-
стиц корпускулярного излучения Фк
и поток энергии фотонного излуче-
ния Ф — отношение числа частиц dN
и суммарной энергии фотонов dE,
проникающих через данную поверх-
ность за интервал времени dt, к
этому интервалу Ф„ = dN/dt, с-1;
Ф = dEldt. Вт. Плотность потока
частиц корпускулярного излучения
W н плотность потока энергии фо-
тонного излучения ф — отношение по-
тока частиц dO)N и потока энергии
фотонов </Ф, проникающего в объем
элементарной сферы, к площади по-
перечного сечения этой сферы dS:
Фаг = d<t>nldS, с-1 см-2; ф = dCbfdS,
Вт-см-2. Флюенс — интегральный по-
ток частиц корпускулярного излуче-
ния Fn ц интегральный поток энер-
гии фотонного излучения F— отно-
шение числа частиц dN и суммарной
энергии фотонов dE, проникающих в
объем элементарной сферы, к пло-
щади поперечного сечения этой сфе-
ры dS: Fn = dN/dS, см-2; F =
— dE/dS, Дж-см-2. Энергетический
спектр И. И. — распределение по
энергии частиц корпускулярного из-
лучения нлн фотонов.
Энергия первичного излучения в
процессе последовательных взаимо-
действий с электронами или атомами
среды перераспределяется между
большим числом вторичных заряжен-
ных частиц, которые, взаимодействуя
с электронами атома, приводят к
возбуждению и ионизации молекул
полимера. Поглощенная доза излу-
чения D — отношение средней энер-
гии dE, переданной И. И веществу в
элементарном объеме, к массе dm
вещества в этом объеме, D =
= dE/dm, Гр (1 Гр = 1 Дж/кг =
= 100 рад). Переданной энергией
считают разность между суммарной
энергией всех частиц, входящих в
данный объем вещества, и суммар-
ной энергией всех частиц, покидаю-
щих этот объем, за вычетом энер-
гии, эквивалентной любому увеличе-
нию массы покоя в объеме в ре-
зультате ядерных реакций. Мощ-
ность поглощенной дозы излучения
Р — отношение приращения погло-
щенной дозы ДР за интервал вре-
мени dx к этому интервалу, Р =
= dD/dx, Гр-с-1.
Поглощенная доза характеризует
среднее значение переданной энер-
гии и не отражает дискретный ха-
рактер ее поглощения на пути про-
хождения частицы. В зависимости
от видр излучения и его энергии, од-
ной н той же поглощенной дозе мо-
гут соответствовать различные мик-
рораспределения этой энергии в ве-
ществе. Линейная передача энергии
111
Ld — отношение энергии, локально
переданной среде заряженной части-
цей на элементарном пути dl, к дли-
не этого пути. Например, значения
Ld в НК для у-излучения (электро-
нов), протонов и а-частиц с энер-
гией 1 МэВ составляет 0,02; 3 и
25 эВ/А.
Облучение резин проводят с ис-
пользованием;
источников у-излучения (радиоак-
тивные изотопы 60Со и I37Cs, радиа-
ционные контуры ядерного реактора
и др-). 1—Ю Гр-с-1, в объеме от 1
до 0,01 м3;
ускорителей электронов с энер-
гией от 0,3 до 10 МэВ, до 106 Гр-с-1,
в слое толщиной 1—3 мм;
изотопных источников а- и 0-из-
лучения (моделирование условий ра-
диохимических производств или дей-
ствия электронов с очень низкой
энергией);
ускорителей протонов и а-частиц;
активной зоны ядерного реакто-
ра (нейтронное н у-излучение). Ф. М.
Лит.: 163, 227, ГОСТ 15484—81,
ГОСТ 21964—76
К
КАДМАТНАЯ ВУЛКАНИЗУЮЩАЯ
СИСТЕМА (cadmate curing system,
Kadmat-Vulkanisationssystem)
Вулканизующая система на основе
соединений кадмия, обеспечивающая
высокую термостойкость недеформи-
рованных резин на основе бутадиен-
нитрильных каучуков. Включает
(масс.ч.): оксид кадмия (2—5),
оксид магния (5), серу (0—1),
ДЭДТК кадмия (1,5—7, оптималь-
но 2,5), ДБТД (0,5—2,5, оптималь-
но 1), антиоксидант — алкилирован-
ный дифениламин (2,5). В этой си-
стеме оксид кадмия эффективнее
оксида цинка. При повышении до-
112
зировки оксида кадмия повышается
термостойкость резин, оцениваемая
по прочностным показателям, но
снижается термостойкость при сжа-
тии. Образуются моносульфидные по-
перечные связи, но не выделяются
побочные продукты вулканизации,
способствующие сшиванию каучука
при термическом старении. Кадмат-
ная система наиболее эффективна
для специальных марок БНК (напр.,
тайтерм 510 и 511). Ее применение
позволяет повысить рабочую темпе-
ратуру резин на основе БНК на
воздухе с 120 до 150 °C. После ста-
рения на воздухе (120 °C, 1000 ч)
прочность резин, вулканизованных
пероксидом и кадматной системой,
составляет соответственно 6,4 и
15,8 МПа, ер 20 и 75 %. Снижение
прочности после старения на возду-
хе (150 °C, 70 ч) резин, вулканизо-
ванных тиурамной и кадматной си-
стемой, составляет соответственно 55
и 0 %, снижение ер 89 и 22 %. Тер-
мостойкость резин, содержащих до-
норы серы и техуглерод, возрастает
при замене оксида цинка на оксид
кадмия. Кадматная система токсич-
на. Ф. М.
Лит.: 278
КАЛАНДР (calender, Kalander)
Агрегат для переработки полимерных
материалов методом каландрования,
главной рабочей частью которого
являются валки (полые цилинд-
ры), расположенные параллельно и
вращающиеся навстречу друг
другу.
Каландры классифицируют по на-
значению и конструкции. По назна-
чению в зависимости от коэффициен-
та фрикции и набора вспомогатель-
ных устройств различают каландры
листовальные, обкладочные, дубли-
ровочные, промазочные, тиснильные
(нанесение рисунка), профилирую-
щие, универсальные (с фрикцией и
без нее), лабораторные.
Основные признаки конструкции
каландра — число валков, их взаим-
ное расположение и размеры. Число
валков составляет от двух до пяти:
два (дублировочные), три (прома-
зочные), три или четыре (листоваль-
ные и универсальные). Расположение
их может быть вертикальным (2—
5 валков), горизонтальным (2 вал-
ка), треугольным (3 валка), Z- и
S-образным (4 валка), Г- и L-об-
разиым (4 и 5 валков). Обычно дли-
на рабочей поверхности валков со-
ставляет 1000—2030 мм (иногда вы-
пускают каландры с более коротки-
ми или длинными валками), диа-
метр валков 610—900 мм, окружная
скорость валков может достигать
90 м/мин. Пример обозначения ка-
ландра: 3—710—1800П (3 валка,
диаметр 710 мм, длина 1800 мм, при-
вод расположен справа).
Каландрование проводят на ка-
ландровых агрегатах (линиях),
включающих каландры (один двух-
или трехвалковый, два трехвалко-
вых, один четырех- или пятивалко-
вый), а также питающие машины
{червячная машина холодного пита-
ния или вальцы), охлаждающие ба-
рабаны, устройства для измерения
толщины и обрезания кромки, рас-
каточное и закаточное устройства,
другие механизмы.
Регулировка зазора между валка-
ми производится перемещением под-
шипников внешних валков. Совре-
менные каландры оснащены устрой-
ствами автоматического регулирова-
ния зазора и непрерывного измере-
ния толщины выпускаемого полуфаб-
риката. Толщиномеры могут быть
контактными (механические или
электрические) и бесконтактными
(пневматические, электромагнитные,
Рентгеновские и радиоизотопные).
Высокие распорные усилия при
переработке резиновой смеси приво-
дят к прогибу валков и неодинако-
вой толщине каландрованиого мате-
риала по ширине (максимальна в
центре валков). Разнотолщинность
устраняют способами компенсации
прогиба (бомбировка, перекрещива-
ние и контризгиб валков). Бомбиров-
ка — незначительнаи параболическая
выпуклость (бочкообразность) калиб-
рующего валка, разность диаметров
в середине и иа концах его состав-
ляет 0,1—0,4 мм (в зависимости от
длины). Перекрещивание — поворот
валка в горизонтальной плоскости
вокруг вертикальной оси, проходя-
щей через его середину (зазор на
концах становится больше, чем в
середине бочки валка). Контризгиб
валков — изгиб в направлении, об-
ратном направлению действия рас-
порного усилия. В современных ка-
ландрах бомбировка совмещена с
устройством для перекрещивания или
контризгиба валков. Ф. М.
Лит.: 25, 53, 117, 167, 192, 269,
315 (т. 1, с. 921)
КАЛАНДРОВАНИЕ (calendering,
Kalandrieren)
Непрерывный процесс формования
резиновой смеси в бесконечную лен-
ту путем ее продавливания через за-
зор между двумя вращающимися на-
встречу друг другу валками каланд-
ра. В отличие от вальцевания при
каландровании смесь пропускается
через зазор только один раз. По-
этому для формования слоя задан-
ной толщины ее последовательно про-
пускают через несколько зазоров
многовалкового каландра.
Каландрование проводят с целью
листования резиновых смесей, изго-
товления профилированных загото-
вок, дублирования листов резиновой
смеси между собой или с прорези-
U3
ненной тканью, обкладки армирую-
щих материалов (ткань, корд) ре-
зиновой смесью, прорезинивания
тканей. Поскольку смесь поступает
из питающих машин гомогенизиро-
ванной и разогретой, фрикция необ-
ходима только при прорезинивании
(промазке) ткани для обеспечения
втирания резиновой смеси (коэффи-
циент фрикции при промазке ткани
от 1 : 1,2 до 1 : 1,5). Напр., при ис-
пользовании четырехвалкового ка-
ландра разогретая смесь подается в
зазор между валками, налипая на
нижний валок (по сравнению с верх-
ним валком его температура на не-
сколько градусов выше для НК н
ниже для СК), формование продол-
жается во втором зазоре, а после
третьего (последнего) зазора полу-
чают лист заданной толщины и ши-
рины. При односторонней обкладке
на трехвалковом каландре ткань раз-
матывается из рулона и одновремен-
но со смесью пропускается через
зазор каландра. Двухстороннюю об-
кладку ткани проводят на четырех-
валковом каландре. Для обеспечения
необходимых пластоэластических
свойств резиновую смесь непосред-
ственно перед поступлением в зазор
каландра обрабатывают (разогре-
вают) на червячных машинах холод-
ного питания или вальцах.
Обычно толщина каландрованно-
го листа зависит от режима каланд-
рования и пластоэластических
свойств резиновой смеси, превышая
размер зазора между валками на
20—35 %. Увеличение толщины ка-
ландрованного листа более 3 мм
связано с опасностью появления пу-
зырей из-за захвата воздуха смесью
в зазоре каландра. Оптимальная
толщина каландрованного листа при
переработке смесей, содержащих
75—85, 60—65 и 35—40 % каучука,
составляет соответственно 0,5—0,6.
114
0,70—0,75 и 1,0—1,2 мм. Предпочти-
тельно более толстые листы полу-
чать дублированием из нескольких
тонких, а также использовать чер-
вячные машины, имеющие валковые
головки или сдвоенные с двухвалко-
вым каландром.
Очень важен оптимальный темпе-
ратурный режим каландрования, вы-
бор которого зависит от состава ре-
зиновой смеси, ее адгезионных
свойств и когезионной прочности.
Адгезия к металлу смесей на осно-
ве НК и ИК возрастает при повы-
шении температуры, резиновая смесь л
легче переходит на более нагретый
валок. При нарушении температур-
ного режима возможно образование
негладкой поверхности и рисунка в
виде «елки» из-за недостаточного
разогрева смеси или валков каланд-
ра, воздушных включений, пузырей
с отростками («слезок») из-за пере-
грева последнего нли предпоследне-
го валка. При оценке качества за-
готовок учитывают каландровый эф-
фект.
Современные быстроходные ка-
ландры в установившемся режиме
могут обеспечить скорости листова-
ния до 50—70 м/мин, промазки до
60 м/мин, двухстороннего обрезини-
вания корда до 80—90 м/мии. Про-
изводительность каландрования со-
ставляет (м/мин) v k ф, где v —
окружная скорость валка, м/мин;
k — коэффициент использования ма-
шинного времени (0,8—0,9); ф — ко-
эффициент опережения (пример-
но 1,1). Ф.М.
Л нт.: 25, 53, 131, 192, 263, 269,
274, 315 (т. 1, с. 925)
КАЛАНДРОВЫЙ ЭФФЕКТ (calen-
der grain, Kalandereffekt)
Анизотропия механических свойств,
возникающая в резиновой смеси при
ее каландрованиц. Выражается в по-
вышённой прочностй при растяжении
и сниженном относительным удлине-
ний при разрыве в направлении ка-
ландроваиия (вытягивания) по срав-
нению с перпендикулярным направ-
лением (параллельно валкам). Обу-
словлен замораживанием продольной
ориентации, которой подвергается
материал при прохождении зазора
каландра (релаксационные процессы
замедлены). Мера эффекта — отно-
шение показателей прочности в на-
правлениях, перпендикулярном и па-
раллельном направлению каландро-
ваиия. Каландровый эффект можно
оценить по изменению размеров кру-
га, вырезанного из каландрованной
пластины (быстро превращается в
эллипс, вытянутый перпендикулярно
направлению каландрования). Сни-
жается при повышении температуры
резиновой смеси и толщины каланд-
руемого материала, возрастает при
увеличении скорости и фрикции вал-
ков. Зависит от состава смеси.
Устраняется при последующем про-
греве каландрованного материала.
В резиновых смесях, содержащих
анизотропные наполнители (напр.,
оксид магния, тальк, каолин, асбест),
частицы наполнителя ориентируются
в направлении каландрования (после-
дующий прогрев устраняет анизотро-
пию). Ф. М.
Лит.: 131, 269, 315 (т. 1, с. 928)
КАНИФОЛЬ (rosin, Koiophoniutn)
Продукт растительного происхожде-
ния (получают из смолы хвойных
деревьев), смесь смоляных кислот
(абиетиновой, декстро- и левопима-
ровой) общей формулы С^НгэСООН
(80—92 %), насыщенных и ненасы-
щенных жирных кислот (0,5—12 %)
и неомыляемых соединений (8—
20%). Плотность (марка А)
1070 кг/м3, темп. разм. 54—69 °C,
прозрачная хрупкая стеклообразная
масса от светло-желтого до корич-
невого цвета. Способствует окисле-
нию резин вследствие наличия со-
пряженных двойных связей. Моди-
фицированная (гидрированная или
диспропорционированная кани-
фоль) — насыщенное соединение, не
влияет на старение резин. Канифоль
экстракционная модифицированная
ЭМ-3 — прозрачная стекловидная
масса оранжевого или красно-корич-
невого цвета, плотность 1070 кг/м3.
Канифоль применяют (до 5 масс, ч.)
для повышения клейкости резиновых
смесей на основе углеводородных
каучуков, улучшения диспергирова-
ния ингредиентов. Она снижает вяз-
кость смесей, ускоряет вулканиза-
цию ХБК и ББК, замедляет сериую
вулканизацию СК (кислотное число
не менее 150 мг КОН/г). Ф.М.
Лит.: 131, 315 (т. 3, с. 430)
КАОЛИН (kaolin, Kaolin)
Минеральный наполнитель, гидрати-
рованный силикат алюминия общей
формулы A12O3-2SiO2-2H2O. Содер-
жит примеси оксидов металлов (ти-
тана, кальция, железа), следы меди
и марганца, которые удаляются обо-
гащением. Обогащенный каолин со-
держит 32—33 % SiO2, 55—56 %
AI2O3, до 11 % связанной воды и
до 1 % оксидов металлов. Частицы
каолина состоят из пластинчатых че-
шуек. Размер частиц 0,5—10 мкм,
удельная поверхность 5—20 м2/г,
pH водной суспензии 4—7, плотность
2450—2700 кг/м3. Зарубежные марки
каолинов, модифицированных мер-
каптосиланами, имеют размер частиц
до 0,03 мкм при удельной поверх-
ности до 25 м2/г. Отечественные
марки каолина —КР, КРТ, КРТШП,
КРТШ (различаются дисперсностью
и химической чистотой), КРХС, П-1.
Для повышения усиливающего дей-
ствия, гидрофобности, улучшения
115
Диспергируемое™ и ускорения вул-
канизации резиновых смесей каоли-
ны модифицируют меркаптосилана-
ми, аминосиланами или их комбина-
циями (зарубежные марки — нулок
100, 200, 321, 400 и др.), различ-
ными поверхностно-активными веще-
ствами.
Применяется в качестве активно-
го (марка КРХС) и полуактивного
наполнителя (5—60 масс, ч.), повы-
шает вязкость и каркасность, умень-
ям шает усадку и стоимость резиновых
। смесей, придает им анизотропные
свойства. Повышает твердость и мо-
дуль, снижает сопротивление резин
раздиру и накоплению остаточной
; деформации. Ф. М.
V Лит.: 108, 131, 174, 183, 331
КАРБОКСИЛАТНЫЕ КАУЧУКИ,
КАРБОКСИЛСОДЕРЖАЩИЕ КАУ-
ЧУКИ, (carboxylated rubbers, karbo-
xylgruppenhaltige Kautschuke)
Сополимеры диеновых и виниловых
мономеров (бутадиена, изопрена,
стирола, НАК и др.) с ненасыщен-
ными карбоновыми кислотами (в ос-
новном метакриловой, иногда акри-
ловой, итаконовой и др.), содержа-
щие карбоксильные группы
отечественных каучуках составляет
[% (масс.)]: СКС-10-1 (1,2),
СКС-30-1 (1,5), СКБ-1 (3), СКН-26-5
(5). По содержанию 1,4-цис-,
1,4-транс- и 1,2-звеньев карбоксилат-
ные каучуки практически не отли-
чаются от соответствующих эмуль-
сионных иекарбоксилатиых каучуков.
Мол. масса 200—300 тыс., плотность
930—990 кг/м3, Тс от —45 до —70 °C,
аморфны, ие кристаллизуются при
растяжении, растворимы в углево-
дородах.
В отличие от иекарбоксилирован-
ных аналогов, карбоксилатные кау-
чуки вулканизуются с образованием
ионных (солевых), амидных и эфир-
ных узлов сетки. Обеспечивают бо-
лее высокие когезионную прочность,
адгезию к текстильным материалам
и металлам; повышенные модуль,
прочность при растяжении и сопро-
тивление раздиру (в 2 раза), изно-
состойкость (до 10 раз), сопротив-
ление разрастанию трещин при мно-
гократном изгибе, термо-, озоно-,
масло-, бензостойкость. Резины со-
левой вулканизации имеют /р 25—
50 МПа, ер 700—900 %, /зоо 4—
30 МПа, эластичность по отскоку
45—72 %, сопротивление росту тре-
СНз
—СНз—С—[звено основного моиомера]п—СН2—С—
СООН
Получают эмульсионной полимериза-
цией. Содержат 1—10 % (чаще до
5 %) модифицирующих звеньев, в
основном распределенных статисти-
чески. При содержании метакрило-
вой кислоты 1—2 % (мол.) одна
карбоксильная группа приходится на
200—300 атомов углерода молеку-
лярной цепи. Каучуки получают
твердыми и жидкими, в виде латек-
сов. Содержат антиоксиданты. Со-
держание метакриловой кислоты в
щин при многократном изгибе выше
360 тыс. циклов, небольшое измене-
ние fP и еР после старения при
100 °C в течение 480 ч (резина со-
держит техуглерод).
Каучук вулканизуется по карб-
оксильным группам оксидами, гидр-
оксидами и другими соединениями
поливалентных металлов, а также
полиаминами, гликолями, диизоциа-
натами. По традиционным механиз-
мам каучук вулканизуется серой с
116
ускорителями, тиурамами, органиче-
скими пероксидами и другими ве-
ществами с образованием ковалент-
ных связей.
Вулканизация соединениями по-
ливалентных металлов происходит за
счет реакции солеобразования на по-
верхности частиц оксида (гидрокси-
да, соли) металла при взаимодей-
ствии с ионами Zn2+, Са2+, РЬ2+,
Mg2+, А13+ и др. Узлы сетки обра-
зуются благодаря ассоциации соле-
вых групп, которые присоединяются
к молекулярным цепям (в основном
внутримолекулярно) и ие раство-
ряются в каучуке. Высокие механи-
ческие показатели резин, в том числе
ненаполнеиных, обусловлены гетеро-
генной природой пространственной
сетки. Прочность при растяжении,
относительное удлинение и эластич-
ность по отскоку линейно возра-
стают при увеличении радиуса ка-
тиона (Са2+ > Mg2+ > Zn2+). Сет-
ка солевых узлов обратимо разру-
шается при повышении температуры
или набухания в органических рас-
творителях (иапр., в бензоле, осо-
бенно при добавлении в него 10 %
этанола) и восстанавливается после
охлаждения или испарения раство-
рителя. При этом свойства резин
также восстанавливаются. Механиче-
ские напряжения вызывают теку-
честь резни, солевые узлы сетки раз-
рушаются, восстанавливаясь в об-
менных реакциях на менее нагру-
женных участках (быстрые релакса-
ция напряжения и ползучесть, вы-
сокая ОДС).
При повышении степени карбокси-
лирования каучука возрастают мо-
дуль, прочность при растяжении и
скорость релаксации напряжения;
содержание вулканизующих веществ
зависит от степени карбоксилирова-
ния. Максимальную прочность резин
обеспечивает гидроксид бария. Ре-
ЗИЙЫ С ОКСИДОМ магния более ста-
бильны к растворителям, чем с окси-
дом цинка. Разрушение солевых
вулканизатов при повышенной тем-
пературе и действии растворителей,
а также их текучесть устраняются
добавлением небольшого количества
традиционных вулканизующих систем
(сера с ускорителями, тиурамы, ор-
ганические пероксиды ц др.), обра-
зующих дополнительные ковалентные
связи.
Широкое применение карбокси-
латных каучуков ограничено опас-
ностью преждевременной вулканиза-
ции оксидами и другими соединения-
ми поливалентных металлов. Резино-
вые смеси, содержащие влагу, под-
вулканизовываются даже в процессе
смешения. Замедлителями могут
быть органические кислоты или ан-
гидриды, амины, борная кислота и
диоксид кремния.
Активные наполнители практиче-
ски не усиливают резины из карб-
оксилатных каучуков. Высокую лип-
кость к оборудованию снижают до-
бавлением в резиновые смеси солей
ненасыщенных кислот, ПАВ, низко-
молекулярного ПЭ.
Карбоксилатные каучуки смеши-
вают с другими эмульсионными кау-
чуками, ароматическими и нафтено-
выми маслами, ингредиентами. Воз-
можно увеличение жесткости и «нер-
ва» каучука и резиновых смесей, что
устраняют повышением температуры
смешения и переработки. Соединения
металлов вводят в конце цикла сме-
шения или на второй стадии. Кау-
чуки вальцуются, шприцуются, ка-
ландруютси.
Твердые карбоксилатные каучуки
применяют ограниченно (производ-
ство искусственной кожи и резиновой
обуви, адгезивов и теплостойких
клеев, отдельных РТИ). Широко ис-
пользуют латексы карбоксилатных
117
Каучуков, в том числе в производ-
стве пропиточных составов для тек-
стильных материалов. Ф.М.
Лит.: 77, 247, 315 (т. 1, с. 950),
322
КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ, МЕЛ
(calcium carbonate, Kalziumkarbonat)
Минеральный наполнитель, СаСОз.
В зависимости от способа получе-
ния различают (в скобках указан
средний размер частиц, мкм): мел
природный молотый мокрого (2,5—5)
и сухого (5—20) обогащения, хими-
чески осажденный (0,4—0,7) и актив-
ный химически осажденный (~0,04).
Удельная поверхность мела сухого и
мокрого обогащения составляет со-
ответственно 0,5—1,0 и 1,2—2,5 м2/г,
мела химически осажденного —6—
10 м2/г, значение pH примерно 9,4,
плотность 2500—2730 кг/м3. Природ-
ный мел содержит 97—99 % карбо-
ната кальция, а также примесн (по-
луторные оксиды железа и алюми-
ния, диоксид кремния и др.). В оте-
чественной резиновой промышленно-
сти применяют мел природный обо-
гащенный марок ММО, ММОР,
ММС-1 и ММС-2 (плотность
2800 кг/м3, различаются по содержа-
нию примесей, массовой доле ве-
ществ, нерастворимых в соляной кис-
лоте и граиулометрнческому соста-
ву), мел химически осажденный
(плотность 2600 кг/м3), мел актив-
ный, химически осажденный (плот-
ность 2600 кг/м3, поверхность обра-
ботана жирными кислотами). Не
имеет запаха, нетоксичен.
Применяется для снижения стои-
мости, усадки при шприцевании, ка-
ландровании и формовании, улучше-
ния технологических свойств резино-
вых смесей (5—200 масс.ч.). Хими-
чески активный мел — усиливающий
наполнитель резиновых смесей на
основе БСК и ПБ. Остальные типы
мела не йвляются усиливающими.
Ф. М.
Лнт.: 131, 174, 183, 331
карборансилоксановые КАУ-
ЧУКИ (carborane-siloxane rubbers,
Karboran — Siloxankautschuke)
Кремнийорганические каучуки, со-
держащие карборановую группу в
силоксановой цепи
СН3 R'
• СН3
—ii—(СВ]оН1оС)—Si—О— Si—О—
• <Lh3 СНз k"
п
Каучуки Sib-2 (дексил 200), Sib-3
(декснл 300) и Sib-4 (дексил 400)
на одну карборановую группу содер-
жат соответственно 2, 3 и 4 силокса-
новые группы. Отечественные каучу-
ки— КБС-2Ф и КБС-2Ф-3.
Резины на основе КБСК имеют
/Р 1,5—4,6 МПа, ер 100—400 %, Н по
Шору А 60—80 ед, Тс от —20 до
—50 °C, наибольшую термостойкость
по сравнению с резинами из других
каучуков. После старения резин на
воздухе прн 350 °C и 72 ч значения
/р и вр снижаются на 10 и 62 %,
при 425°C и 24 ч на 39 и 74 %, при
480°C и 1 ч иа 27 и 0 %. Термиче-
ская и термоокислительная стабиль-
ность каучука возрастает при повы-
шении количества карборановых
звеньев (винилсодержащие звенья
обеспечивают возможность вулкани-
зации каучука органическими пер-
оксидами).
После выдержки резины из
КБСК в течение 168 ч при 22 °C в
воде, этаноле, метаноле, толуоле,
ацетоне и ксилоле увеличение объе-
ма образца составляет соответствен-
но 1, 2, 2, 162, 49 и 151 %, причем
прочность при растяжении и относи-
тельное удлинение при разрыве из-
меняются мало.
118
Повышение содержания органи-
ческого пероксида в резиновой сме-
си приводит к увеличению fe>
уменьшению fP и ер, ускорению
термического старения. Термостой-
кость резни резко снижается при
использовании диоксида кремния,
содержащего на поверхности сила-
нольные группы и возрастает при
применении гндрофобнзованного ди-
оксида кремния. Наиболее термо-
стойки резины, содержащие силикат
магния, который ухудшает их меха-
нические свойства. Термостабилиза-
торы — оксиды металлов, иапр.,
РегОз. Необходима вторая стадия
вулканнзацни в горячем воздухе
(150—250 °C, 24 ч).
Могут применяться для изготов-
ления уплотнительных деталей, ка-
бельных изделий, герметиков. Ф. М.
Лит.: 69, 71, 278, 335 (с. 45),
365
КАУЧУКИ (rubbers, Kautschuke)
Применяются преимущественно в
составе резин. Каучуки классифици-
руют по самым различным призна-
кам.
По происхождению различают на-
туральный каучук (природного про-
исхождения) и синтетические кау-
чуки (получают полимеризацией или
поликонденсацией).
По составу макромолекулы: изо-
преновые (ПИ), бутадиеновые (ПБ),
бутадиенстирольные (БСК), бута-
диениитрильиые (БНК), хлоропрено-
вые (ХПК), уретановые (УК), бу-
тиловые (БК), хлорбутиловые
(ХБК), бром бутиловые (ББК), эти-
ленпропилеяовые (ЭПК), этилеипро-
пилендиеновые (ЭПТ), эпихлоргид-
риновые (ЭХГК), хлорированный по-
лиэтилен (ХПЭ), хлорсульфирован-
ный полиэтилен (ХСПЭ), акрилатные
(АК), фторсодержащие (ФК), кре^-
нийорганические (КК), фторкремний-
органические (ФКК) н др.
По способу полимеризации:
эмульсионные (напр., БНК, ХПК, АК,
БСК) и растворные (напр., quc-ИК,
ПБ, ЭПК, ЭПТ, ПОК, ЭХГК, БК,
альтернаитные каучуки, БСК).
По химическому строению макро-
молекул: гомоцепные (основная цепь
содержит атомы одного элемента) и
гетероцепные (основная цепь содер-
жит атомы различных элементов),
карбоцепные (основная цепь содер-
жит только атомы углерода), эле-
менторганические (содержат неорга-
нические основные цепи или чере-
дующиеся атомы углерода и других
элементов в основных цепях или бо-
ковые неорганические группы, напр.,
КК); галогенированные (иапр., ХБК,
ББК, ХПЭ), гидрированные (по крат-
ным связям макромолекул присоеди-
нены атомы водорода).
По строению макромолекул: ли-
нейные и разветвленные; стереорегу-
лярные и нестереорегулярные; со
статистическим и упорядоченным
(напр., термоэластопласты) располо-
жением звеньев.
По стойкости к внешним воздей-
ствиям: термостойкие, морозостойкие,
маслостойкие и др.
По назиачеиию: общего назначе-
ния (для изготовления изделий, в
которых реализуется основной при-
знак резины — высокоэластичность)
и специального назначения (для из-
готовления изделий, которые долж-
ны быть стойкими к специфическим
воздействиям, напр., к теплу или
агрессивным средам). Такое деление
очень условно, т. к. позволяет про-
извольно классифицировать одни и
те же СК. Каучуками общего назна-
чения безусловно являются ПИ, ПБ
и БСК. Каучуки специального на-
значения—ФК, КК, АК, ПСК, БНК,
ХСПЭ. Более половины мирового
П9
Выбор типа каучука для
Дополнительное требование Твердость Прочность Сопро- тивление раздиру Износо- стойкость Морозо- стойкость Термо- стойкость
Твердость ПУ, тэп, ПИ, БСК, хпк ПУ, тэп, пи, хпк ПУ. ПБ, ПИ, БСК ПБ, КК. пи, хпк, БСК, ПУ ФК, кк, АК. ЭПТ(К). Бк, хпк
Прочность ПУ, тэп, ПИ, БСК, ХПК ПУ, тэп, пи, хпк ПУ, ПИ, ПБ, БСК, хпк ПБ, ПИ, БСК, хпк, пу ФК, i эпт(К). ! ХСПЭ, хпк
Сопротивление раз- диру ;пу, тэп, пи, ХПК ПУ, тэп, пи, хпк ПУ, ПИ. ХСПЭ, хпк пи, хпк, ПУ, ПБ ФК, БК. ХСПЭ, ; ЭПТ, ХПК j
Износостойкост ь ПУ, ПБ, ПИ, БСК, ХПК ПУ, пи. БСК. ХПК, ПБ ПУ, пи, хпк, ХСПЭ ПБ. ПИ, хпк, БСК, ПУ фк, хспэ, 1 эпАтгк ХПК, БК 5
Морозостойкость ПИ, ПБ, БСК, ХПК ПИ, ПБ, хпк, БСК пи, хпк, ПУ ПБ, ПИ. ПУ. БСК, хпк КК, ФК *, ЭПТ(К), БК, хспэ, АК* j
Термостойкость ФК. АК, ЭПТЖ). ХСПЭ, БК, ХПК ЭПТ(К). хпк, фк, ХСПЭ, БК хпк, ХСПЭ, БК. ЭПТ(К), ФК ЭПИК), ХСПЭ, хпк, фк, АК КК, вк. ЭПТ(К), ХСПЭ, хпк
Топливомаслостой- кость пу, фк, эхгк. БНК, АК. хпк ПУ, БНК, ХСПЭ, хпк, фк. эхгк пу, хпк. ХСПЭ. эхгк, БНК, ФК ПУ, ХСПЭ, ХПК, ФК. АК, БНК, эхгк фкк, хпк, БНК *, пск, эхгк. пу ФК, ФКК, ! АК, I эхгк, БНК, ХПК S
Водостойкость ЭПТ(К), ПИ. БК, БСК. БНК, ПБ ЭПТ(К), ПИ, БСК, БНК. БК ПИ, БК. БНК, ХСПЭ. ЭПТ(К) ПИ, ПБ, ЭПТ(К). ХСПЭ, БСК ПБ, ПИ, ЭПТ(К), БК, БНК *. БСК ФК*. | ЭПТ(К). 1 Бк, БНК. 1 хспэ d
Газонепроницаемость ПУ, БК, эхгк, БНК, пи, БСК БНК, хпк, БК, ФК. эхгк. ХСПЭ пи, хпк, БК. эхгк, БНК, ХСПЭ ПУ, ПБ, пи, ХСПЭ, ХПК, БСК ПБ, БК, эхгк, БНК*, ПИ, ХПК ФК, БК. ’ ЭХГК.АК, 5 эпик). 1 хспэ 1
Погодоозоностой- кость ЭПТ(К). ХСПЭ, ПУ, БК. хпк ПУ, ЭПТ(К). ХСПЭ, БК. ХПК пу, хпк, БК, ЭПТ(К). ХСПЭ ПУ. ЭПТ, ХСПЭ, хпк КК, ЭПТ(К). Бк, хпк, ХСПЭ. ПУ КК. ФК, 1 АК, 1 эпт(к). | хспэ, 1 БК |
Электрическое сопротивление ПИ, БСК, ЭПТ(К). БК. ПБ ПИ, БСК, ЭПТ(К), БК ПИ, БК, ХСПЭ, хпк ПИ, ПБ, эпт(К). БСК КК, ПБ, ПИ, БСК, БК, хпк КК, ФК. 1 ЭПБТ^’ хспэ «
Радиационная стойкость ПУ, ПИ, БСК, БНК ПУ, пи. БСК, БНК ПУ, пи, БНК ПУ, пи, БСК кк *. пи, БСК, БНК* кк*. I ЭПТ(К). 1 БНК, ФК 1
Огнестойкость хпк. ХСПЭ, ФК. эхгк хпк, ХСПЭ, фк, эхгк хпк, ХСПЭ, эхгк ХСПЭ, хпк. ФК кк, хпк. эхгк, ХСПЭ фк, хспэ, 1 хпк. 1 ЭХГК
* Отдельные типы эластомера. 1
заданных услддйй Эксплуатации
Основное требование
Топлнво- масло- стойкость Водо- стойкость Газонепро- ницае- мость Погодо- 030Н0- стойкость Электри- ческое сопротив- ление Радиа- ционная стойкость Огне- стойкость
ПУ. ФК. эхгк. БНК. АК. хпк ЭПТЖ)'. БК. ФК, БНК, ПИ, БСК ФК, БК, ПУ, АК, эхгк, пи ФК, эпт(К). хспэ, ПУ. АК, БК ПИ. БСК, ПБ, БК, ЭПТ(К). КК ПУ, пи, БСК. БНК хпк, хспэ. фк, эхгк
ПУ. ФК. эхгк. БНК, АК. ХПК ЭПТ(К). БК, БНК, ПИ,БСК БК, ПУ, фк, эхгк. пи, хпк ПУ, ЭПТ(К), хспэ, БК, ФК, хпк ПИ, БСК, ЭПТЖ). ПБ, БК ПУ. ПИ, БСК, БНК хпк, хспэ, фк, эхгк
ПУ, эхгк, БНК, АК, хпк, ФК БК, ЭПТ(К). БНК, ПИ БК, эхгк, пу, хпк. пи. фк ПУ. хспэ, хпк, фк, эпт(к) ПИ, БК, ЭПТЖ). БСК, ПБ ПУ, ПИ, БНК хпк, хспэ. эхгк
ПУ. ФК. АК. БНК, ХСПЭ. хпк ЭПТ(К). БК, БНК, ПБ, ПИ, БСК ФК. ПУ, ПБ, ПИ, хпк, БНК ПУ, хспэ, ЭПТ(К), ФК, АК, хпк ПИ, БСК,’ ПБ, ЭПТ(К). БК ПУ, ПИ, БСК, БНК хспэ. хпк, фк
ФКК, ПУ, эхгк, БНК *. АК *. ХПК ЭПТ(К). БК, БНК *. ПБ, ПИ. БСК БК, эхгк. пу, хпк, ПБ, ПИ кк. ЭПТЖ) ПУ, хспэ, БК. ХПК ПИ, КК, ПБ, БСК, БК, ЭПТ(К) КК*. ПИ, БСК, БНК* кк. хпк. хспэ, эхгк
.ФК, ФКК, эхгк, АК, БНК ФК *, ЭПТ(К), БК, БНК ФК. БК, эхгк, АК, хспэ, ЭПТ(К) ФК, ЭПТЖ). КК, АК, ХСПЭ, БК КК. БК, ЭПТ(К), ФК. ХСПЭ КК*. ЭПТЖ) КК, ФК. хспэ, эхгк, хпк
ФК, БНК, А К, ХСПЭ. хпк ФК, эхгк. ПУ, АК, БНК. ФК. ФКК, ПУ. эхгк. .ФКК, ФК. хспэ, АК, БНК, ПУ, БНКЗ ФКК. ФК эхгк, хспэ.
хпК АК, хспэ эхгк хпк
ФК, БНК, А к. хспэ БК. ФК, ЭПТ(К). БНК, пи, БСК ЭПТЖ). ФК, Бк, ЩИ, БСК, ПБ, БК, ЭПТ(К). ПИ. БНК, ФК. хспэ
хспэ, АК ЭПТ(К) БСК
фк, пу. эхгк, пск, АК, БНК ФК. БК, ЭПТ(К). БНК, ПИ. БСК ФК, эхгк, АК. ПУ, ЭПТ(К). БК ПИ, БСК, БК. ПБ, ЭПТЖ). ;ФК ПУ. ПИ, БНК, БСК, ЭПТЖ) ФК. эхгк. хпк, хспэ
фк, пу, эхгк, ФКК, АК, БНК ЭПТЖ). ФК. БК. АК, ХСПЭ. БНК БК. ФК. эхгк, ПУ. АК, хспэ кк, эпт(к). БК. ФК, хспэ ПУ, ЭПТ(К). кк* КК. ФК, эхгк. хспэ, хпк
ФК, ФКК, эхгк, :ак. бнк. хспэ ЭПТ(К). БК, ПИ, БСК, ПБ БК. ФК, ПИ, ПБ, БСК. ЭПТ(К) эпт(к). БК, кк, хспэ | ПИ. БСК, КК*. эптж) КК. ФК. хспэ, хпк, эхгк
ПУ, БНК ЭПТЖ). ПУ, БНК, ПУ. кк *. ПИ, БСК. кк*
БНК, ПИ, ПИ, БСК, ЭПТ(К) КК *» ЭПТ(К)
БСК эптж)
фк, эхгк, ФК, ХСПЭ. ФК, эхгк. ФК, эхгк. КК. ФК, кк*
хпк, хпк. хпк. хспэ, хспэ.
хспэ эхгК хспэ хпк эхгк
121
производства прйходится на
БСК.
По выпускной форме: твердые,
порошкообразные и жидкие кау-
чуки, наполненные каучуки, ла-
тексы.
Технологические и технические
свойства каучуков зависят от их хи-
мического состава, строения (микро-
структуры) макромолекулы (про-
странственное расположение звеньев
и групп, взаимное расположение
различных звеньев по длине цепи,
разветвленность, природа концевых
групп). Напр., quc-изомеры полиизо-
прена и полибутадиена — типичные
каучуки, а транс-изомеры — кристал-
лические полимеры. Соотношение
между количеством 1,2-, 3,4- и 1,4-
присоединений мономерных звеньев
в молекулярных цепях диеновых
каучуков влияет на Тс и другие
свойства каучуков. Способность кау-
чуков к ориентации при растяжении
или кристаллизации зависит от
взаимного расположения в цепи
звеньев, содержащих различные бо-
ковые группы («голова к хвосту»
или «голова к голове»).
Наиболее важные характеристики
потребительских свойств каучуков
включают:
общие показатели (стоимость,
выпускная форма и способ поставки;
плотность, наличие летучих и влаги,
состав некаучуковых примесей; ста-
бильность при хранении, смешении
и переработке);
технологические свойства (спо-
собность воспринимать ингредиенты
резиновой смеси и гомогенно пере-
мешиваться с ними; вязкость по
Муни, эластическая восстанавливае-
мость, вальцуемость, шприцуемость,
каландруемость, литьевые свойства,
усадка при переработке, когезионная
прочность, адгезионные свойства,
каркасность; скорость и плато вул-
122
каиизацйи, сопротивление прежде^
временной вулканизации);
технические свойства, обеспечи-
вающие заданные показатели резин
(иапр., термостойкость, усталост-
ная выносливость Износостойкость
и др.); санитарно-гигиенические свой-
ства (степень токсичности, цвет, за-
пах).
Основные технические свойства
резин в зависимости от типа каучука
приведены в таблице (каучуки рас-
положены в ряд по мере снижения
степени их соответствия заданным
требованиям). Ф.М..
Лит.: 83, 119, 137, 247, 251, 278,
315 (т. I, с. 1010), 324
КЕССОННЫЙ ЭФФЕКТ (caisson
effect, Caissoneffekt)
Образование пор, трещин, вздутий,
других внутренних или внешних де-
фектов в резиновых изделиях или
образцах после быстрого (напр.,
0,4 МПа/мин) сброса высокого дав-
ления газа. Обусловлен низкой ско-
ростью диффузии растворенных га-
зов, которые не успевая покинуть
изделия, разрушают его. Критиче-
ское (минимальное) давление газа,
при котором проявляется кессонный
эффект, составляет 10—200 МПа.
Критическое давление быстро сни-
жается при повышении скорости
сброса давления и температуры (вы-
ше ПО °C оно лишь незначительно
превышает атмосфериое). Визуаль-
ный осмотр через 24 ч после быстро-
го сброса давления может ие об-
наружить дефекты на поверхности
изделий, но сохранившиеся внутрен-
ние дефекты способны разрушить
уплотнение при возвратно-поступа-
тельном движении. Резины для про-
изводства уплотнительных деталей,
работоспособных при высоком дав-
лении газа, должны иметь макси-
мально возможное еР и минималь-
ное изменение этого показателя в
эксплуатации. Ф. М.
Лит.: 105, 138, 278
КИСЛОРОДНЫЙ ИНДЕКС (oxygen
index, Sauerstoffindex)
Минимальное содержание кислорода
в кислородно-азотной смеси, при ко-
тором возможно свечеобразное го-
рение полимерных материалов в
условиях специальных испытаний
(ГОСТ 12.1.017—80). Метод опреде-
ления КИ пластмасс установлен в
ГОСТ 21793—76. Метод предназна-
чен для сравнительной оценки спо-
собности пластмасс гореть в иссле-
довательских испытаниях и не при-
меним для оценки пожароопасности
пластмасс. Метод заключается в
определении минимальной концент-
рации кислорода в потоке смеси
кислорода с азотом, движущимся со
скоростью 4 см/с, которая поддер-
живает горение образца в течение
180 с или на длину 50 мм, в зави-
симости от того, какое условие вы-
полняется раньше. Преимущества
метода — высокая воспроизводимость
условий эксперимента и непосред-
ственная взаимосвязь с физико-
химическим механизмом горения.
Считают, что полимеры, для кото-
рых КИ превышает 27 % являются
самозатухающими (прекращают го-
рение после удаления источника пла-
мени). В зависимости от состава
резиновой смеси кислородный ин-
декс резин иа основе различных
каучуков составляет (%): ПИ, ПБ,
БСК, БНК, БК, ЭПК, ЭПТ —от 17
до 25 (редко до 29), ЭХГК —от 20
до 33, КК —от 20 до 43, ХСПЭ —
от 25 до 52, ХПЭ — от 30 до 35,
ХПК —от 29 до 57, ФФК —от 55
до 60, ФК — от 42 до 100. Кисло-
родный индекс полиамидных и по-
лиэфирных волокон равен 20—22 %.
При повышении температуры с 25 до
100, 200 и 300 °C значение КИ сни-
жается соответственно на 8, 22 и
45 % независимо от состава компо-
зиции. Ф. М.
Лит.: 52, 222, 278, 316, 341
КЛЕЙКОСТИ МОДИФИКАТОРЫ,
КЛЕЙКОСТИ ПОВЫСИТЕЛИ (tac-
kifiers, Klebrigmacher)
Ингредиенты резиновых смесей, по-
вышающие их клейкость. Включают
нереакционноспособиые формальде-
гидные смолы, в т. ч. на основе
я-трет-октилфенола (напр., смолы
ST-137X и SP-1047, SP-1068,
BRJ-559), продукты конденсации
я-трет-бутилфеиола с ацетиленом
(иапр., корезин) или я-ноиилфеиола
с формальдегидом (напр., рубрезин);
кумароноинденовые смолы, нефтяные
и терпеисодержащие смолы, кани-
фоль и ее эфиры, низкомолекуляр-
ные полиизобутилеиы (содержат в
цепи небольшое количество бутена)
и др. Напр., отечественная алкилфе-
иоламинная смола октафор N — твер-
дая масса от желтого до коричне-
вого цвета (выпускная форма —
гранулы или мелкие пластинки), по-
лучается конденсацией я-алкилфено-
лов с гексаметилентетрамином. Темп,
разм. 90—105 °C, эффективный моди-
фикатор клейкости резиновых сме-
сей на основе непредельных каучу-
ков (дозировка до 12 масс. ч.).
Октафор NA — твердая сплавленная
масса от желтого до коричневого
цвета.
Эффективность модификаторов за-
висит от типа каучука и состава
резиновой смеси. Обязательное усло-
вие — растворимость модификаторов
в резиновой смеси, важна также
мол. масса смолы (для смолы на
основе я-трет-октилфенола оптималь-
ная мол. масса 2000, т. е. примерно
10 алкилфенольиых звеньев). Напр.,
резиновые смеси на основе БСК,
123
иаполиеииые канальным техуглеро-
дом, при использовании различных мо-
дификаторов имели клейкость по
Беру: кумароиоиидеиовая смола 1,5;
канифоль и сосновая смола 2,5; ко-
резин и терпеновая смола 8,5; терпеи-
феиольиая смола 10. В резиновых
смесях иа основе ЭПТ и БК предпоч-
тительны смолы иа основе п-трет-
октилфеиолов, а в смесях из БСК —
терпеисодержащие и алкилфеиоло-
формальдегидиые смолы. Ф. М.
Лит.: 274, 278, 290, 367
КЛЕЙКОСТЬ (tackiness, Anhaft-
fShigkeit)
Способность двух кусков резиновой
смеси соединяться между собой с
образованием прочной связи, препят-
ствующей их разделению. Процесс
образования аутогезиоиной связи
включает образование молекулярно-
го контакта иа поверхности раздела
в результате вязкого течения, взаи-
модиффузию молекулярных цепей,
формирование в области контакта
структуры, аналогичной структуре
резиновой смеси в целом.
Клейкость возрастает при повы-
шении гладкости (снижение шерохо-
ватости) контактирующих поверхно-
стей, давления, продолжительности
контактирования. Влияние повыше-
ния давления и времени контакта
очень велико для шероховатых, ио
мало для гладких поверхностей. По-
вышение дублирующего давления
эффективно только до 0,2—0,5 МПа.
Для обеспечения оптимальных кон-
фекционных свойств рекомендуют
предварительный прогрев резиновой
смеси, который ие должен быть про-
должительным из-за возможности
подвулканизации и снижения клей-
кости. В процессе изготовления и
хранения дублируемых заготовок
клейкость снижается при загрязне-
нии поверхностей, действия на них
влаги, кислорода, озона и солнечного
света, выцветания ингредиентов,
отпечатывании рельефной структуры
прокладочного холста. Предпочти-
тельно хранение калаидроваииых за-
готовок, подлежащих дублированию,
в полимерной пленке вместо ткане-
вых прокладок. Для обеспечения вы-
сокой клейкости резиновая смесь
должна иметь высокую когезионную
прочность.
Клейкость резиновой смеси зави-
сит от типа и содержания каучука,
наличия модификаторов клейкости,
содержания наполнителя и мягчите-
ля, ио особенно важна природа кау-
чука. Наиболее клейки смеси на
основе НК, добавление которого по-
вышает клейкость резни из СК (про-
порционально содержанию НК).
Клейкая резиновая смесь должна
иметь низкую вязкость и высокую
когезионную прочность, что возмож-
но только при использовании ПИ.
Для смесей из других каучуков эти
оба условия несовместимы, т. к. вяз-
кость н когезионная прочность про-
тивоположным образом зависят от
мол. массы каучука. Напр., низкая
клейкость ФК и ХПК в значитель-
ной степени обусловлена их низкой
текучестью. Клейкость смесей иа
основе ЭПТ возрастает при повыше-
нии содержания пропилена и шири-
ны ММР каучука, добавлении в ре-
зиновые смеси ХБК, ХПК, БК, БСК.
В смеси иа основе топливо- и мас-
лостойких каучуков добавляют
ЭХГК.
Клейкость снижается при повы-
шении содержания, активности и
структурности техуглерода в рези-
новой смеси иа основе БСК, а в
смеси из НК при добавлении тех-
углерода происходит увеличение
клейкости. При уменьшении содер-
жания каучука клейкость резиновой
смеси снижается. Характер влияния
124
мягчителей зависит от их влияния
иа текучесть и когезионную проч-
ность резиновой смеси, а также от
гладкости контактирующих поверх-
ностей. Мягчители обычно снижают
клейкость смесей иа основе каучу-
ков, молекулярная подвижность це-
пей которых велика (ПИ, БСК), ио
могут повысить клейкость смесей из
ЭПТ при добавлении в небольшом
количестве. В резиновых смесях иа
основе БСК предпочтительны арома-
тические нефтяные масла.
Клейкость характеризуют силой,
необходимой для разделения образ-
цов, дублированных в заданных
условиях. Достоверная оценка клей-
кости по результатам лабораторных
испытаний затруднена вследствие
плохой воспроизводимости н слож-
ной зависимости получаемых данных
от многочисленных факторов, а так-
же из-за слабой корреляции этих дан-
ных с поведением резиновых смесей в
производстве.
Высокая клейкость резиновой
смеси необходима для обеспечения
целостности резинового изделия, со-
бранного из отдельных иевулкаиизо-
ваииых деталей, до завершения про-
цесса его вулканизации. Ф. М.
Лит.: 55, 131, 232, 249, 274, 278,
347
КЛИМАТИЧЕСКИЕ РАЙОНЫ,
МАКРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ (КЛИ-
МАТИЧЕСКИЕ) ЗОНЫ, РАЙОНЫ,
ПОЯСА (climatic regions, KHma-
gebiete)
Различают климатические районы с
холодным, умеренным, тропическим
(влажным и сухим), умереиио-хо-
лодиым морским и тропическим мор-
ским климатом (ГОСТ 15150—69).
Район с холодным климатом ха-
рактеризуется средней из ежегодных
абсолютных минимумов температуры
воздуха ниже —45 °C (в основном
температура воздуха от 30 до
—75 °C, суточные колебания темпе-
ратуры 20 °C, относительная влаж-
ность воздуха 50—80 % при темпе-
ратуре 20 °C, годовой уровень осад-
ков 150 мм). Он включает области
вечной мерзлоты, тундру, высоко-
горные районы. В Советском Сою-
зе — север Европейской части, боль-
шая часть Западной Сибири, прак-
тически вся восточная Сибирь и
Дальний Восток. За рубежом — се-
вер Канады, Аляска, Гренландия,
Антарктида.
Район с умеренным климатом
характеризуется средней из ежегод-
ных абсолютных максимумов темпе-
ратуры воздуха ие выше 40 °C и
среднее из ежегодных абсолютных
минимумов температуры воздуха ие
ниже —45 °C (в основном темпера-
тура воздуха от 25 до —35 °C, су-
точные колебания температуры 15 °C,
относительная влажность воздуха
50—80 % при 20 °C, годовой уровень
осадков 600 мм). Включает Запад-
ную Европу, большую часть Евро-
пейской части территории СССР и
Средней Азии, юг Сибири, часть Се-
верной Америки, южную часть Ав-
стралии и Южной Америки.
Район с влажным тропическим
климатом характеризуется сочета-
нием температуры ие ниже 20 °C и
относительной влажности ие менее
80 %' в течение ие менее 12 ч в
сутки за непрерывный период от 2
до 12 мес. в году (в основном тем-
пература воздуха от 40 до 3 °C,
суточные колебания температуры
20 °C, относительная влажность воз-
духа 75—100 % при 35 °C, годовой
уровень осадков 1500 мм8). Вклю-
чает район Батуми (близкие усло-
вия), юг Индии, Юго-Восточную
Азию и др.
Район с сухим тропическим кли-
матом характеризуется средней из
125
ежегодных абсолютных максимумов
температуры воздуха выше 40 °C
(в основном температура воздуха
от 50 до 0 °C, суточные колебания
температуры 40 °C, относительная
влажность воздуха 2—70 % при
40 °C, годовой уровень осадков
200 мм3). Включает Узбекистан, пу-
стыни Африки, Австралии, Аравин,
Ирана, Турции, Калифорнии и др.
В районы с умеренно-холодным
и тропическим морским климатом
входят моря, океаны и прибрежная
территория в пределах непосредствен-
ного воздействия морской воды,
расположенные севернее 30° север-
ной широты (умеренно-холодный) и
между 30° северной широты и 30°
южной широты (тропический). Ф.М.
Лит.: ПО, 222, 278
КЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
(climatic Factors, klimatlsche Facto-
ren)
Включают температуру, влажность
воздуха, давление воздуха или газа
(высота иад уровнем моря), сол-
нечное излучение, дождь, ветер,
пыль, смены температуры, соляной
туман, иней, гидростатическое дав-
ление воды, действие плесневых
грибов, содержание в воздухе кор-
розиоиноактивных агентов (ГОСТ
15150—69). Нормальные значения
климатических факторов внешней
среды — уточненные для использова-
ния в технике естественно изменяю-
щиеся значения климатических фак-
торов в пределах данной географиче-
ской зоны с учетом места размеще-
ния изделия. Номинальные значения
климатических факторов — норми-
руемые в технических заданиях,
стандартах илн технических усло-
виях значения климатических фак-
торов, в пределах которых обеспе-
чивается нормальная эксплуатация
конкретных видов изделий. Рабочие
126
значения климатических факторов —
значения климатических факторов,
в пределах которых обеспечивается
сохранение требуемых номинальных
параметров и экономически целесо-
образных сроков службы изделий.
Предельные рабочие значения кли-
матических факторов при эксплуа-
тации — значения климатических
факторов в пределах которых изде-
лия могут (чрезвычайно редко и в
течение не более 6 ч) оказаться в
эксплуатации и должны при этом
сохранять работоспособность, а пос-
ле прекращения действия предель-
ных рабочих значений восстанавли-
вать требуемую точность и номи-
нальные параметры. Эффективное
значение климатического фактора —
условное постоянное значение факто-
ра, принимаемое при расчетах но-
минальных параметров изделий,
влияющих на срок службы и (или)
сохраняемости, существенно завися-
щих от данного фактора и нормиро-
ванных для длительной работы из-
делий. Обычно воздействие эффек-
тивного значения эквивалентно воз-
действию переменного значения дан-
ного фактора в процессе эксплуата-
ции и (или) хранения. Ф. М.
КЛИМАТИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ
ИСПЫТАНИЯ (climatic ageing tests,
klimatlsche Alterungspriifung)
Испытания изделий на воздействие
климатических факторов проводят
по ГОСТ 24813—81, который уста-
навливает цель и виды испытаний,
требования к объектам, средствам и
контролю испытаний, порядок их
проведения и оформления результа-
тов. Для резиновых изделий наибо-
лее важны испытания на воздействие
атмосферного пониженного давле-
ния, повышенной и пониженной тем-
пературы внешней среды, изменения
атмосферного давления и темпера-
туры внешней среды, повышенной
влажности, солнечного излучения,
коррозионноактивных агентов внеш-
ней среды (атмосферы, водной сре-
ды, почвы). При проведении испы-
тания допустимые отклонения на
воздействующие факторы ие должны
превышать значений, указанных ниже
в скобках, если в нормативно-техни-
ческой документации иа изделия ие
приведены иные допустимые откло-
нения: температура, °C — от —200
до —85 (±5°C), от —85 до 100
включительно (±3°С), от 100 до 200
включительно (±5 °C), свыше 200
(±10°C); скорость изменения тем-
пературы внешней среды, °С/мии —
от 1 до 5 (±20 %), свыше 5 до 10
включительно (±50%); относитель-
ная влажность (±3 %); пониженное
давление — выше 1,4-102 Па (±5 %
или 1,4- 10s Па в зависимости от
того, что больше), от 1,4-102 Па
(1 мм рт. ст.) до 1,4 Па (10~2 мм
рт. ст.) включительно (±60 %), ниже
1,4 Па (±30 %); повышенное избы-
точное давление (±20 %); интеграль-
ная плотность потока солнечного
излучения (±10 %); плотность по-
тока УФ-части спектра солнечного
излучения (±25%); концентрация
(массовая доля) коррозионноактив-
ных агентов среды (±10 %).
Сравнительную оценку стойкости
недеформироваиных или статически
деформированных резин к воздей-
ствию естественных климатических
факторов проводят по ГОСТ 9.066—
76. Метод заключается в том, что
образцы резин подвергают старению
на климатических станциях в режи-
мах, близких к эксплуатационным, и
определяют способность резин со-
противляться воздействию солнечно-
го излучения, температуры, влаж-
ности воздуха и атмосферных осад-
ков, кислорода, озона и других фак-
торов по изменению характерного
показателя старения, которым могу'!
являться: fE> fp> ер, В, Н, продол-
жительность старения до появления
первых трещин, степень озонного
растрескивания, пороговая деформа-
ция, продолжительность старения до
разрыва образца и качественные ха-
рактеристики (появление липкости,
изменение внешнего вида и др.).
Продолжительность старения до
появления первых трещин, степень
озонного растрескивания, пороговую
деформацию и продолжительность
старения до разрыва образца опре-
деляют на образцах, подвергающих-
ся статической деформации растяже-
ния от 10 до 80 %. Испытания ре-
комендуют начинать в апреле в слу-
чае кратковременной экспозиции (до
года) или старения в деформирован-
ном состоянии. В других случаях
старение начинают в любое время
года. В процессе старения периоди-
чески фиксируют температуру, отно-
сительную влажность воздуха, коли-
чество осадков и солнечных часов,
интенсивность солнечной радиации,
атмосферное давление, скорость и
направление ветра, содержание озо-
на в приземном слое воздуха. Под
степенью озонного растрескивания по-
нимают оценку трещин, определяе-
мую количеством, длиной и глуби-
ной трещин, появляющихся на об-
разце после заданной продолжитель-
ности старения резины в атмосфере,
содержащей озон. Пороговой дефор-
мацией называют максимальное зна-
чение деформации растяжения, при
которой после заданной продолжи-
тельности старения резины в атмо-
сфере, содержащей озон, не возни-
кают трещины. Оценку озонного рас-
трескивания проводят по четырех-
балльиым шкалам в зависимости от
длины, глубины, количества трещин.
Существует удовлетворительная
корреляция между стойкостью резины
127
к термическому и климатическому
старению, которая позволяет прово-
дить ускоренные испытания климати-
ческого старения. Ф. М.
КЛИМАТИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ
УСКОРЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ (ac-
celerated climatic ageing tests, be-
schleunigte klimatische Alterungs-
priifung)
Ускоренные испытании резни и ре-
зиновых изделий иа климатическое
старение в ненапряженном и напря-
женном (при сжатии) состояниях
проводят в соответствии с ГОСТ
9.707—81, который устанавливает
методы таких испытаний для опре-
деления и прогиозироваиия измене-
ния свойств при термо-влажиостиом
климатическом старении в условиях
хранения и эксплуатации. Определе-
ние и прогиозироваиие изменения
свойств проводят по одному или не-
скольким характерным показателям
старения, который устанавливают в
нормативно-технической документа-
ции. Факторами климатического ста-
рения в этом стандарте являются
температура и влажность воздуха.
Стандартом предусмотрено три ме-
тода испытаний.
Метод 1 заключается в проведе-
нии ускоренных испытаний мате-
риалов, деталей и узлов иа стой-
кость к старению при воздействии
температуры и влажности, установ-
лении характера кинетической зави-
симости изменения показателя при
старении, построении кривой прогно-
за и определении значения показа-
теля после заданной продолжитель-
ности хранения или продолжительно-
сти хранения до достижения задан-
ного значения показателя.
Условия проведения испытаний
материалов, деталей и узлов, хра-
нение которых осуществляют в гер-
метичных и иегерметичиых условиях,
Различаются. В первом случае ста-
рение проводят в герметичных кон-
тейнерах. Минимальная температура
старения ие должна быть ниже аб-
солютного максимума температуры
хранения Материала. Максимальная
температура Должна быть иа 10 °C
ниже температуры, при которой в
материале начинаются превращения,
ие протекающие при температуре
хранения. Допускается более высо-
кая максимальная температура ста-
рения, если превращения структуры
материала ие приводят к изменению
линейного характера зависимости
скорости изменения показателя от
1/Т. Старение проводят не менее чем
при четырех значениях температуры,
интервал между которыми должен
быть ие менее 10 °C. Испытания ма-
териалов, деталей и узлов, хранение
которых осуществляют в иегерме-
тичных условиях, проводят в двух
режимах. Во-первых, при постоянной
влажности воздуха и ие меиее чем
четырех значениях повышенной тем-
пературы. Во-вторых, при 20 °C и
трех значениях абсолютной (5,3; 8,6;
16,8 г/м3) или относительной (30,
50, 96 %) влажности воздуха.
Метод 2 заключается в проведе-
нии ускоренных испытаний образцов
циклами, последовательно имитирую-
щими воздействие положительной
температуры и влажности воздуха,
отрицательной температуры, перепа-
дов температуры за год, несколько
лет или за все время хранения, и
определении изменения свойств ма-
териала образца при указанных воз-
действиях по одному или несколь-
ким показателям. Виды и последова-
тельность воздействия указанных
климатических факторов в цикле
устанавливают в зависимости от за-
данных условий хранения и норма-
тивно-технической документации на
материал, узел или деталь. Разли- ;
128
чают испытания, имитирующие воз-
действие:
положительной температуры и
влажности воздуха, если исследуе-
мый материал образца химически
взаимодействует с влагой воздуха;
положительной температуры и
влажности воздуха, если исследуе-
мый материал образца химически ие
взаимодействует с влагой воздуха;
отрицательной температуры;
перепадов температуры.
Метод 3 заключается в одновре-
менном проведении ускоренных ис-
пытаний исследуемого материала и
материала-аналога иа стойкость к
воздействию климатических факторов
и установлении сравнительной оценки
стойкости материалов к указанному
воздействию по изменению одного
или нескольких характерных показа-
телей старения. Материалом-анало-
гом называют материал, по которо-
му имеются данные о стойкости
к воздействию климатических фак-
торов, аналогичный исследуемому
материалу по назначению, соста-
ву, химическому строению и свой-
ствам.
Прогнозирование изменения
свойств резни вследствие термическо-
го старения при хранении в дефор-
мированном и иедеформироваииом
состоянии при постоянной температу-
ре в условиях, исключающих воз-
действие прямых солнечных лучей и
атмосферных осадков, проводят по
ГОСТ 9.033—74. Метод заключается
в определении изменения показателя
свойств резины, существенно и мо-
нотонно изменяющегося в процессе
термического старения — характерно-
го показателя старения при несколь-
ких повышенных температурах — и
экстраполяции полученных данных к
заданной температуре. Характерным
показателем, старения может яв-
ляться ОДС, релаксация напряже-
ния, ff, еР, Н, В, условио-равиовес-
иый и статический модули. Метод
применяют для определения време-
ни, в течение которого характерный
показатель изменяется до заданной
величины при заданной температуре
или для определения значения, ко-
торого достигает характерный пока-
затель в течение заданного времени
при заданной температуре или при
разработке методов определения га-
рантийных сроков хранения резино-
вых изделий. При воздействии иа
резины переменных температур
определяют равнодействующую тем-
пературу по ГОСТ 9.034—74. Ф. М.
КЛИМАТИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ
(climatic ageing, KHmatische Alter-
ung)
Старение полимерного материала
под действием естественных клима-
тических факторов (ГОСТ 17050—
71). Включает термическое, световое,
озонное, окислительное, биологиче-
ское старение. Вклад каждого вида
старения в разрушение резины за-
висит от климатического района и
условий (категорий) хранения (экс-
плуатации) изделия, конструкции
изделия и наличия механического
напряжения (деформации), состава
резиновой смеси. Установлено пять
категорий эксплуатации изделий в
различных условиях (ГОСТ 15150—
69):
1 — иа открытом воздухе (воз-
действие совокупности климатиче-
ских факторов, характерных для
данного климатического района);
2 — под навесом или в помеще-
нии (отсутствие прямого воздей-
ствия солнечного излучения и атмо-
сферных осадков);
3 — в закрытых помещениях с
естественной вентиляцией, ио без ис-
кусственно регулируемых климатиче-
ских условий:
5 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
120
4 — в помещениях с искусственно
регулируемыми климатическими
условиями;
5 — в помещениях с повышенной
влажностью.
По данным ГОСТ 9.067—76 срок
сохранности конкретных марок ре-
зин иа основе различных каучуков
в условиях отапливаемого или не-
отапливаемого хранилища, герметич-
ной упаковки, под навесом и на от-
крытой площадке составляет соот-
ветственно: ФК, КК> ЭПК, — 15, 12,
10, 3 и 2 года; БНК —12,5; 8 и
7 лет (для первых трех условий
хранения), НК — 8,6 и 5 лет (дли
первых трех условий хранения).
В этом случае предельное значение
ОДС составляет ие более 80 %,
снижение fP и еР ие более 50 %.
Долговечность резни зависит также
от климатического района хранения
(эксплуатации) изделий. Напр., ско-
рость старения резни при храиеиии
в районе Средней Азии выше, чем
в районах Черноморского побе-
режья, средней полосы страны и се-
верного приморского края в 1,2—1,3;
1,5—2,0 и 2,0—2,5 раз соответствен-
но. За 12 лет хранения в районах
Средней Азии, Черноморского побе-
режья и Забайкалья утратили экс-
плуатационные свойства соответ-
ственно 43, 26 и 15 % экспониро-
вавшихся резни. Большинство из них
сохраняет работоспособность в уме-
ренном и холодном климате в тече-
ние 10 лет. (многие — более 23 лет),
в тропических условиях большинство
резни становятся непригодными че-
рез 4 года.
Таким образом, наиболее жест-
кие условия старения под действием
солнечного излучения существуют в
районах с тропическим климатом.
Согласно ГОСТ 15150—69 требо-
вания по воздействию солнечного
излучения могут предъявляться не
к изделию в целом, а только к та-
ким его узлам и деталям, кото-
рые в условиях эксплуатации под-
вергаются непосредственному облу-
чению.
Характер влияния солнечного
излучения зависит от конструкции
изделия — излучение ускоряет окис-
лительное старение тонких резино-
вых материалов или покрытий, обу-
словливает термическое старение
массивных изделий, ускоряет озон-
ное старение деформированных ре-
зни. Основные закономерности ста-
рения материала под действием сол-
нечного излучения и термического
старения близки между собой. По-
этому стойкость большинства резин
к этим двум видам старения при-
мерно одинакова.
Требования к составлению рецеп-
тов резни для технических изделий
в тропическом исполнении приведе-
ны в ГОСТ 15152—69. Предусмот-
рено применение различных каучу-
ков и их смесей в зависимости от
условий эксплуатации изделий. Со-
держание в резиновой смеси НК,
ИК> СКД, БНК и ХПК должно со-
ставлять ие менее 40 %. В резино-
вых смесях, содержащих БСК, об-
щее количество каучука должно
быть ие менее 50 % при использова-
нии смеси различных каучуков.
Установлены .отдельные ограничения
иа соотношение их содержания в
смеси. Допускается применение всех
ингредиентов, используемых в рези-
новой промышленности, с некоторы-
ми ограиичеииями, относящимися к
фактису и регенерату. Применение
растительных масел ие допускается.
Установлены тип и содержание ста-
билизаторов в зависимости от типа
каучука и условий эксплуатации из-
делий. Резиновые смеси иа основе
КК, ФК, АК, ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ и
130
УК могут не содержать стабилиза-
торов. Ф. М.
Лит.: 222, 278
КОГЕЗИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ
(cohesive strength, Kohasionsfestig-
keit)
Способность невулканизоваиной ре-
зиновой смеси развивать высокое
напряжение при удлинении без раз-
рушения. Характеризуют площадью
под кривой напряжение — деформа-
ция или значением произведения
/р-ер, использование только одного
показателя прочности недостаточно.
Необходима для обеспечения высо-
кой производительности процессов
шприцевания и каландрования рези-
новой смеси. При низкой когезион-
ной прочности она рвется и плохо
протягивается в машину, экструдат
нли каландроваииый материал де-
формируется или рвется. При валь-
цевании смеси когезионная проч-
ность обеспечивает образование ка-
чественной шкурки.
Когезионная прочность резиновой
смеси зависит от когезионной проч-
ности каучука, взаимодействия кау-
чука с наполнителем, наличия мяг-
чителей. Когезионная прочность кау-
чука зависит от межмолекуляриого
взаимодействия, мол. массы и сте-
пени разветвленности, способности
кристаллизоваться при растяжении.
Поэтому прочность резиновых сме-
сей очень мала, составляя даже для
наиболее прочных смесей иа основе
НК не более 2 МПа при относитель-
ном удлинении 300—800 %. Коге-
зионная прочность резиновых смесей
из НК обусловлена резким увеличе-
нием напряжения при повышении де-
формации из-за кристаллизации
каучука. Когезионная прочность ре-
зиновых смесей на основе СКИ-3 в
5—10 раз ниже, а относительное
удлинение при разрыве в 3—5 раз
выше по сравнению со смесями из
НК, что обусловлено более высокой
мол. массой и стереорегуляриостью,
наличием полярных протеиновых
групп в НК [до 3 % (мол).]. При
одинаковой мол. массе депротеини-
зированный НК имеет меньшую ко-
гезионную прочность. Повышение
мол. массы СКИ-3 малоэффективно,
т. к. в процессе изготовления рези-
новой смеси она все равно снижает-
ся вследствие интенсивной деструк-
ции каучука. Существенное повыше-
ние когезионной прочности, иногда
до уровня прочности НК, достигает-
ся при добавлении в резиновую
смесь иа основе СКИ менее 1 масс. ч.
иитрозосоедииеиий, являющихся мо-
дификаторами (промоторами) взаи-
модействия каучука с активным тех-
углеродом, иапр., 4-иитрозо-М-метил-
аиилииа (иитрозаи К), М-метил-М,4-
динитрозоанилииа (эластопар),
М-(2-метил-2-нитропропил)-4 - иитро-
зоаиилииа (иитрол), и-иитрозодифе-
ииламииа (ПНДФА). Эти же веще-
ства эффективны в смесях иа осно-
ве ПБ и БСК, содержащих активный
техуглерод. Добавление иитрозосо-
едииений наиболее эффективно при
высокотемпературной (130—160 °C)
обработке (смешении) смесей (реко-
мендуется двухстадийное изготовле-
ние резиновой смеси с добавлением
иитрозосоедииеиий вместе с каучу-
ком). Аналогичный эффект достигает-
ся при химическом модифицировании
ИК и-иитрозодифениламииом иа ста-
дии получения (каучук СКИ-3-01).
Напр., когезионная прочность смесей
иа основе каучуков СКИ-3, СКИ-3-01
и НК составила соответственно 0,16,
1,35, 1,89 МПа, а содержание кау-
чука в углерод-каучуковом геле 24,
35 и 37%.
Когезионная прочность резиновых
смесей на основе аморфных каучу-
5*
131
ков существенно ниже, чем на осно-
ве смесей из ПИ. Повышенную проч-
ность резиновых смесей обеспечивают
каучуки с высоким межмолекуляр-
ным взаимодействием (ФК, БНК с
высоким содержанием НАК, высоко-
стирольные каучуки и др.). Предпо-
чтительно применение активного вы-
сокоструктурного техуглерода, мяг-
чители снижают когезионную проч-
ность. Добавление ПЭ, ПП, ПС,
ПВХ (3—10 масс, ч.), поперечносши-
тых каучуков повышает когезионную
прочность резиновых смесей. Приме-
нение и-фенилеидиаминов нежела-
тельно в смесях, содержащих нитро-
зосоединения (в т. ч. в составе мо-
дифицированного каучука). Ф. М.
Лит.: 247, 274, 278, 336
(с. 21)
КОМПРЕССИОННОЕ ФОРМОВА-
НИЕ, ПРЕССОВАНИЕ (compression
moulding, Kompressionformen)
Способ изготовления формовых ре-
зиновых изделий, состоящий из опе-
раций заполнения открытой полости
пресс-формы резиновой смесью, смы-
кания формы между плитами вул-
канизационного пресса и выдержки
формы под давлением в нагретом
состоянии в течение заданного вре-
мени вулканизации. Заготовка рези-
новой смеси имеет конфигурацию,
близкую к формующей полости
пресс-формы, масса заготовки пре-
вышает массу готового изделия на
3—5 %. При смыкании пресс-формы
(обычно она нагрета до температу-
ры вулканизации) заготовка расте-
кается и приобретает конфигурацию
формующей полости. Для лучшего
заполнения полости и удаления га-
зов проводят подпрессовку (одно-,
двух-, или трехкратное кратковре-
менное снятие давления в начале
формования). Давление формования
132
зависит от конфигурации изделия и
свойств резиновой смеси (обычно
оно составляет 3—8 МПа).
Основные виды брака при произ-
водстве изделий компрессионным
формованием (в скобках указаны
причины брака): недопрессовка (не-
достаточное давление формования,
неправильный размер или масса за-
готовки, повышенная вязкость рези-
новой смеси, неправильная конструк-
ция пресс-формы или ее износ), не-
соответствие размеров изделия (пе-
рекос плит пресса или смещение
элементов пресс-формы, неправиль-
ные конструкция пресс-формы, раз-
мер или масса заготовки, повышен-
ная вязкость или отклонение резино-
вой смеси по усадке), пузыри, тре-
щины, складки (повышенные влаж-
ность или вязкость, преждевремен-
ная вулканизация резиновой смеси,
неправильный размер или масса за-
готовки, плохая адгезия смеси к
армирующему материалу, избыток
антиадгезива иа формующей полости
пресс-формы, недостаточное гидрав-
лическое давление прессования, от-
сутствие подпрессовки, неравномер-
ное температурное поле в плитах
пресса, неправильная конструкция
пресс-формы или ее износ), механи-
ческие повреждения (нарушение ре-
жима вулканизации, грубое извлече-
ние горячего изделия из пресс-фор-
мы, залипание резины к пресс-фор-
ме), толстый облой (неправильный
размер или масса заготовки, пере-
кос плит пресса или элементов пресс-
формы, недостаточное гидравличе-
ское давление), включения (загряз-
нение или плохая гомогенизация ре-
зиновой смеси, преждевременная
вулканизация, загрязнение сырья).
Д- Ф-
Лит.: 131, 171, 192, 263, 315 (т. 3,
с. 173)
КОРРОЗИОННАЯ АГРЕССИВ-
НОСТЬ (corrosive aggressiveness,
Korrosionsaggressivitat)
Коррозионное разрушение металлов
и сплавов, находящихся в контакте
с резиной, обусловлено воздействием
каучуков и ингредиентов резиновой
смеси, а также продуктов разложе-
ния резины. Разрушение металла
обусловлено коррозионно-активными
веществами и влагой, выделяющими-
ся из резины, а также газообразны-
ми продуктами деструкции резины.
Коррозия вызывается электролитом,
который образуется на поверхности
металла при растворении коррозион-
но-активных соединений в пленке вла-
ги. Скорость коррозии металла воз-
растает при повышении температуры
и влажности, а также силы сцепле-
ния между металлом и резиной.
Наиболее коррозионио агрессивны
резины на основе галогеисодержащих
каучуков. Для резни из ФК разру-
шение металла обусловлено воздей-
ствием галогеиводородов, выделяю-
щихся при термическом распаде кау-
чука.
Коррозионная агрессивность ре-
зни возрастает в следующем ряду
фторкаучуков: СКФ-26, СКФ-260,
СКФ-32. Скорость коррозии различ-
ных металлов, контактирующих с
резиной иа основе СКФ-26 при
250 °C в течение 240 ч составляет
(мм металла в год): сталь углеро-
дистая 0,0182, сталь хромистая
0,0130, сталь хромоникелевая 0,0070,
тнтан 0,0503, дуралюмин 0,0028,
медь, латунь и бронза 0,0250, хро-
мовые и никелевые покрытия не
корродировали. Коррозионная агрес-
сивность резни на основе ФК воз-
растает при вулканизации аминами,
добавлении пластификаторов, низко-
молекулярных ФК, минеральных на-
полнителей. Для снижения коррозии
в резиновые смеси из ФК добавляют
стеараты кальция и цинка, оксиды
металлов, используют техуглерод.
Предпочтительна термообработка из-
делий из резин на основе ФК-
Коррозионная агрессивность ре-
зин на основе АК в зависимости от
типа каучука и состава резиновой
смеси может изменяться в 10 раз.
При повышенной температуре боль-
ше всего корродируют медь и ее
сплавы. Особенно агрессивны рези-
ны иа основе ЭХГК, что приводит
к быстрому разрушению рабочей по-
верхности пресс-форм. В резиновые
смеси из ЭХГК добавляют производ-
ные нафто- и бензохинонов, о-толуи-
ловую, азелаиновую, изофталевую
или талловую кислоту.
Коррозионная агрессивность ре-
зни из каучуков, которые не содер-
жат галогенов, обычно невелика и
может возрастать в результате дли-
тельного воздействия повышенной
температуры. Коррозионная агрес-
сивность резни из этих каучуков за-
висит от состава резиновой смеси.
Ф. М.
Лит.: 172, 222, 278
КОРРОЗИОННОЙ АГРЕССИВНО-
СТИ ИСПЫТАНИЯ (corrosion ag-
gressiveness tests, Korrosionsaggres-
sivitatpriifung)
Методы ускоренных исследователь-
ских и контрольных испытаний на
коррозионную агрессивность поли-
мерных материалов установлены
ГОСТ 9.902—81. Предусмотрено че-
тыре метода испытаний.
Метод I заключается в определе-
нии концентрации ионов хлора, суль-
фат-ионов и pH водной вытяжки из
полимерного материала. Этот метод
применяют для испытания резин по
отношению к металлам, исключая
титан и его сплавы, высоколегиро-
ванные коррозионно-стойкие стали и
133
L
благородные металлы. Материал счи-
тают коррозионно-агрессивным прн
массовой доле' ионов хлора в вод-
ной вытяжке более 0,02 % и (или)
массовой доле сульфат-ионов бо-
лее 0,05 % и (или) pH менее 6,0
или более 8,5. Если материал
не является коррозионно-агрес-
сивным по методу I, то далее его
испытывают по методу II, III
или IV.
Метод II заключается в сравне-
нии коррозионных разрушений ме-
талла, подвергнутого в герметичном
объеме воздействию максимальной
температуры эксплуатации в присут-
ствии измельченного полимерного ма-
териала, с коррозионными разруше-
ниями металла, подвергнутого такой
же обработке без полимерного ма-
териала. Если материал работает прн
температуре окружающего воздуха,
то температура испытаний равна
70 °C. Оценку коррозионного разру-
шения образцов металла проводят по
ГОСТ 17332—71 или ГОСТ 9.076—77.
Предиазиачениый для работы в зам-
кнутом объеме материал считают
коррозионно-агрессивным, если ме-
таллические пластины, подвергнутые
воздействию полимера, поражены
коррозией больше, чем контрольные
образцы.
Метод III применяют для испы-
тания полимерных материалов, пред-
назначенных для эксплуатации в не-
замкнутом объеме в условиях кон-
денсации влаги. Испытывают сборку
из образцов полимерного материала
и металлических образцов и сравни-
вают с контрольной сборкой, содер-
жащей только металлические образ-
цы. Испытания проводят в течение
180 циклов в климатической камере
или последовательно в трех термо-
статах. Цикл включает последова-
тельную выдержку сборок при 5 °C
в течение 30 мин, при 22 °C и отно-
134
сительной влажности воздуха ие
ниже 60 % в течение 1 ч, при 50 °C
в течение 1 ч. Материал считают
коррозионно-агрессивным по отноше-
нию к данному металлу, если на
любом из образцов, испытанных в
контакте с полимером, имеются бо-
лее значительные коррозионные раз-
рушения по сравнению с контроль-
ным наименее разрушенным образ-
цом. Материал не считают корро-
зионно-агрессивным, если на метал-
лических образцах, испытанных в
контакте с полимером, коррозия от-
сутствует или имеется слабый от-
печаток армирующего материала или
потускнение поверхности.
Метод IV применяют для испы-
тания полимерных материалов, пред-
назначенных для эксплуатации в не-
замкнутом объеме и высокой отно-
сительной влажности воздуха до
95%. Метод состоит в поперемен-
ном иоздействии на сборки (см. ме-
тод III) относительной влажности
воздуха и повышенной температуры.
Проводят восемь циклов испытаний,
каждый из которых включает вы-
держку сборок в течение 6,5 сут при
15—30 °C и относительной влажно-
сти воздуха 95 %, а затем в тече-
ние 0,5 сут при предполагаемой мак-
симальной температуре эксплуатации
или при 60 °C. Выводы о коррозион-
ной агрессивности полимерного ма-
териала делают на основании сопо-
ставления коррозионных разрушений
металлических образцов, контактиро-
вавших и неконтактировавших с по-
лимером при испытании в одинако-
вых условиях. Ф. М.
Лит.: 172, 222, 278
КРАСЯЩИЕ ВЕЩЕСТВА, КРАСИ-
ТЕЛИ, ПИГМЕНТЫ (dyes, Farb-
stoffe)
Ингредиенты резиновых смесей, при-
меняемые для придания цвета нзде-
лию или материалу. Необходимое
условие окрашивания — равномерное
диспергирование красящего, вещества
в резиновой смеси. Основные свой-
ства красящих веществ: цвет и бе-
лизна (для белых пигментов), плот-
ность и насыпной объем, удель-
ная поверхность, дисперсный состав,
химическая стойкость, атмосфе-
ре- н светостойкость, термостой-
кость, красящая способность. Они
могут изменять вулканизационные
характеристики резиновых сме-
сей и сопротивление старению ре-
зни.
Различают неорганические (мине-
ральные) и органические пигменты.
Неорганические пигменты могут быть
белыми и цветными, к ним относится
также техуглерод. Белые неорганиче-
ские пигменты включают диоксид ти-
тана и оксид цинка (см. оксиды ме-
таллов), сульфид цинка (плотность
4000 кге/м3, низкая атмосферо- и
кислотостойкость), смесь сульфида
цинка и сульфата бария (литопон).
Содержание белых пигментов в ре-
зиновой смеси от 10 до 50 масс.ч.
Содержание углерода в черных сме-
сях не менее 1—2 масс.ч., в резино-
вых смесях серого и пастельного
цветов 0,01—0,50 масс.ч. в смеси с
другими пигментами (иапр., диокси-
дом титана, оксидом железа). Кра-
сящая способность зависит от раз-
меров частиц пигмента и его диспер-
гируемое™ в каучуке (возрастает при
снижении размера частиц). Одновре-
менно являются наполнителями (тех-
углерод, оксиды титана и цинка, ли-
топон), стабилизаторами (оксиды же-
леза), активаторами вулканизации
(оксид циика).
Цветные неорганические пигменты
включают свинцовые крона, титано-
никелевые, кадмиевые, железооксид-
ные, кобальтовые и другие пигмент
гы. Желтые (хромат свиица или изо-
морфная смесь хромата и сульфата
свинца, PbCrO4-nPbSO4) и оранже-
вый (основной хромат свинца
РЬСгО4-РЬО) свинцовые крона
имеют низкую термо-, свето- и хи-
мическую стойкость, высокотоксичиы,
плотность 6000 кг/м3, оранжевый
крон при взаимодействии с серой
при вулканизации может изменять
окраску до черной. Свинцово-молиб-
датные крона (изоморфная смесь
хромата, сульфата и молибдата
свинца) имеют плотность 5500—
5800 кг/м3, окрашивают резины от
оранжевого до темно-красного цвета,
умеренно светостойки, химически не
стойки. Пигмент желтый термостой-
кий (титано-никелевый пигмент) яв-
ляется твердым раствором оксидов
никеля N1O и сурьмы SbjOj в ди-
оксиде титана рутильной формы,
плотность 4600 кг/м3, имеет высо-
кую термическую, химическую стой-
кость и светостойкость. Кадмиевые
пигменты (желтые — сульфид кад-
мия или твердые растворы сульфи-
дов кадмия и цинка; красные —
твердые растворы сульфида и селе-
нида кадмия) имеют плотность
4200—5400 кг/м3 и умеренные све-
то-, термо- и химическую стойкость.
Железооксидные пигменты (жел-
тый — гидроксид железа структуры
гетит, красный — чистый оксид же-
леза FejOs, черный — смесь оксидов
железа Fe3O4, FeO и Fe3O3) имеют
высокую свето-, термо- и химиче-
скую стойкость (см. оксиды метал-
лов). Зеленые хромовые пигменты
(оксид хрома Сг3О3) имеют плот-
ность 4100—5000 кг/м3, высокие
свето-, термо- и химическую стой-
кость. Кобальтовые пигменты (си-
ние — алюминат кобальта, силикаты
кобальта и цннка, стаинаты кобальта
и магния; зеленые — твердый рас-
135
твор оксидов кобальта и циика; фио-
летовые — фосфаты кобальта) имеют
высокие свето- и термостойкость, но
низкую красящую способность. Ульт-
рамарин (алюмосиликат натрия, со-
держащий полисульфид натрия)
имеет плотность 2500 кг/м3, окраши-
вает в светло- или темно-синий
цвета, светостоек, ио разрушается
в растворах кислот и кипящей
воде.
Органические пигменты обычно
относятся к соединениям ароматиче-
ского ряда, имеют высокую крася-
щую способность и яркость, мол.
масса от 300 до 1000 (иногда не-
сколько выше), содержание в рези-
новой смеси 1—2 %. Органические
пигменты включают азо- и диазопиг-
менты (азосоставляющие — арилами-
ды ацетоуксусной или 2,3-гидроксн-
нафтойиой кислот, производные пи-
разолонов; диазосоставляющие —
ароматические амины с различными
заместителями в ядре), имеют жел-
тый, алый, оранжевый, красный и
бордо цвета, плотность 1210—
1650 кг/м3, высоко дисперсны, стой-
ки к действию щелочей, нестойки
в органических растворителях; фта-
лоцианиновые пигменты (производ-
ные фталоцианина, в которых цент-
ральный атом водорода может быть
замещен на металл) имеют голубой
и зеленый цвета, плотность 1320—
2020 кг/м3, высокую красящую спо-
собность, термо-, свето- и химиче-
ски стойки (наиболее распространен-
ные органические пигменты); поли-
циклические пигменты (антрахиноно-
вые, индигоидные, диоксазиновые,
хинакридоиовые) имеют широкую
цветовую гамму, высокую красящую
способность, плотность 1350—
2160 кг/м3. Ф. М.
Лит.; 113, 131, 255
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ЖИД-
КИЕ КАУЧУКИ (liquid siloxane
rubbers, fliissige Slloxankautschuke)
Жидкие каучуки общей формулы
НО [—RR'SiO_]nH, отличающиеся от
аналогичных твердых (высокомоле-
кулярных) кремнийорганических кау-
чуков числом элементарных звеньев
RR'SiO и большим содержанием кон-
цевых гидроксильных групп. Напр.,
полидиметилсилоксандиолы (СКТН)
имеют мол. массу 20—65 тыс., плот-
ность 960—1320 кг/м3, содержание
циклосилоксанов не более 2,5 %, рас-
творимы в бензоле; промышленность
выпускает четыре марки каучука А,
Б, В и Г с вязкостью соответствен-
но 1,5—2,5; 2,501—4; 4,001—10 и
10,01—16 Па-с. Известны также
каучуки с концевыми галогенными,
алкокси-, ацил-, окси-, аминогруппа-
ми и др. Обычно мол. масса жидких
КК составляет 10—100 тыс., вязкость
0,5—80 Па-с (5—800 Пз). Склонны
к гидролитической деструкции прн
действии кислот и щелочей, вулка-
низаты имеют нцзкие механические
свойства. Являются основой крем-
иийорганических композиций (герме-
тиков, компаундов), вулканизую-
щихся при комнатной (холод-
ного отверждения) или повышенной
(до 180 °C) температуре, соответ-
ственно композиции типа RTV и
LTV.
Кремнийорганические композиции
обычно включают: линейные жидкие
каучуки, содержащие концевые си-
ланольные группы; наполнитель
(высоко дисперсный оксид кремния,
диоксид титана, оксид цинка, кар-
бонаты и др.); термостабилизаторы
(оксид железа, соединения цирко-
ния, кадмия, меди и др.); структу-
рирующие агенты (напр., алкилор-
тосиликаты), катализаторы отвер-
136
ждения (амины, соли олова и дру-
гих металлов с карбоновыми кис-
лотами). В отсутствие катализато-
ров отверждаются влагой воздуха.
Выпускаются в виде одно- и двух-
компонеитных составов для герме-
тизации штепсельных разъемов,
электронных устройств, а также
для их защиты от пыли, вибра-
ции, внешних воздействий в элек-
тронной н радиотехнической, авиа-
ционной и космической промыш-
ленности, транспорте, строительстве
и др.
Однокомпонентные композиции на
основе полиоргаиосилоксанов, содер-
жащих в молекуле три и более
функциональных групп, отверждают-
ся влагой воздуха без структури-
рующих агентов. Оии длительно со-
храняются в закрытых тубах или
упаковках. По сравнению с двух-
компонентными системами имеют по-
вышенную адгезию к субстрату и
меньшую прочность (твердость по
Шору А 10—40 ед. fP 1—2 МПа, еР
100—800 %). Максимальная толщи-
на слоя для одноразового отвержде-
ния не более 2—3 мм, текучесть те-
ряется через 10—15 мин, отвержде-
ние при комнатной температуре за-
вершается через 24 ч (предпочти-
тельна последующая термообработ-
ка при 150—250 °C в течение 24 ч).
При повышении температуры до
60—70 °C отверждение ускоряется.
Для ускорения отверждения иног-
да применяют катализаторы (напр.,
3—5 масс. ч. метилтриацетоксила-
нола). *
Двухкомпонентные композиции
содержат жидкие или пастообразные
отвердители (при смешении недопу-
стимо попадание воздуха в компо-
зицию) , катализаторами являются со-
единения платины, комплексы хло-
ридов платины с фосфинами и др.
Для повышения адгезии на субстрат
предварительно наносят подслои —
разбавленные растворы силоксановых
смол в низкокипящих органических
растворителях. Имеют твердость по
Шору А 20—70 ед., fp 1—6 МПа,
е„ 100—450 %.
Отечественные компаунды (марок
КЛ, КЛСЕ, КЛТ, КЛВАЕ, КЛВСЕ,
КЛФ, КЛФС и др.) н герметики (ма-
рок виксинт У, виксинт К, 14С-1,
14С-2, эластосил П-1 и др.) имеют
цвет от прозрачного до красного,
плотность 1000—2200 кг/м3, темпе-
ратуру эксплуатации от —60 до
200—250 °C, fP соответственно 0,3—
2,5 и 1,5—2 МПа, еР 80—140 и
140—600 %, жизнеспособность 10—
40 и 30—480 мин. Аналогичные за-
рубежные материалы холодного
отверждения типа RTV имеют плот-
ность 1000—1500 кг/м3, /р 1,5—
6 МПа, е₽ 100—600 %, В 0,2—
2 Н/мм, твердость по Шору А 15—
60 ед.
Отечественные композиции горя-
чего отверждения (ускоренной вулка-
низации) типа СИЭЛ для защиты
и герметизации полупроводниковых
устройств имеют /р 1—5 МПа, еР
70—130 %, усадку 0,1—0,2 %, рабо-
тоспособность от —60 до 250 °C,
вулканизуются в течение 3 мин при
температуре от 100 до 180 °C (в за-
висимости от марки).
Основные зарубежные производи-
тели жидких кремнийорганических
композиций — фирмы «Дау Кор-
нинг», «Дженерал электрик» (США),
«Рон Пуленк», «Сисс» (Франция),
«Байер», «Вакер Хемн» (ФРГ),
«Шин-Етсу», «Тосиба», «Торей Си-
ликон» (Япония), ICI (Великобри-
тания). Ф. М.
Лит.: 84, 106, 118, 198, 241, 247,
315 (т. 1, с. 783)
137
КРЕМНИ ЙОРГАНИЧЕСКИ Е КАУ-
ЧУКИ, СИЛИКОНОВЫЕ КАУЧУКИ
(siloxane rubbers, Siloxankautschuke)
Кремннйорганнческне полимеры или
сополимеры общей формулы
мальна при —80 °C. Замещение ме-
тильных групп этильными или фе-
нильными снижает склонность кау-
чука к кристаллизации. Напр., кау-
чуки, содержащие (% мол.) этилсн-
локсановые (30) илн метилфеиилсн-
где R=H, (CH3)Si и др., т + п +
4-1 = 100, I не более 1. Отечествен-
ные промышленные каучуки, СКТ
(n = Z = 0; R'=CH3), СКТВ (я=0,
I = 0, 1; R' = СН3), СКТВ-1 (и = 0;
/ = 0,5; R'=CH3), СКТВ-2 (я = 0,
1=1, R'=CH3), СКТЭ (я = 8—10;
/ не более 0,5; R'=CH3; R"=R"'=
=С2Н5), СКТФВ-803 (п = 8—10;
/ не более 0,5; R'=R"=CH3; R"'=
=С6Н5), СКТФВ-2 (я = 8—10; / ие
более 0,5; R'=CH3; R"=R"'=C3H5);
цифры в скобках указывают кон-
центрацию в % (мол.). Каучуки
СКТФВ-2101 и СКТФВ-2103 содер-
жат 8—10 % (мол.) дифенилснлокса-
новых звеньев. Изготавливают также
фторкремнийорганические, карборан-
силоксановые и ариленсилоксановые
каучуки.
Каучуки имеют мол. массу 300—
800 тыс., широкое ММР (М®/Мя =
= 3—8), плотность 960—980 кг/м8,
Тс каучуков типа СКТ и СКТВ от
—125 до —130 °C, СКТФВ-803 от
—ПО до —П5°С. При повышении
содержания ароматических групп в
цепи значение Тс возрастает. Напр.,
Тс каучуков СКТФВ-2101 и
СКТФВ-2103 составляет от —100 до
—ПО °C, а для полидифенилснлокса-
иа и полиметнлфенилсилоксана соот-
ветственно 35 и —32 °C. В интерва-
ле температуры от —30 до —ПО °C
каучуки типа СКТВ кристаллизуют-
ся, скорость кристаллизации максн-
локсановые (20) нли днфенилсило-
ксановые (15) звенья, не кристалли-
зуются при —78 °C. Полупернод кри-
сталлизации каучука СКТФВ-803
при —78 °C равен 4000 мни. КК —
бесцветная прозрачная желеподоб-
иая масса без запаха н вкуса. Раство-
римы в углеводородах, сложных и
простых эфирах. Ограниченно рас-
творяются в этаноле, кетонах, нит-
рометане, перфторбензоле. Нераство-
римы в метаноле, гликолях, днметнл-
фталате.
Резины на основе КК имеют fp
4—9 МПа (особо прочные выше
9 МПа), ер 100—1000 %, 9Р менее
10 %, В 10—30 Н/мм (особо проч-
ные до 50 Н/мм), /1оо 1—6 МПа,
Н по Шору А 25—90 ед., эластич-
ность по отскоку 25—80 %, низкую
износостойкость. Прочностные харак-
теристики и твердость мало изме-
няются при повышении температуры
(fP при 200 °C снижается примерно
в 2 раза). Динамические механиче-
ские свойства постоянны в интерва-
ле от —50 до 150 °C.
Морозостойкость резни иа осно-
ве КК зависит от Тс и кристал-
лизуемости каучука. Резины нз
каучуков типа СКТ и СКТВ дли-
тельно работоспособны при тем-
пературе не ниже —50 °C, из
СКТЭ и СКТФВ-803 —не ниже от
—80 до —90 °C (кристаллизация
затруднена), нз СКТФВ-2101 и
138
СКТФВ-2103 — ие ниже от —100
до —ПО °C.
В завнснмостн от условий экс-
плуатации и состава резиновой сме-
си срок службы изделий нз резни
на основе КК в воздухе может со-
ставлять (ч): 15 000—85 000 при
150 °C, 7000—45 000 прн 200 °C,
1500—15 000 при 260 °C, 10—1000
при 315 °C, 1—100 прн 370 °C (еР
снижается до 50 %). Термостойкость
резни возрастает в ряду каучуков
СКТЭ (длительно до 200°C), СКТВ
и СКТФВ-803 (длительно до 250°C),
СКТФВ-2103. На воздухе конкрет-
ные резины иа основе СКТВ, СКТЭ,
СКТФВ-803 н СКТВ-1 имеют ОДС
(200 °C, 24 ч) соответственно 60, 45,
35 н 30%; ОДС (25О°С, 24 ч) 85,
65, 50 н 45 %. Резины на основе КК
при термическом старении на воз-
духе сшиваются (снижение еР), прн
наличии влаги в воздухе нлн в об-
разце — деструктируются (снижение
fP). Деструкция максимальна при
термическом старении без доступа
воздуха (замкнутая система нлн
массивное резиновое изделие) из-за
интеиснвиого гидролиза химических
связей пространственной сетки кау-
чука. В этих условиях резины дли-
тельно работоспособны только до
120 °C (прн 150 °C в течение до
1000—2000 ч).
Резины на основе КК физиоло-
гически инертны, стойки к действию
климатических (озоиа, влаги, УФ-из-
лучения) и биологических факторов,
в т. ч. во влажных тропиках. Они
имеют уникальные диэлектрические
характеристики в широком интервале
частоты (до 1О'° Гц), температуры,
влажности и условий старения (при
250 °C до 10 000 ч), стойки к ко-
ронному разряду. Газопроницаемость
резин селективна и в 10—30 раз
превышает этот показатель для ре-
зин из углеводородных каучуков.
Проницаемость кислорода, диоксида
углерода н паров воды превышает
проницаемость азота соответственно
в 2,8 н 120 раз.
Резины на основе КК стойки к
разбавленным минеральным кисло-
там (иапр., 30%-иой серной, 10 %-
ной азотной) и щелочам (напр.,
10 %-ному NaOH), водным раство-
рам неорганических солей, алифати-
ческим углеводородам и эфирам. На-
бухают в ароматических и хлориро-
ванных углеводородах (100—300 %),
ацетоне н других полярных жидко-
стях (15—25%), днбутнлфталате
(40—50 %). Разрушаются в кон-
центрированных кислотах и щело-
чах, водяном паре высокого давле-
ния, разбавленных кислотах и ще-
лочах (выше 60—80°C).
Промышленность выпускает высо-
комолекулярные КК для изготовле-
ния изделий, вулканизуемых прн по-
вышенной температуре, и кремний-
органические жидкие каучуки, отвер-
ждаемые влагой воздуха нлн ката-
лизаторами прн комнатной темпера-
туре. Высокомолекулярные КК обыч-
но поставляют в виде резиновых
смесей, готовых к использованию,
что обеспечивает нх высокое каче-
ство н чистоту (отсутствие углево-
дородных полимеров и масел, по-
сторонних ингредиентов). Наиболее
широко применяют каучуки типа
СКТВ. Плотность резиновых смесей
1080—1230 кг/м3.
За рубежом резиновые смеси в
зависимости от назначения изготав-
ливают со следующими показателя-
ми fp, еР, Н по Шору А, минималь-
ной н максимальной температурой
эксплуатации: для общих целей 4—
7 МПа, 100—400 %, 30—80, от —50
до 260 °C; с низкой ОДС 3—7 МПа,
80—400 %, 40—80, от —50 до 260 °C;
повышенной морозостойкости 4—
10 МПа, 150—600 %, 30—80, от
139
—100 до 260 °C; повышенной термо-
стойкости 4—8 МПа, 200—500 %,
40—80, от —50 до 315 °C; высоко-
прочные 8—10 МПа, 100—600 %,
30—70, от —50 до 260 °C; для ка-
бельных изделий 4—10 МПа, 100—
500 %, 40—80, от —50 и —100 до
200 °C; для использования в пище-
вой промышленности и медицине
5,5—9,7 МПа; 300—700 %, 25—75, от
—50 до 200 °C. Основные произво-
дители резиновых смесей иа основе
КК: в США —«Дау корнииг» (си-
ластик, силгард, DS и др.), «Дже-
иерал электрик» (SE) «Юнион Кар-
байд» (К); в ФРГ —«Дау корнииг
и Байер» (силопреи), Вакер — Кеми
(R); во Франции — Рои-Пулеик (RP,
ММ, RS); в Великобритании —
«Мидлеид силикоиз» (силастомер,
DP, Е), «Ай-си-ай» (Е, SE, DP);
в Японии — «Тосиба» (TS, TSE
и др.), «Сии-этсу (KE, КЕХ), «То-
рей» (SH).
Резиновые смеси иа основе КК
содержат органический пероксид,
наполнитель, антиструктурирующую
добавку, термостабилизатор.
Резиновые смеси каучуков типа
СКТВ вулканизуют (масс.ч.): дику-
милпероксидом в прессе (1—3) и
паром (2,5); ди-трет-бутилперокси-
дом в прессе (0,4—0,8) и паром
(0,5—1,0); 2,4-дихлорбеизоилперокси-
дом в прессе (0,5—3,0), паром
(0,8—1,2) и горячим воздухом
(0,75—1,0); беизоилпероксидом в
горячем воздухе (0,5—1,0), а так-
же 2,5-ди(трег-бутилперокси) -2,5-ди-
метилгексаиом (наиболее перспекти-
вен) и' трет-бутилпербеизоатом. Рези-
новые смеси из каучуков типа СКТ
вулканизуют (масс.ч.): 2,4-дихлорбеи-
зоилпероксидом в прессе (0,8—2,5),
паром (1,0—1,5) и горячим воздухом
(0,6—0,8); беизоилпероксидом в прес-
се (1—3), паром (1,2—2,0) и горя-
чим воздухом (1), а также трет-бу-
тилпербензоатом. Для вулканизации
КК наиболее широко применяют ди-
кумилпероксид (не менее 143 °C,
предпочтительно ие менее 150 °C,
15—30 мни), 2,4-дихлорбензоилпер-
оксид (ие менее 100°C, 5—15 мни),
2,5-ди(трет-бутилперокси) - 2,5-диме-
тилгексаи (выше 150°C, 15—30 мни),
трет-бутилпербензоат (не ниже
143 °C, предпочтительно не ниже
150 °C, 15—30 мии). При использо-
вании беизоилпероксида минималь-
ная температура вулканизации 100°С
(5—15 мии). Термостойкость резни
снижается в риду: ди-трет-бутилпер-
оксид, дикумилпероксид, 2,5-ди(трет-
бутилперокси) -2,5-диметилгекса и, 2,4-
дихлорбеизоилпероксид, беизоилпер-
оксид. Для вулканизации уплотни-
тельных резин, а также резин, при-
меняющихся в присутствии следов
влаги или в замкнутом объеме, ре-
комеидуютси алкилпероксиды с ней-
тральными продуктами разложения.
Наполнители (20—60 масс, ч.) —
высокодисперсиый диоксид кремния
(аэросил, удельная поверхность
175—380 м2/г, диаметр частиц 5—
40 им) или аэросил в сочетании с
меиее активным диоксидом кремнии
(белые сажи У-333 и БС-150, удель-
иаи поверхность 30—150 м2/г), не-
активными диоксидом титана, кар-
бонатом кальция или каолином.
Оптимальное содержание аэросила
30—40 масс. н. Коллоидный диоксид
кремния может обеспечить макси-
мальные прочностные характеристи-
ки резин (fp до 10 МПа, е₽ 500—
800 %). Для получения резни с fp
выше 10 МПа и В до 40 Н/мм ис-
пользуют азотсодержащие модифи-
каторы усиливающего действия мел-
кодисперсного диоксида кремния
(пропиламии, я-гексиламии, карбонат
аммония, силазаиы и др.). При ис-
пользовании неактивных наполните-
лей (оксиды железа и циика, ди-
140
оксид титана, кварц, карбонат каль-
ция и др.) значение fr ие превышает
5,5 МПа, ер 200 %; В повышают до-
бавлением ПТФЭ (до 30 Н/мм).
Наиболее термостойкие резины со-
держат оксиды металлов (аэросил
снижает термостойкость), электро-
проводящие резины содержат аце-
тиленовый техуглерод (аэросил до-
бавляют для повышения механиче-
ских показателей).
Резиновые смеси, содержащие
аэросил, склонны к самопроизволь-
ному структурированию из-за взаи-
модействия между силанольными
группами каучука и поверхностью
аэросила (практические свойства те-
ряются после нескольких часов хра-
нения смеси). Аитиструктурирующие
добавки (1—10 масс.ч.), которые
вводятся одновременно с аэросилом,
блокируют его активные силаноль-
ные группы, обеспечивая сохранность
резиновой смеси в течение 2—12 мес.
В качестве таких добавок приме-
няют дифенилсилаидиол, а, со-ди-
метилсилоксаидиолы, тетраметилди-
силоксаидиол, амииосилаиы, метокси-
силаиы и др.
Термостабилизаторы — оксиды же-
леза, титана, церия и другие соеди-
нения переходных металлов в выс-
шей форме валентности. Напр.
(масс.ч.): FejOs (до 10), диоксид
титана (до 20), комплексные соеди-
нения или соли церия (до 1), а
также печной техуглерод (1). Зна-
чение ОДС снижают добавлением
оксидов кадмия, традиционные ан-
тиоксиданты не применяют. Термо-
стабилизаторы могут ухудшать фи-
зико-механические характеристики
резин.
КК перерабатывают иа обычном
технологическом оборудовании рези-
новой промышленности. Загрязнение
смеси посторонними веществами не
допускается, предпочтительно приме-
нять специально выделенное техно-
логическое оборудование иа всех
стадиях ее изготовления и перера-
ботки.
Ничтожные примеси веществ
ионного характера (щелочи, кислоты,
амины и др.) могут вызвать быстрое
разрушение резин в эксплуатации.
Резиновые смеси перед переработкой
развальцовывают. Смеси из КК, ка-
лаидруются (температура верхнего и
среднего валков 50 и 25 °C, нижний
валок охлаждается водой, началь-
ная и рабочая скорости соответствен-
но 0,3—0,6 и 1,5—3,0 м/мии), экстру-
дируются, формуются в пресс-формах
и литьем под давлением. Вулкани-
зацию проводят в формах под давле-
нием 2,5—7 МПа, в горячем воздухе
или паре без давления. Для обеспе-
чения термостойкости (особенно при
сжатии) изделия подвергают второй
стадии вулканизации (150—250 °C,
6—24 ч) при постоянной циркуляции
свежего воздуха (125 л/мии иа 1 кг
резины); толстостенные изделия про-
гревают при постепенном повышении
температуры. На второй стадии вул-
канизации из резни удаляются ле-
тучие продукты и образуются тер-
мостойкие узлы вулканизационной
сетки, физико-мехаиические харак-
теристики резин мало изменя-
ются.
Резины из КК применяются в
производстве электроизоляции, тер-
мостойких уплотнительных и других
изделий (авиакосмическая, автомо-
бильная, радиоэлектронная и элек-
тротехническая промышленность), а
также для получения биологически
безопасных изделий для пищевой
и медицинской промышленности.
Ф. М.
Лит.; 56, 70, 247, 278, 315 (т. 1,
с. 1150), 335, (с. 45), 336 (с. 87,
203), 379
141
КРЕПЛЕНИЕ РЕЗИНЫ К ЛАТУ-
НИРОВАННОМУ МЕТАЛЛОТРОСУ
(rubber/brassed cable bonding, Haft-
ung von Gummi auf vermessingte
Stahlseile)
Осуществляется при изготовлении ар-
мированных резиновых изделий, в
основном шин и конвейерных лент.
Зависит от качества латунного по-
крытия (состав, толщина и способ
нанесения), условий хранения и пе-
реработки металлотроса (степень
окисления покрытия, деформация при
хранении и транспортировании,
очистка металлотроса перед исполь-
зованием), состава резиновой смеси,
условий вулканизации и старения из-
делия. Напр., максимальная проч-
ность связи резины с латунирован-
ным тросом достигается при 60—
70 %-ном содержании меди в ла-
туни. При плохом удалении смазки
с поверхности троса прочность связи
резины с тросом снижается.
Обычно резиновые смеси для
крепления к металлотросу изготав-
ливают на основе ПИ (предпочти-
тельно с добавлением БСК и ПБ).
Пластоэластические свойства резино-
вой смеси должны обеспечивать вы-
сокую текучесть и смачивание ме-
таллотроса, быстрое затекание ее
внутрь пучка при вулканизации из-
делия.
Крепление обусловлено образова-
нием химических связей между
медью (в латуни) и серой (в ре-
зиновой смеси), т. е. оно невозмож-
но в отсутствие элементарной серы,
содержание которой не должно быть
ниже 3 (предпочтительно 4) масс. ч.
Прочность крепления резин на
основе ПИ и БСК повышается на
15—25 % при добавлении в резино-
вую смесь модификаторов адгезии,
в качестве которых применяют си-
стему РФС и (или) соли кобальта
142
(нафтенат, стеарат, октоат, ацетат).
Соли кобальта могут обеспечить по-
вышенную прочность крепления по
сравнению с системой РФС, но воз-
можно снижение стабильности этого
показателя (при использовании со-
лей кобальта прочность связи быст-
ро уменьшается в результате дли-
тельного хранения резиновой смеси,
повышения температуры или продол-
жительности вулканизации, а также
в ходе термического старения).
Вулканизующая система должна
обеспечивать максимальное сопротив-
ление преждевременной вулканиза-
ции. Предпочтительны сульфенамид-
ные (особенно ДЦБС) ускорители
вулканизации, применение тиурамов
и дитиокарбаматов не рекомендуется.
Повышение дозировки ускорителя бо-
лее 1 масс. ч. нежелательно (опти-
мально 0,6—о,8 масс. ч. сульфенами-
дов). Допускается снижение содержа-
ния серы до 0,5—1 масс. ч. при одно-
временном повышении содержания
ДЦБС до 3 масс, ч., если резиновая
смесь содержит систему модифика-
торов адгезии типа РФС. Предпочти-
тельно увеличение содержания окси-
да цинка (до 10 масс, ч.), т. к. при
его дозировке до 5 масс. ч. макси-
мальная прочность крепления дости-
гается в самом начале процесса вул-
канизации, а затем быстро умень-
шается. Содержание стеариновой
кислоты не должно превышать 2
(предпочтительно 1) масс. ч. Влия-
ние типа техуглерода невелико, опти-
мальная дозировка 40—60 масс. ч.
Введение мягчителей должно быть
скомпенсировано добавлением тех-
углерода для сохранения приемлемо-
го уровня прочностных свойств ре-
зины. В качестве антиоксидантов ре-
комендуются производные п-фени-
лендиамина (напр., ИФФД,
ДМБФФД) и ДФАА, допускается
применение других стабилизаторов.
Использование МБИ и его цинковой
соли не рекомендуется.
Перевулканизация и влажность
(даже 1 %) резиновой смеси при-
водят к резкому снижению прочно-
сти связи резины с латунированным
металлотросом. Ф. М.
Лит.: 166, 266, 380
КРЕПЛЕНИЕ РЕЗИНЫ К ТЕК-
СТИЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ (rub-
ber/textile bonding, Gummi — Texti-
lien — Haftung)
Обеспечивается механическим креп-
лением (материалы, содержащие
хлопок) или через слой адгезива
(материалы из искусственных или
синтетических волокон).
В зависимости от технологическо-
го процесса адгезивная композиция
содержит латекс (пропитка) или
раствор каучука в органическом рас-
творителе (клеепромазка), а также
вещества, обеспечивающие крепление
волокна к каучуку в адгезиве. Пос-
ле завершения процесса крепления
слой адгезива должен быть проч-
ным, эластичным и стойким к мно-
гократному изгибу, иметь модуль и
полярность промежуточные между
соответствующими значениями для
резины и текстильного материала.
Обычно крепление тканей к рези-
нам на основе непредельных каучу-
ков проводят с помощью пропитки,
а для резин из насыщенных каучу-
ков (напр., БК, ЭПТ) применяют
клеепромазку. В последнем случае
адгезивная композиция (клей) пред-
ставляет собой раствор резиновой
смеси в органическом растворителе,
в который добавляют модификатор
адгезии (напр., раствор трифенилме-
тантриизоцианата в дихлорэтане).
При каждом прохождении через
клеепромазочную машину на ткань
наносят тонкий слой (штрих) рези-
новой смеси с последующей тща-
тельной просушкой этого клея. Мно-
гократное прохождение ткани через
машину обеспечивает нанесение слоя
заданной толщины. Обычно концент-
рация клея возрастает по мере уве-
личения количества наносимых
слоев. Последний слой часто нано-
сят в виде пасты. Одно из главных
требований — полное удаление рас-
творителя из промазанной ткани.
Прочность свизи между резиной
и кордом (из текстильных волокон,
металлической проволоки, стеклянно-
го волокна и др.) определяют, на-
пример, по ГОСТ 14863—69 (Н-ме-
тод). За показатель прочности связи
принимают максимальную силу (Н),
фиксируемую по шкале разрывной
машины в момент выдергивания нити
из вулканизованного резинового
блока. По результатам испытаний
рассчитывают также условное сдви-
говое напряжение в момент выдер-
гивания. Испытания проводят при
23 °C (допускаются испытания при
повышенной температуре) и скоро-
сти перемещения активного захвата
100 или 150 мм/мин.
Усталостную выносливость связи
резины с кордом при многократном
растяжении — сжатии определяют по
ГОСТ 17443—80. Метод заключает-
ся в многократном деформировании
образца при заданной амплитуде де-
формации и циклическом нагружении
иитей корда до выдергивания их из
образца. Испытании проводят при
симметричном знакопеременном цик-
ле растяжения — сжатия (в отдель-
ных случаях допускаются испытания
при асимметричном знакопеременном
цикле) при температуре окружаю-
щей среды 23 и 27 °C. Рекомен-
дуемый ряд амплитуд деформации
—20, 25 и 30 %, выдергивающих
сил —9,8; 19,6; 29,4; 39,2 и 49 Н.
Амплитуды деформации и выдерги-
143
вающие силы выбирают таким об-
разом, чтобы среднее значение уста-
лостной выносливости (до выдерги-
вания нити из резины) составляло
от 30-103 до 500-103 циклов.
Прочность связи между слоями
прорезиненной ткани между резиной
и тканью при расслоении определяют
по ГОСТ 6768—75. Метод заклю-
чается в расслоении образца и опре-
делении силы, необходимой для от-
деления двух испытуемых слоев друг
от друга. Ф. М.
Лит.: 24, 30, 40, 166, 266, 335
(с. 151), 374
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПРИ ОХЛА-
ЖДЕНИИ (cold — induced crystal-
lization, Kiihlungskristallisation)
Образование кристаллической фазы
в каучуках при их охлаждении.
Ограничивает морозостойкость кау-
чуков с низкой Тс и резин на их
основе. Приводит к повышению доли
упругой деформации, ухудшению
эластических свойств и снижению
восстанавливаемости, повышению мо-
дуля и твердости, ускорению релак-
сации напряжения. При кристалли-
зации уменьшаются объем образца
и его плотность, изменяются тепло-
физические, диэлектрические и опти-
ческие свойства каучуков. В отличие
от стеклования процесс кристаллиза-
ции происходит во времени. Ско-
рость и степень потери эластичности
при кристаллизации зависят от тем-
пературы и продолжительности воз-
действия. Характеризуется темпера-
турами верхней (Га) и нижней (Тн)
границ' интервала кристаллизации,
максимальной скорости кристаллиза-
ции (Гмакс), равновесного плавления
кристаллитов (Гпл), а также ско-
ростью кристаллизации, степенью
кристаллизации и полупериодом
кристаллизации (ti/2) — временем, за
которое изменение свойств, вызван-
ных кристаллизацией составяет 50 %
от исходного значения.
Каучуки не могут быть закри-
сталлизованы полностью (в них со-
храняются области с неупорядочен-
ной аморфной структурой), дефект-
ность кристаллитов очень велика.
Поэтому плавление кристаллитов
происходит не при равновесной тем-
пературе, а в интервале температур.
Степень кристалличности характери-
зует долю каучука, входящую в со-
став кристаллических областей
(обычно менее 20%). При охлажде-
нии ниже Тс высокая вязкость си-
стемы препятствует кристаллизации
и каучук остается в неупорядочен-
ном стеклообразном состоянии.
Обычно Тя превышает Тс на 10—
15°С, Тя ниже Тпл на 20—30 °C.
При деформации образца скорость
кристаллизации, значения Тпл и Тв
повышаются, приближаясь друг к
другу. Известны приближенные эм-
пирические зависимости Гмакс =
= (0,75—0,85)-ГПл или Ткакс =
= (Тс + Гпл)/2, Тс = (0,60-0,74) X
ХГпл, Тс = (0,76—0,89) Гмакс,
Гс/Гмакс = Гмакс/ГПЛ*
Наиболее способны к кристалли-
зации при охлаждении диеновые
каучуки, содержащие преимуществен-
но транс-1,4 или цис-1,4-звенья (при
содержании 30—50 % цис-звеньев
каучук не кристаллизуется). Нару-
шение регулярности структуры кау-
чука (сополимеризацией, изомериза-
цией, циклизацией, химическим мо-
дифицированием) уменьшает склон-
ность каучука к кристаллизации, од-
новременно повышая Тс- Предпочти-
тельно статистическое распределение
модифицирующих звеньев. Сополи-
меры менее способны к кристаллиза-
ции, чем гомополимеры.
Для различных каучуков значении
Гмакс составляют (°C): НК и СКИ-3
(-25), транс- 1,4-ПИ (45), СКД
144
(—55), цис-1,4-полипентенамер (—75),
транс-]., 4-полипентенамер (—50),
альтернантный бутадиенпропилено-
вый каучук (от —50 до —55), аль-
тернантный бутадиеннитрильный
каучук (5), ХПК (от 0 до —10),
БК (от —40 до —43), УК (от —5
до 5), СКТВ и СКТФВ-803 (от —80
до -88); Тв (°C): НК и СКИ-3
(5), СКД (—20), ХПК (10), БК
(—20), УК (50), СКТВ (—30); ТЯ(°С):
НК и СКИ-3 (—40), СКД (—80),
ХПК (—30), БК (—50), УК (—40),
СКТВ (—110); Тпл (°C): НК и
СКИ-3 (40), транс- 1,4-ПИ (от 64
до 74), СКД (от 1 до 10), цис-1,4-
полипентенамер (—41), транс-Х,4-по-
липентенамер (34), ХПК (80), БК
(-1), УК (70), СКТВ (-35),
СКТФВ-803 (—45); полупериод кри-
сталлизации (мин): НК и СКИ-3
(102— 10s), транс-Х, 4-ПИ (90—130),
СКД (1—1000), цис-Х,4-полипентена-
мер (3000), транс-1,4-полипентенамер
(1—5), ХПК (102—104), БК
(104—106), УК (102—104), СКТВ
(0,1—10); степень кристалличности
(%): НК и СКИ-3 (15—30), транс-
1,4-ПИ (29—36), СКД (30—60), ХПК
(30), СКТВ и СКТФВ-803 (40—
45).
Влияние ингредиентов резиновой
смеси меньше, чем влияние каучука.
Резины, содержащие поли- и ди-
сульфидные связи, менее склонны к
кристаллизации при охлаждении.
Влияние наполнителей на процесс
кристаллизации недеформироваиных
резин невелико, но возрастает при
повышении степени деформации.
Влияние пластификаторов зависит от
их строения. Часто пластификаторы,
которые эффективно снижают Тс, не
замедляют или даже ускоряют кри-
сталлизацию каучука.
Структуру кристаллизующихся
каучуков изучают физическими ме-
тодами (рентгеновскими, электрон-
ной и оптической микроскопии, ЯМР,
светорассеяния и др.).
Метод ускоренного определения
кристаллизуемостн по отношению
восстанавливаемости сжатых образ-
цов в условиях, способствующих
кристаллизации, и в ее отсутствие
устанавливается ГОСТ 13270—67.
Резины на основе ПИ выдерживают
при —25 °C в течение 30 мин, на
основе СКД — при —55 °C в течение
30 мин, на основе ХПК — при —10 °C
в течение 60 мин. Резины из других
каучуков выдерживают при понижен-
ной температуре по режиму, уста-
новленному стандартами и техниче-
скими условиями на соответствую-
щие изделия. Однако режимы вы-
держки, установленные ГОСТ
13270—67, не всегда характеризуют
морозостойкость резин в эксплуата-
ции. Напр., коэффициенты морозо-
стойкости стандартных резин из
СКД, выдержанных в течение 5, 30
и 120 мин, составляют: при —20°C
от 0,97 до 1,00; при —30 °C от 0,91
до 0,96; при —55 °C соответственно
0,60; 0,57 и 0,10.
Имеются также стандартизован-
ные методы оценки кристаллизуемо-
сти резин при сжатии в ходе дли-
тельных измерений (стандарт ИСО
6741) и в недеформированном со-
стоянии по измерению твердости
(стандарт ИСО 3387). Ф.М.
Лит.: 38, 39, 94 (с. 281), 222, 247,
278, 315 (т. 1, с. 1178)
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПРИ РАСТЯ-
ЖЕНИИ (stress — induced crystal-
lization, Dehnungskristallisation)
Образование кристаллической фазы
в полимерах при их растяжении.
Характерна только для каучуков ре-
гулярного строения (напр., ПИ с
высоким содержанием цис- 1,4-звеньев,
ХПК, ТПП, некоторые ЭПК и ЭПТ),
находящиеся в высокоэластическом
145
состоянии. Происходит в широкой
области температур, в т. ч. значи-
тельно превышающих температуру
плавления кристаллитов в недефор-
мированном каучуке. Растяжение в
десятки раз ускоряет кристаллиза-
цию при охлаждении и повышает
температуру плавления кристалли-
тов. Кристаллизация при растяжении
обратима — после снятия напряжения
каучук вновь становится аморфным,
если окружающая температура не
способствует его кристаллизации при
охлаждении. Скорость кристаллиза-
ции возрастает при увеличении сте-
пени и снижении скорости деформа-
ции растяжения.
При растяжении стереорегулир-
ных ненаполнениых каучуков обра-
зуются микрокристаллиты каучука,
выполняющие роль полифункциональ-
ных узлов сетки аналогично дей-
ствию усиливающего наполнителя.
Поэтому в условиях стандартных ис-
пытаний возрастают жесткость и
прочностные показатели материала.
Неиаполнеиные резины иа основе
этих каучуков имеют прочностные
свойства на уровне свойств резины
из аморфных каучуков, содержащих
усиливающие наполнители. Степень
упрочнения резин при растяжении
зависит от типа каучука, активные
наполнители подавляют кристаллиза-
цию при растяжении, тип вулкани-
зующей системы не влияет. Д. Ф.
Лит.: 39, 247, 315 (т. 1, с. 1178)
КУМАРОНОИНДЁНОВЫЕ СМОЛЫ
(coumarone — indene resins, Kumaro-
nindenharze)
Смесь полимеров и сополимеров ин-
дена, кумарона и их гомологов, в
основном полииндены. Содержит не-
большое количество стирола, цикло-
пентадиена, бензола, толоула и кси-
лолов. Получают полимеризацией не-
предельных компонентов сырого бен-
146
зола и каменноугольной смолы. Мол.
масса 700—1500, плотность 1080—
1150 кг/м3. Аморфны, термопластич-
ны. Химически нейтральны, иеомы-
ляемы, гидрофобны, иодиое число
20—50 г/100 г. Растворяются в аро-
матических (кроме бензола) и хло-
рированных углеводородах, кетонах,
альдегидах, простых и сложных эфи-
рах. Нерастворимы в алифатических
углеводородах и воде. Темп. разм.
40—140 °C в зависимости от мол.
массы, в резиновой промышленности
применяют марки В (105 °C) и Г
(90°C). Темно-коричиевые пластинки.
Служат мягчителем и модификато-
ром клейкости резиновых смесей,
увеличивают прочность и усталост-
ную выносливость дублированных
систем. Содержание до 20 (чаще
до 7) масс. ч. Может заменяться
стирольноинденовой смолой (грану-
лы). Ф. М.
Лит.: 253, 315 (т. 1, с. 1193)
Л
ЛАТЕКС НАТУРАЛЬНЫЙ (natural
rubber latices, Naturlatices)
Млечный сок каучуконосных расте-
ний (обычно бразильской гевеи). Ла-
текс содержит 30—40 % каучука
(примерно 97 % звеньев, 1,4-цис-ПИ)
и иекаучуковые вещества (1—2 %
протеинов, 1—3 % смол и др.). Об-
щее содержание сухого каучука в
латексе 30—45 %. Товарные латексы
отличаются от природного продукта
повышенным содержанием сухого
вещества (60—75 %) и наличием
специальных добавок (аммиака, за-
щитных коллоидов и др.), предотвра-
щающих самопроизвольную коагуля-
цию и развитие микробиологического
разрушения при длительном хране-
нии. Средиечисловаи мол. масса кау-
чука 3-10s, степень полимеризации
примерно 5000, плотность (при
25 °C) 911—913 кг/м3, способен к
кристаллизации (темп. пл. кристал-
лов 28°C). Прочность невулканизо-
ванных пленок ~ 1 МПа, показатели
свойств латексов и натурального кау-
чука близки между собой. Наиболее
распространенные марки натурально-
го латекса — данлоп С-60, квалитекс
и тектопекс (концентрируется цент-
рифугированием), ревертекс Т и ре-
вертекс стандарт (концентрируется
упариванием), МАР-ДМ-1135х (кон-
центрируется сливкоотделением) и
ревультекс (предвулканизованиый ла-
текс) . Д. Ф.
Лит.: 92, 122
ЛАТЕКСНЫЕ СМЕСИ (compound
latices, Latexmischungen)
Многокомпонентная система, вклю-
чающая латекс и другие компонен-
ты (ингредиенты), предназначенная
для изготовления латексных изде-
лий. Латексные смеси содержат ин-
гредиенты, регулирующие их кол-
лоидно-химические свойства (стаби-
лизаторы свойств смесей, дисперга-
торы, антикоагулянты и коагулянты,
загустители, повысители смачиваемо-
сти) и традиционные ингредиенты
резиновых смесей, позволяющие при-
дать вулканизатам (изделиям) необ-
ходимые свойства.
Стабилизаторы латексных смесей,
способствующие сохранению их кол-
лоидной устойчивости, включают ре-
гуляторы pH смесей (водные раство-
ры щелочей, напр., гидроксида нат-
рия, гидроксида калия или карбоната
натрия, водные растворы аммиака и
ПАВ). В качестве диспергаторов
твердых компонентов и эмульгаторов
жидких компонентов латексных сме-
сей, обеспечивающих равномерное
диспергирование этих компонентов в
смеси, используют поверхностно-
активные вещества. Антикоагулянта-
ми являются аммиак, формальдегид,
карбонат натрия и др. В качестве
коагулиитов и желатинизирующих
агентов (обеспечивают выделение
каучука из латекса при получении
изделий) используют: водные или
спиртовые растворы солей двухва-
лентных металлов, напр., хлорида
или нитрата кальция (получение из-
делий методом макания); кремне-
фторид натрия, цинк-аммиачный ком-
плекс (получение изделий в форме,
напр., из пенистых резин). Загусти-
телями (повышают вязкость латекс-
ных смесей для предотвращения осе-
дания частиц ингредиентов) являют-
ся природные (казеин, клей костный,
клей мездровый) и синтетические
(метилцеллюлоза водорастворимая,
натрийкарбоксиметилцеллюлоза очи-
щеииаи марки КМЦ, эмульсия акри-
ловая марки АК-216-48) вещества.
В качестве соединений, повышающих
смачивающую способность латекса
при пропитке различных материалов,
используют натриевые, калиевые и
аммониевые соли сульфокислот, суль-
фированные спирты, жирные кисло-
ты и др. Антисептиками (предотвра-
щают гниение латексных смесей и
изделий, содержащих натуральный
латекс или природные ингредиенты)
являются бензойная кислота, бензоат
натрия, тетраборат натрия (бура),
анилид салициловой кислоты.
Типичными ПАВ, применяемыми
в составе латексных смесей, являют-
ся: сульфонол НП-3 (эмульгатор ла-
текса, стабилизатор латексной сме-
си; водный раствор алкилбеизолсуль-
фоната натрия, толуолсульфоната
натрия и несульфируемых соедине-
ний; нетоксичен, негорюч, биоразла-
гаем, подвижная жидкость при 60—
70 °C); продукты ОП-7 и ОП-Ю (ста-
билизаторы латексных смесей, про-
дукты обработки моно- и диалкил-
147
фенолов оксидом этилена, жидкость
или паста, оказывают раздражающее
действие); неонол АФ-14 (стабили-
затор латексных смесей, оксиэтили-
рованные алкилфенолы на основе
w-олефинов фракций (Cg—Сю); дис-
пергатор НФ (лейканол, продукт
конденсации сульфокислот нафталина
с формальдегидом). Для приготов-
ления мыл, используемых в качестве
стабилизаторов и эмульгаторов, при-
меняют жирные кислоты (олеиновую,
синтетические), сосновую канифоль.
Ассортимент традиционных ингре-
диентов резиновой промышленности
при изготовлении латексных смесей
ограничен. В составе вулканизующих
систем применяют (масс.ч.): серу
(~2), тиурамы (0,2—1), дитиокар-
баматы (0,2—1), тиазолы (0,2—1),
оксид цинка (1—10) в виде кон-
центрированных дисперсий (паст).
Наполнителями (от 40—100 до 300—
500 масс.ч.) могут служить (при не-
обходимости) каолин, карбонат каль-
ция, диоксиды кремния и титана, ли-
топон, сульфат бария, лигнин, поли-
коиденсациоиные смолы и др. (в виде
водиых суспензий, иапр., с концентра-
цией 20—50 %, стабилизированных
диспергатором). В качестве пласти-
фикаторов (добавляют в виде эмуль-
сий) используют минеральные мас-
ла, эфирные пластификаторы, пара-
фин, воск и др. Применение противо-
старителей обязательно, обычно ис-
пользуют неокрашивающие стабили-
заторы, напр., алкофены н бисфенолы,
бензимидазол, а также защитные
воски (напр., церезин и парафин).
Применяют красители и антипирены,
традиционные для резиновой про-
мышленности. Д. Ф.
Лит.: 92, 108, 131
ЛАТЕКСЫ (latices, Latices)
Коллоидные водные дисперсии по-
лимеров, малонабухающие в воде.
Жидкая фаза содержит эмульгаторы,
электролиты, кислые и основные ком-
поненты, водорастворимые полимеры
(загустители, защитные вещества
и др.). Эмульгаторы (чаще всего
анионактивные ПАВ) обеспечивают
регулируемую стабильность латекса,
как коллоидной системы (устойчи-
вость. при получении, хранении и
транспортировании; устойчивость или
дестабилизацию при переработке).
По происхождению различают нату-
ральные, синтетические и искусствен-
ные латексы. В результате их обра-
ботки получают модифицированные
латексы (предвулкаиизованные, га-
логенированные, гидрогалогенироваи-
ные, латексно-смоляные композиции
и ДР-).
В зависимости от технологии по-
лучения диаметр сферических частиц
синтетических латексов составляет от
30—40 до 200—300 нм (максималь-
ный размер достигается при слия-
нии десятков исходных частиц), ча-
стицы искусственных и натурального
латексов достигают размера соответ-
ственно 500 и 1000 нм (в натураль-
ном латексе возможны более круп-
ные частицы вытянутой формы). Ла-
тексы содержат частицы различного
размера (от деситков до сотеи и бо-
лее макромолекул в частице).
Наиболее важные технические и
коллоидно-химические характеристики
латексов включают: концентрацию '
(содержание сухих веществ, остаю-)
щихся после высушивания латекса
до постоянной массы при определен- s
ной температуре, напр., при 125 °C)
и содержание каучука, что особенно
важно дли натурального латекса, в
котором имеется много некаучуковых 1
компонентов (определяют по резуль-
тэтам коагуляции латекса изопропи-
ловым спиртом, экстрагирования ?
коагулюма спиртом при кипячении с
обратным холодильником, сушки и '
148
взвешивания); поверхностное натя-
жение (определяют по методу отры-
ва кольца); вязкость (за рубежом
определяют по вискозиметру Брук-
филда, в СССР — по времени исте-
чения из сосуда с отверстием); зна-
чение pH, содержание остаточных
мономеров; содержание коагулюма;
температуру желатинирования; раз-
мер частиц; устойчивость к механи-
ческим воздействиям (интенсивному
перемешиванию), изменению темпе-
ратуры, разбавлению, действию элек-
тролитов и компонентов латексных
смесей.
Устойчивость и вязкость являют-
ся комплексными характеристиками
латекса, зависят от распределения
частиц по размерам и их концентра-
ции, pH водной фазы, содержания
эмульгаторов, электролитов и защит-
ных веществ. Агрегативная устойчи-
вость латекса обусловлена образова-
нием на поверхности частиц каучука
защитного слоя из природных бел-
ков (натуральный латекс) или из
ПАВ (синтетические латексы). Де-
стабилизация латексов может вклю-
чать коагуляцию (образование круп-
ных комков каучука, содержащих
водную фазу), микрокоагуляцию или
флокуляцию (образование флокул,
состоящих из прочно связанных ис-
ходных частиц), агломерацию (слия-
ние до 30 частиц в одну глобулу, не
содержащую водной фазы; коллоид-
ная структура латекса сохраняется),
желатинирование (образование ви-
зуально однородного- полужесткого
геля, который затем самопроизволь-
но уплотняется). Дестабилизация
возможна при физических (длитель-
ное хранение, механические воздей-
ствия, повышение температуры, за-
мораживание с последующим оттаи-
ванием, взаимодействие с наполни-
телями) и химических (действие
электролитов, изменение pH, добав-
/
ление растворителей каучука или ор-
ганических жидкостей, смешиваю-
щихся с водой, гидролизе каучука)
воздействиях.
Латексы’ используют в качестве
полупродуктов для получения кау-
чуков (натуральный и синтетический
латексы), а также в качестве то-
варных продуктов для самостоятель-
ного использования. В отличие от
каучуков, которые при выделении и
промывке освобождаются от боль-
шей части эмульгаторов и электро-
литов, товарные латексы поступают
на переработку со всеми компонен-
тами водной фазы. Товарный латекс
должен быть чувствителен к тому
виду воздействия, под влиянием ко-
торого он перерабатывается в из-
делие, сохраняя устойчивость к дру-
гим воздействиям.
Технологический процесс получе-
ния изделий из латекса обычно
включает формование, разрушение
коллоидной структуры латекса и
окончательную обработку изделий,
в т. ч. вулканизацию, сушку, про-
мывку. Коллоидную систему разру-
шают с целью создания единой по-
лимерной фазы посредством деста-
билизации латекса изменением pH
(подкисливают угольной кислотой
или кремнефторидом натрия в про-
изводстве пенистых резин), добавле-
нием электролитов (ионное отложе-
ние) и испарением влаги (другие про-
цессы). Латексные изделия полу-
чают, напр., методом простого ма-
кания и нанесения .покрытий на
ткань (толщина до 0,2 мм), ионного
отложения (коагуляционное мака-
ние), желатинизации и др. Особая
область применения латексов — про-
питочные составы для обработки тех-
нических нитей и тканей с целью их
крепления к резине. Помимо резино-
вой промышленности латексы исполь-
зуют в производстве адгезивов,
149
строительных красок и покрытий, об-
работки бумаги, кож, текстильных и
других материалов.
Объем производства латексов по
сравнению с твердыми каучуками не
превышает 5 %. Наиболее распро-
страненные латексы — бутадиенсти-
рольные (более 65%), бутадиеновые
карбоксилсодержащие, хлоропрено-
вые, бутадиенвинилиденхлоридные и
метилвинилпиридиновые, бутадиен-
нитрильные. За рубежом товарные
латексы изготавливают в США, Япо-
нии, Франции, Италии, ФРГ, Вели-
кобритании, Канаде, Испании, ГДР,
НРБ, ПНР, Индии, Мексике, Брази-
лии и др. Д. Ф.
Лит.: 92, 122, 131, 146^—148, 184,
247, 251, 266
ЛАТЕКСЫ ИСКУССТВЕННЫЕ
(artifical latices, kiinstllcher Latices)
Водные коллоидные дисперсии кау-
чукоподобных полимеров, полученные
диспергированием твердых каучуков
или их растворов. Получают из кау-
чуков, которые не могут быть изго-
товлены эмульсионной полимериза-
цией (напр., цис-1,4-ПИ, стереорегу-
лярный ПБ, ЭПК, БК, КК, ХСПЭ,
УК. ПСК). Обычно раствор каучука
эмульгируют в воде в присутствии
ПАВ, затем отгоняют растворитель
и концентрируют полученную диспер-
сию. Плохо растворимые каучуки
пластицируют (на вальцах или в
клеемешалке), постепенно добавляя
воду, содержащую эмульгаторы.
Наиболее распространен латекс
ИК, предназначенный для замены
натурального латекса (напр., в про-
изводстве пенистых резин и маканых
изделий), содержит до 60 % сухих
веществ, средний размер частиц
300—400 нм, имеет более низкую
мол. массу, чем натуральный латекс
(меньшие прочность и модуль при
растяжении). Изготавливают также
латексы бутиловый (напр., с непре-
дельностью каучука 1,6 %, содержа-
нием сухого вещества не менее 41 %,
pH 11—12, поверхностным натяже-
нием 36—40 мН/м, прочностью пле-
нок не менее 13,5 МПа), СКЭПТ
(напр., с содержанием сухого веще-
ства не менее 47 %, поверхностным
натяжением 33—40 мН/м). Д.Ф.
Лит.: 92, 147, 247
ЛАТЕКСЫ СИНТЕТИЧЕСКИЕ
(synthetic latices, synthetischer Lati-
ces)
Латексы, полученные эмульсионной
полимеризацией диеновых углеводо-
родов или их сополимеризацией с
виниловыми углеводородами (напр.,
бутадиена со стиролом, нитрилом
акриловой кислоты, метилвинилпири-
дином и др.). Являются коллоидной
дисперсией типа масла (каучук) в
воде. Термодинамически нестабиль-
ны (для длительного сохранения кол-
лоидных свойств в системы вводят
дифильные ПАВ, напр., соли кар-
боновых кислот). Размер частиц
каучука от нескольких десятков до
сотен нм (редко менее 10 и более
1000 нм). Технологический процесс
производства синтетических латексов
включает эмульсионную полимери-
зацию и отгонку незаполимеризо-
вавшихся мономеров, агломерацию
частиц и концентрирование (для
большинства латексов, напр., для
производства пенистых резин), кол-
лоидную стабилизацию.
Бутадиенстирольные латексы раз-
личаются соотношением исходных
мономеров в каучуке, концентрацией
сухого вещества (обычно 50—70 %),
температурой полимеризации и ти-
пом эмульгатора, размером частиц,
типом стабилизатора (обычно неокра-
шивающий.). Отечественные латексы
БСК с низким содержанием стирола
включают: СКС-ЗОС (30 % стирола,
150
эмульгатор — олеат калия, 66 % су-
хого вещества, поверхностное натя-
жение 37—50 мН/м, pH 9,5—10,2,
вязкость по воронке ВЗ-4 25—40 с,
жесткость полимера 40—60 Н, при-
меняется в производстве пенистых
резин, наиболее крупнотоннажный
латекс БСК); СКС-30ШХП (30 %
стирола, 24 % сухого вещества, pH
10—11,2, жесткость полимера 15—
40 Н, применяется для пропитки
шинного корда); СКС-ЗОШР (30 %
стирола, более 33 % сухого веще-
ства); БС-30 (30 % стирола, 35 %
сухого вещества, применяется в про-
изводстве связующих и клеющих ма-
териалов). Латексы БСК со средним
и высоким содержанием стирола
(применяют в производстве эмуль-
сионных красок, клеев и клеющих
мастик, для аппретирования ковро-
вых изделий и др.) включают:
СКС-50П (другое наименование
БС-50, 50 % стирола, более 46 %
сухого вещества, pH 10, поверхност-
ное натяжение 45 мН/м);
СКС-50ГПС (50 % стирола, более
47 % сухого вещества, pH 11, по-
верхностное натяжение 42,5 мН/м);
СКС-50КГП (50 % стирола, 55—
59 % сухого вещества, pH 10, по-
верхностное натяжение 45 мН/м);
СКС-65ГП (65 % стирола, более
48 % сухого вещества, pH 11,5—12,5,
поверхностное натяжение 36—
40 мН/м); БС-85 (85 % стирола, бо-
лее 47 % сухого вещества, pH 9,
поверхностное натяжение 60 мН/м)
и другие латексы.
Карбоксилатные бутадиенстироль-
ные латексы (применяются для ап-
претирования текстильных материа-
лов и в бумажной промышленности)
включают БСК-58/1 (58 % стирола,
1 % метакриловой кислоты, 48 % су-
хого вещества) и БСК-65/3 (65 %
стирола, 3 % метакриловой кислоты,
47 % сухого вещества, pH 9,5). Оте-
чественные карбоксилатные бутадие-
новые латексы включают СКД-1 и
СКД-lc (содержат 2 масс.ч. мет-
акриловой кислоты, соответственно
не менее 23 и 28 % сухого вещества,
pH не менее 9, применяются для
пропитки текстильных материалов в
резиновой промышленности), БК-6
(8 масс. ч. метакриловой кислоты, не
менее 48 сухого вещества, pH ие
более 8, применяется в производ-
стве адгезивов) и другие латексы.
Отечественные винилпиридиновые
латексы (применяются для пропит-
ки текстильных материалов в рези-
новой промышленности) включают:
ДМВП-Юх (сополимер бутадиена и
2-метил-5-винилпиридина в соотно-
шении 90:10, не менее 26 % сухого
вещества, pH 10—11,2, поверхност-
ное натяжение 47 мН/м, твердость
полимера по Дефо 1500—3500 кН,
устойчив к разведению водой, обыч-
но не содержит’ антиоксидантов);
ДСВП-15/15 (сополимер бутадиена,
стирола и 2-метил-5-винилпиридина
в соотношении 70:15:15) и другие
латексы.
Гомо- и сополимерные хлоропре-
новые латексы применяют для изго-
товления изделий методом макания
и ионного отложения, пропитки тек-
стильных материалов, производства
клеев и красок, получения негорю-
чей латексной губки и др. Недоста-
ток латексов ХПК — склонность к
старению при хранении из-за внут-
риглобулярного структурирования
(выделяется НС1, снижается pH).
Коллоидную устойчивость латекса
повышают добавлением избытка ще-
лочи. Хлоропреновые латексы со-
держат 20—60 % сухого вещества,
размер частиц 50—190 им, имеют
высокое значение pH (8—12). Оте-
чественные хлоропреновые латексы
обозначают буквой «Л», индекс
«НТ» означает полимеризацию при
151
низкой температуре, в сополимерах
буквенные индексы могут обозначать
второй и третий мономеры, цифры в
обозначении смысловой нагрузки не
несут. Ассортимент отечественных
латексов ХПК включает: Л-4 (45 %
сухого вещества, pH 10—12, плот-
ность 1100 кг/м3, применяется для
изготовления маканых изделий и
пропитки текстильных материалов);
Л-7 (41 % сухого вещества, pH 10—
11, плотность 1085 кг/м3, имеет
среднюю склонность к кристаллиза-
ции, применяется в производстве ма-
каных изделий); Л-НТ-1 (48,5 %
сухого вещества, pH И, склонен к
кристаллизации, применяется в про-
изводстве клея для обуви); Л-14-НТ
(48 % сухого вещества, pH 10—12,
склонен к кристаллизации, приме-
няется в производстве клея для обу-
ви); Л-М (карбоксилатный, 41,5 %
сухого вещества, pH 8—10, плот-
ность 1085 кг/м3); Л-14-ДХБ (сопо-
лимер хлоропрена с 2,3-дихлорбута-
диеном -1,3, 45 % сухого вещества,
pH 11—12,5, применяется в произ-
водстве маканых изделий и для про-
питки текстильных материалов);
Л-МАК-ДХБ (сополимер хлоропрена,
метакриловой кислоты и 2,3-дихлор-
бутадиена-1,3, 39 % сухого веще-
ства, pH 1—2, применяется в произ-
водстве покрытий); МХ-30 (сополи-
мер хлоропрена и метакриловой кис-
лоты, 39 % сухого вещества, pH 8,
применяется в лакокрасочной и лег-
кой промышленности).
Бутадиениитрильные латексы
(применяются в кожевенно-обувной
и бумажной промышленности, осно-
ва различных связующих и др.)
включают: БН-26НГП (26 % НАК,
40 % сухого вещества, pH не ме-
нее 7, поверхностное натяжение
39 мН/м, жесткость полимера 75 Н);
СКН-26МС (31—35% НАД, 40 %
сухого вещества, pH не менее 9);
1S2
СКН-40ИХ (40 % НАК, 30 % сухого
вещества, pH не меиее 7, поверхност-
ное натяжение 36—50 мН/м, жест-
кость полимера 30 Н); СКН-40-1ГП
(40 % НАК, 1 % метакриловой кис-
лоты, 33 % сухого вещества, pH
6,5—8, поверхностное натяжение 36—
44 мН/м, жесткость полимера 35—
38 Н); БНК 5/1,5 (5 % НАК, 1,5 %
метакриловой кислоты, 30 % сухого
вещества, pH 8,5, жесткость поли-
мера 2—8 Н, применяется для про-
питки текстильных материалов);
БНК-ЗОК-2 (28—32 % НАК, 2 %
метакриловой кислоты, 37 % сухого
вещества, pH 8,5—9,5, поверхностное
натяжение 40 мН/м, жесткость по-
лимера 8—15 Н, применяется в про-
изводстве маслобензостойких перча-
ток и др.); изопреннитрильиый ла-
текс СЛИН-40 (40 % НАК, не ме-
нее 36 % сухого вещества, pH 9,5—
10,5, поверхностное натяжение не
более 45 мН/м, жесткость полимера
19,6—58,9 Н).
Винил- и вииилидеихлоридные ла-
тексы маслобеизохимстойки, газо- и
паронепроницаемы, огнестойки (при-
меняются для покрытия бумаги, от-
делки кожи, в производстве полимер-
цементов и др.). Отечественные ла-
тексы этого типа включают: ДВХБ-70
(сополимер бутадиена и вииилиден-
хлорида в соотношении. 30 : 70, со-
держит 36 % хлора и 49,2 % сухого
вещества, Тс равна —15 °C, pH 9,1,
поверхностное натяжение 57,3 мН/м);
ДВХБ-75 (сополимер бутадиена и
винилиденхлорида в соотношении
25 : 75, 38—40 % хлора, 25 % сухого
вещества); ВХВД-65 (сополимер ви-
нил- и винилиденхлорида в соотно-
шении 35 : 65, 40 % сухого вещества,
pH 8, поверхностное натяжение
40 мН/м).
Отечественная промышленность
изготавливает бутадиенметилмет-
акрилатиые латексы ДММА-65ГП
(65 % бутадиена, 37,5 % сухого ве-
щества, pH 6—8), ДММА-65 (сопо-
лимер бутадиена, метилметакрилата
и метакриловой кислоты в соотно-
шении 65:35:1), ДММА-60-2 (со-
полимер бутадиена, метилметакрила-
та и метакриламида в соотношении
60 : 40 : 3—5), а также пиперилено-
вые латексы ДБП-25, ДБП-50 и
ДБП-60 (сополимеры бутадиена и
пиперилеиа, 25 % сухого вещества,
pH 9—10); ЛПС-50 (сополимер пи-
перилеиа и стирола, 30 % сухого ве-
щества, pH 8,5—10). Выпускают так-
же акрилатные, вииилацетатиые,
фторсодержащие и другие латексы.
Д.Ф.
Лит.: 92, 122, 147, 148, 184, 247,
251, 266
ЛИГНИН (lignin, Lignin)
Органический наполнитель, природ-
ное высокомолекулярное соединение,
состоящее в основном из фенилпро-
пановых звеньев, связанных между
собой эфирными и углерод-углерод-
ными связями. Элементный состав:
углерод 60—66 %, кислород ~30 %,
водород 5,4—6,5 %. Содержит функ-
циональные группы: —ОСНз (14—
19%), —ОН (9-13%), -С=О
(2—5%) и —СООН (2,6%). Поро-
шок коричневого цвета. Мол. масса
400—150 000, полидисперсен по мол.
массе, плотность 1250—1450 кг/м3.
Аморфен. Адсорбирует влагу. Рас-
творим в диоксане, пиридине и ди-
метилсульфоксиде. Побочный про-
дукт переработки древесины в цел-
люлозу, содержание лигнина в дре-
весине 20—34 %.
В резиновых смесях применяют
лигнины, полученные различными
методами (сульфитный, сульфатный,
гидролизный). Они плохо дисперги-
руются в смесях, усиливающим дей-
ствием (сухой порошок) ие обла-
дают, снижают прочностные харак-
теристики и сопротивление устало-
сти резни. При добавлении 5—
10 масс. ч. лигнина необходимо уси-
лить вулканизующую систему. Более
эффективен он в лигнинонаполненных
латексах, вулканизаты которых
имеют повышенную прочность, высо-
кую твердость и низкое напряжение
при удлинении. Ф. М.
Лит.: 131, 155, 187, 199, 315 (т. 2,
с. 66)
ЛИПКОСТЬ (stickiness, Haftfahig-
keit)
Залипание резиновой смеси к техно-
логическому оборудованию при пе-
реработке. Обычно снижается при
уменьшении содержания каучука в
смеси (для _ НК возможна обратная
зависимость). Залипание предотвра-
щают добавлением в смесь антиад-
гезивов (напр., стеарата кальция,
низкомолекулярного ПЭ), обработ-
кой антиадгезивом контактирующей
металлической поверхности (напр.,
валков вальцев), регулированием
температуры валков (напр., вальце-
вание резиновых смесей на основе
ХБК должно проводиться при более
высокой температуре, чем для сме-
сей из БСК). Низкая липкость при-
водит к проскальзыванию резиновой
смеси при переработке (одна из при-
чин «шублеиия» при вальцевании),
высокая липкость также затрудняет
переработку (напр., срезание смеси
на вальцах).
ЛИТЬЕВЫЕ МАШИНЫ (injection
moulding machines, Spritzgiess-
maschinen)
Предназначены для изготовления
изделий из резиновых смесей, тер-
моэластопластов н термопластов ме-
тодом литья под давлением. Обычно
состоят из устройства для дозиро-
вания, пластикации и впрыска ма-
териала в литьевую форму, нагретую
153
до 220 °C (резиновые смеси) или
охлаждаемую (термоэластопласты,
термопласты), узла смыкания и раз-
мыкания формы, устройства для вы-
талкивания изделий нз формы,
пресса, регулирующих и контроли-
рующих устройств.
Литьевые машины классифици-
руют по принципу действия устройств
пластикации н впрыска (плунжерные,
червячные, червячно-плунжерные), по
виду привода инжекционных и прес-
совых устройств (механические, гид-
равлические, гидромеханические), по
числу прессовых узлов (одно- и
многопозиционные), по назначению
(универсальные и специализирован-
ные). Современные литьевые машины
преимущественно являются червяч-
но-плунжерными.
Основные параметры литьевых
машин включают максимальный
объем впрыска (количество материа-
ла, поданного в форму за цикл),
давление литья (максимальное дав-
ление прн впрыске материала в фор-
му), скорость впрыска, усилие за-
пирания (смыкания) формы (долж-
но превышать распорное усилие),
расстояние между колоннами прес-
са, максимальное и минимальное
расстояние между плитами, ход по-
движной плиты пресса.
Литьевой пресс (плунжерная
литьевая машина) имеет рамиую или
колонную конструкцию, усилие от 1
до 12,5 МН, объем материального
цилиндра (напорной камеры) от 4,2
до 90 дм3.' Резиноваи смесь, нагре-
тая до 60—70 °C, плунжером через
литьевые каналы (литники) нагне-
тается из материального цилиндра в
замкнутую литьевую пресс-форму,
расположенную между плитами
пресса. После выдержки прн задан-
ной температуре готовое изделие из-
влекается и цикл повторяется. Обес-
печивает высокие давления литья (до
200 МПа) и скорость впрыска (до
100 см3/с) для резиновых смесей с
высокой вязкостью по Муни (выше
100 при 100°C). Литьевые прессы
ограниченно применяют для транс-
ферного формования, в современном
производстве вытесняются червячно-
плунжерными литьевыми машинами.
Червячная литьевая машина
имеет узел пластикации и впрыска
холодного питания (обеспечивает
эффективную пластикацию и гомо-
генизацию, равномерный прогрев
смесн по сечению цилиндра; возра-
стает опасность преждевременной
вулканизации вследствие более вы-
соких температуры и продолжитель-
ности нагрева резиновой смесн по
сравнению с литьевым прессом).
Создает давление 20—30 МПа, ко-
торое снижается при заполнении
литьевой формы. Прнменяетси для
изготовления изделий простой кон-
фигурации нз резиновых смесей с
вязкостью по Муни не выше 60 прн
100 °C (из-за низкого давления
литья).
Червячно-плунжерная литьевая
машина обеспечивает одновременно
высокое давление впрыска литьево-
го пресса и пластикацнонную спо-
собность червячной машины. Это до-
стигаетси за счет способности червяка
совершать вращательное (пластика-
ция резиновой смесн) и возвратно-
поступательное (впрыск) движение.
Во время пластикации червяк нахо-
дится в заднем положении, образуя в
передней части цилиндра, в которую
нагнетается резиновая смесь, напор-
ную камеру. После набора необходи-
мой дозы материала вращение чер-
вяка прекращается и производится
впрыск резиновой смеси в форму осе-
вым перемещением червяка. Парамет-
ры машин различны. Напр., машины
ЦСИ-250, ЦСИ-500 и ЦСИ-1000
(ЧССР) имеют объем впрыска 200,
154
600 и 1000 см3, давление лнтья 162,
142 и 136 МПа, размер нагреватель-
ных плнт 500 X 500, 600 X 600 н
710X710 мм. Машины «Куассн»
(ГДР) имеют объем впрыска 32—
653 см3, давление лнтья 150—
J00 МПа, потребляемую мощность
10—45 кВт. Поскольку продолжи-
тельность вулканизации часто пре-
вышает цикл пластикации и впрыска
резиновой смесн, одни инжекционный
узел используют для заполнения не-
скольких форм (напр., в многопо-
знцнонных машинах «Деема», ФРГ
и «Оттогаллн», Италия).
Производительность однопозн-
цнонной машины составляет
3,6Рр/Тц кг/ч, где V—объем отлив-
ки, см3; р — плотность резиновой
смеси, г/см3; тц — продолжительность
цикла, с; тц = тсм + твпР + т„ +
+ тр азм, ГДе Тем И Тразм — ВрвМЯ СМЫ-
кання и размыкания формы (для ма-
шин с объемом отливки 16—32 и
50—1000 см3 соответственно 4—5 и
15—18 с); Твпр — время впрыска (для
тех же объемов отливки соответ-
ственно 0,5—1 н 1,5—2,5 с); тв —
продолжительность вулканизации, с.
Ф. М.
Лит.: 25, 117, 131, 152, 167, 170,
192, 263, 269, 315 (т. 2, с. 85) >
ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (injec-
tion moulding, Spritzguss)
Способ изготовления изделий из ре-
зиновых смесей, термоэластопластов
или термопластов, включающий разо-
грев материала до вязкотекучего
состояния и заполнение им предва-
рительно замкнутой формы посред-
ством впрыска под давлением через
литьевые каналы, выдержку мате-
риала в замкнутой форме прн опре-
деленной температуре для закрепле-
ния размеров и формы изделия.
Основное технологическое оборудо-
вание— литьевые машины (в т.н.
литьевые прессы). Разновидность
литья под давлением — трансферное
формование (литьевое прессование) и
интрузионное литье (формование).
По сравнению с компрессионным
формованием прн изготовлении фор-
мовых резиновых изделий произво-
дительность труда повышается на
35—50 % за счет сокращения цикла
вулканизации (20—180 с при 220—
160°C), снижается количество отхо-
дов на 25—30 %, увеличивается съем
продукции с единицы производствен-
ной площади, улучшается качество
изделий и снижается брак, полу-
чаются изделия сложной конфигура-
ции.
Технологически важные парамет-
ры резиновых смесей для лнтья под
давлением включают вязкость при
фактических температуре и скорости
сдвига (10—100 с-1 в червячном
пластнкаторе, 200—400 с-1 в цент-
ральном и разводящем каналах,
500—50 000 с-1 в литниковых впу-
сках), сопротивление преждевремен-
ной вулканизации, скорость и плато
вулканизации. Напр., чрезмерное по-
вышение вязкости резиновой смесн
может привести к более длительно-
му заполнению литьевой формы и
преждевременной вулканизации, а
прн использовании маловязких сме-
сей возможно образование дефектов
в изделии. В первом приближении
смесь пригодна для лнтья под дав-
лением, если ее вязкость по Муни
прн 100 °C составляет 30—70 (быст-
рое и полное заполнение формы), а
время до начала преждевременной
вулканизации прн 121 °C равно 10—
30 мин (отсутствие подвулканизацни
прн впрыске в горячую форму), но
прямая корреляция между этим по-
казателем и литьевой способностью
резиновой смеси на производствен-
ном оборудовании невелика. Пред-
почтительны сульфенамидные вулка-
155
низующие системы и N- (циклогексил-
тио) фталимид в качестве замедлите-
ля преждевременной вулканизации.
Применение летучих и термически не-
стойких пластификаторов нежела-
тельно; рекомендуются низкомолеку-
лярный ПЭ, олигоэфиракрилаты,
хлорпарафины. Литьевая способность
резиновой смеси ухудшается при
чрезмерном повышении содержания
высокоструктурного или активного
техуглерода, при этом размер частиц
более важен для иизкоструктуриого
техуглерода. Резиновые смеси долж-
ны содержать некоторое минималь-
ное количество наполнителей. Напр.,
смеси из БК должны содержать ие
менее 40 масс, ч техуглерода или
60 масс, ч минерального наполни-
теля.
Основные виды брака при про-
изводстве резиновых изделий мето-
дом литья под давлением: втяиу-
тость по литьевым каналам (преж-
девременная вулканизация при тече-
нии), недопрессовка (недостаточные
дозы впрыска или давление литья,
повышенная вязкость или преждевре-
менная вулканизация смеси, низкая
ее температура, перекос формы), ра-
ковины и пузыри (захват воздуха
из-за неправильной конструкции
формы, низких вязкости резиновой
смеси и давления литья, повышенной
температуры или влажности смеси,
очень высокой скорости литья), раз-
ностенность (смещение частей фор-
мы), пористость (недостаточное дав-
ление смыкания формы, нарушение
режима вулканизации), включения
(остатки резины в форме или лит-
нике после извлечения изделия, за-
грязненная резиновая смесь), меха-
ническое повреждение (неправиль-
ная конструкция формы, грубое из-
влечение горячих изделий, залипа-
ние резины в форме, повреждение
поверхности формы). Ф. М.
Лит.: 25, 61, 131, 152, 170, 171>
192, 219, 269, 274, 278; 315 (т. 2,
с. 71)
МАГНИТНЫЕ РЕЗИНЫ (magnetic
rubbers, magnetische Gummi)
Эластичные магнитвые материалы
(обладающие свойствами ферромаг-
нетика). Различают магнитомягкне и
магиитотвердые материалы — маг-
нитные материалы с коэрцитивной
силой (напряженность магнитного
поля, необходимая для полного раз-
магничивания ферромагнетика; ха-
рактеризует остаточную намагничен-
ность при отсутствии магнитного
поля) по индукции соответственно не
более 4 и ие менее 4 кА/м (ГОСТ
19693—74). Каучуки являются диа-
магнетиками, смеси каучуков с тех-
углеродом — парамагнетиками. Для
придания резине ферромагнитных
сиойств оиа должна содержать на-
полнитель, являющийся ферромагне-
тиком. В качестве ферромагнитного
наполнителя применяют ферриты —
минеральные продукты, состоящие из
оксидов различных металлов (по-
рошки металлов непригодны). В маг-
нитомягких и магнитотвердых рези-
нах применяют соответственно маг-
нитомягкие и магнитотвердые ферри-
ты. Магнитные свойства резин за-
висят только от типа феррита, влия-
ние типа каучука несущественно.
Резины, в отличие от твердых
магнитных материалов, перерабаты-
ваются в изделия сложной формы и
повторяют неровности контактирую-
щих поверхностей. При разрезании
на куски любой формы их магнит-
ные свойства ие изменяются.
Магиитомягкие резины применяют
в производстве эластичных магнито-
проводов и экранов, в радиотехнике
и технике связи, запоминающих
устройствах вычислительной техники
и др- Они должны иметь низкую ко-
156
эрцитивиую силу, узкую петлю маг-
нитного гистерезиса и высокую маг-
нитную проницаемость. Свойства
магнитомягких резин зависят от со-
держания, типа, размера частиц и
однородности распределения феррито-
вого иаполвнтеля в резиновой смеси.
При повышении объемного содержа-
ния наполнителя возрастают магнит-
ная проницаемость и остаточная ин-
дукция резины. Магнитомягкие по-
рошкообразные наполнители — нн-
кель-цинковые и марганец-цинковые
ферриты содержат (% масс.); Fe2O3
(66), оксид цинка (22), оксид ни-
келя или марганца (12). В зависи-
мости от марки они имеют размер
частиц от 0,2 до 100 мкм, удельную
поверхность от 0,14 до 2,5 м2/г. При
объемном содержании наполнителя
менее 15, от 15 до 45 и выше 45 %
магнитомягкие резины могут иметь
соответственно следующие показате-
ли: эластичность 50—65, 30—50 и
15—30%; магнитную проницаемость
ниже 4, от 4 до 10 и выше 10;
удельное объемное электрическое со-
противление (не менее) 1012; 1011
и 1010 Ом-м; тангенс угла диэлек-
трических потерь 0,005—0,100, 0,05—
0,20 и 0,1—0,5. Напр., резины, со-
держащие смесь СКИ-3 и СКН-18
(40 : 60), ТМТД, ДБТД, МБТ, оксид
цинка, стеариновую кислоту, дибу-
тилфталат и ферритовый наполни-
тель (1500 масс.ч.), имеют fp 1,5—
2 МПа, Ер 20—40 %, Н по Шору А
85—92 ед., температурный предел
хрупкости 45 °C, статическую маг-
нитную проницаемость 14—16, ко-
эрцитивную силу 120—160 А/м, ди-
электрическую проницаемость 7—9.
Магнитотвердые резины приме-
няют в производстве эластичных по-
стоянных магнитов. Они должны
иметь высокие коэрцитивную силу и
остаточную ивдукцию, широкую пет-
лю магнитного гистерезиса. Магни-
тотвердые порошкообразные напол-
нители — феррит стронция или ба-
риевые ферриты содержат (% масс.):
Fe2O3 (85) и оксид бария (15).
В зависнмостн от марки они
имеют удельную поверхность 0,33—
1,14 м2/г, коэрцитивную силу
(56—96) • 103 А/м, магнитную энер-
гию (1,8—4,6) -103 ТА/м, остаточную
магнитную индукцию 0,10—0,25 Т,
плотность 4500 кг/м3. Оптимальное
содержание наполнителя 90—92 %
(масс.). После изготовления профиль
охлаждается и протягивается через
намагничивающую установку. Напр.,
магнитотвердая резина на основе
НК, содержащая феррит бария,
имеет fp 4,3 МПа, еР 30 %, коэрци-
тивную силу 96 кА/м. Д. Ф.
Лит.: 4, 39, 131
МАСЛОСТОЙКИЕ РЕЗИНЫ (oil—
resistance rubbers, olbestandige
Gummi — qualitaten)
Маслостойкость резин зависит в
осиовиом от типа каучука. В мине-
ральных (нефтяных) маслах стойки
резины на основе ФК, ФКК, АК и
ЭХГК, ограниченно работоспособны
резины из ХПК, ПОК и ХСПЭ, не-
стойки резины на основе НК, ИК,
ПБ, БСК, ЭПК, ЭПТ, БК и КК. Ре-
зины иа основе БНК стойки или
ограниченно работоспособны в зави-
симости от типа масла, содержания
НАК в каучуке, температуры и со-
става резиновой смеси. Наиболее
термомаслостойки резины из ФК и
ФКК- Резины на основе АК в про-
мышленных маслах более термостой-
ки, чем из БНК, но менее морозо-
стойки. Отдельные резины на основе
АК работоспособны в масле АСТМ
№ 3 при 177 °C в течение 1000 ч.
Резины из ЭХГК длительно (1000 ч)
работоспособны в масле АСТМ № 3
при 135 °C, кратковременно (168 ч)
прн 150 °C. Они более термомасло-
157
стойки, чем резины на основе БНК.
Резины из ПОК при 100 °C работо-
способны в масле АСТМ № I
(ДУ 3%) и не рекомендуются для
применения в высокоароматическом
масле АСТМ № 3 (ДУ 73%). Наи-
более широко используют резины
на основе БНК (приемлемая тех-
нологичность и низкая стоимость
при достаточной маслостойкости).
Маслостойкость возрастает при по-
вышении содержания НАК в кау-
чуке. После выдержки резин на
основе БНК, содержащего 17—
23, 24—30, 31—34 и 35—51 %
НАК, в маслах АСТМ № 1, № 2 н
№ 3 при 100 °C в течение 70 ч из-
менение их объема составляет со-
ответственно: в масле № 1 — 4, 3, 1
и —1 %; в масле № 2 — 24, 13, 8
и 3 %; в масле № 3 — 49, 32, 17 и
10%. При одинаковом содержании
НАК степень набухания одинакова
дли резин на основе индивидуальных
каучуков и их смесей. Наиболее тер-
момаслостойки резины из БНК, вул-
канизованные кадматной системой и
органическими пероксидами. Макси-
мальная температура длительной
(1000 ч) и кратковременной (168 ч)
их эксплуатации в масле АСТМ № 3
составляет соответственно 135—149
и 177 °C. В некоторых средах, напр.
в трансмиссионном и машинных мас-
лах, срок службы резин, вулканизо-
ванных кадматной системой, в 2—
3 раза выше.
Резины на основе ХПК длитель-
но работоспособны в маслах при
температуре не выше 100 °C, мак-
симальнаи температура кратковре-
менной эксплуатации 130 °C. Они не
рекомендуются для применения в
маслах с высоким содержанием аро-
матических соединений. Предпочти-
тельно применение каучуков мер-
каптанового регулирования,
158
Маслостойкие резины химически
инертны к нефтяной основе мине-
ральных масел. Однако антиокисли-
тельные, противоизносные, дисперги-
рующие и другие присадки (органи-
ческие соединения серы, хлора, фос-
фора, азота) к минеральным маслам
могут химически взаимодействовать
с резиной, вызывая нежелательные
изменения ее структуры и свойств.
Большинство резин становится хруп-
кими после термического старения в
серийных маслах. В серосодержащем
масле (2,7—3,0 % серы) при темпе-
ратуре не выше 100 °C следует при-
менять резины на основе СКН-26,
СКН-40, ЭХГК-С и ФКК, при тем-
пературе не выше 120 °C — из
СКФ-32, прн температуре не выше
150 °C — из АК и СКФ-32. В серо-
содержащем гипоидном масле стойки
резины из АК.
Термомаслостойкость резин на
основе ФК резко снижается при до-
бавлении в масла дитиокарбаматов
металлов и аминных антиоксидантов
(даже при низком набухании они
быстро разрушаются при 150—
170°C). Резины нз ФКК разрушают-
ся при добавлении в масла аромати-
ческих аминов. Нафтенат свинца,
ДТК цинка и диизогексилдитиофос-
фат цинка ускориют затвердевание
резин из КК при повышенной тем-
пературе. В термостойких резинах на
основе ХПК нежелательно наличие
в жидкости хлорпарафинов и спер-
мацетового масла, а в резинах из
БНК нежелательны хлорпарафины,
смеси алкилфенолята бария и диал-
килдитиофосфата цинка, серофосфор-
содержащие и алкилфенольные при-
садки. Невозможно предсказать по-
ведение резин в маслах, содержащих
смесь различных добавок, на осно-
вании данных по влиянию индиви-
дуальных добавок, т. к. возможно их
синергическое и антагонистическое
действие.
В синтетических маслах иа осно-
ве диэфиров и углеводородов стой-
ки резины на основе ФК, ФКК, КК
и АК, неработоспособны резины из
НК, ИК, ПБ, БСК, ХПК, ЭПК, ЭПТ
и БК. Резины на основе БНК стой-
ки или ограниченно работоспособны
в зависимости от типа масла, содер-
жания НАК в каучуке, температуры
и состава резиновой смеси. В про-
мышленных маслах резины из АК
более термомаслостойки, чем на осно-
ве БНК. Напр., после старения в ди-
эфирном машинном масле в течение
500 ч резины из АК при 150 °C и
резины из БНК (24—30 % НАК)
при 135 °C, значение fp снижается
соответственно на 23 и 94 %, значе-
ние вр ие изменяется (АК) и сни-
жается на 85 % (БНК). В этих же
условиях в углеводородном машин-
ном масле значение fP не изменяется
(АК) и снижается на 85%, значе-
ние вр снижается соответственно на
13 и 81 %.
В синтетических гидравлических
жидкостях на основе кремнийоргани-
ческих эфиров стойки резины на осно-
ве ФК (150 °C, 500 ч), ФКК (175 °C,
200 ч и 150 °C, 500 ч), ЭПК и ЭПТ
(150—200°С), СКН-18 (100—120°С),
БСК (100°C). Радиационнаи и ра-
диационно-термическая обработка по-
вышает работоспособность резин из
ЭПК.
В синтетических негорючих гид-
равлических жидкостях на основе
эфиров фосфорной кислоты стойки
резины на основе ЭПК, ЭПТ, БК,
ХБК и КК, ограниченно работоспо-
собны резины из ФКК и УК (на
основе сложных эфиров), нежела-
тельно применение резин из НК, ИК,
БСК, БНК, ХПК, АК, ХСПЭ, ФК,
УК (на основе простых эфиров).
После выдержки резин на основе
различных каучуков в жидкости
скайдрол 500 А (100 °C, 96 ч) уве-
личение объема (%) и снижение
твердости (отн. ед.) составили соот-
ветственно: НК — 69 и 47, ХПК —
136 и более 40, БНК—160 и 3,2,
АК —210 н более 31, ХСПЭ —206
и 41, СКФ-26— 154 и 42, УК (про-
стые эфиры) — 274 и более 30, УК
(сложные эфиры)—43 и 12, ФКК —
26 и более 32, БК—15 и 42, КК —
11 и 6, ЭПК — 11 и 7. Добавление
в жидкость небольшого количества
минеральных масел снижает стой-
кость резин из ЭПК, БК и КК- При
22 °C резины из ЭПТ и БК работо-
способны в жидкостях на основе
эфиров фосфорной кислоты не ме-
нее 10 000 ч. (см. также термотоп-
ливомаслостойкость). Ф. М.
Лит.: 222, 278, 283, 370
МАТОЧНАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
(masterbatch, Grundmischung)
Однородная смесь каучука с одним
или более ингредиентов, используе-
мая для последующего получения
резиновой смеси при двух- или трех-
стаднйном процессе ее изготовления.
Добавление остальных ингредиентов
проводят на последующих стадиях
изготовления резиновой смеси. При-
менение маточных смесей позволяет
повысить производительность труда
и понизить энергозатраты в произ-
водстве резиновых смесей н (или)
получать резины с улучшенными тех-
ническими свойствами. Напр., маточ-
ные смеси, содержащие техуглерод,
можно получать при повышенной
температуре в высокоскоростных ре-
зиносмесителях с увеличенным сво-
бодным объемом камеры, что обес-
печивает высокую степень дисперги-
рования техуглерода в каучуке. Воз-
можна поставка отдельных каучуков
в виде товарных маточных смесей.
Д.Ф.
159
МЕТАЛЛООКСИДНАЯ ВУЛКАНИ-
ЗУЮЩАЯ СИСТЕМА (Metal oxide
curing system, Metalloxid — Vulkani-
sationssystem)
Вулканизующая система, включаю-
щая оксиды металлов, преимуще-
ственно оксиды циика и магния.
Вулканизует резиновые смеси на
основе каучуков, содержащих груп-
пы с активным атомом галогена,
напр., С—С1 или С—Вг в a-по-
ложении к двойной связи (ХПК,
ХБК, ББК) или хлорсульфоновые
группы, а также карбоксилатные
каучуки.
Хлоропреновые каучуки вулкани-
зуют комбинацией оксидов циика
(3—5 масс, ч.) и магния (4—
10 масс, ч.), обычно 5 и 4 масс. ч. со-
ответственно, добавляя для ускоре-
ния (замедления) процесса серу, ор-
ганические ускорители и другие ве-
щества. Эти оксиды раздельно ие
обеспечивают приемлемых скорости
вулканизации и технических свойств
резин. Фактически оксид циика яв-
ляется вулканизующим агентом, а
оксид магния служит акцептором
хлора. Для водостойких резин ок-
сиды циика и магния заменяют
иа трисвииецтетроксид (свинцо-
вый сурик), который снижает со-
противление преждевременной вул-
канизации.
Хлорбутилкаучук и бромбутилкау-
чук вулканизуют 3—5 масс. ч. оксида
циика в сочетании с 0,1—1,0 оксида
магния, органическими ускорителями
вулканизации и серой. Хлорсульфи-
рованный полиэтилен вулканизуют
оксидами свинца (иапр., оксид свин-
ца РЬО) или магния, гидроксидом
Кальция в сочетании с органиче-
скими ускорителями вулканиза-
ции и органическими кислотами
(иапр., жирные кислоты или кани-
фоль).
Наиболее типична металлооксид-
ная вулканизация карбоксилатных
каучуков, в процессе которой обра-
зуется гетерогенная вулканизацион-
ная структура, включающая метал-
лооксидные (солевые) связи (солевые
микроагрегаты). Эти микроагрега-
ты, выполняющие функции одно-
временно узлов сетки и частиц уси-
ливающего наполнителя, обеспечи-
вают высокую прочность резни. Ос-
лабление или распад солевых связей
при повышении температуры приводит
к резкому снижению прочности резин,
которая восстанавливается при по-
следующем охлаждении. Кислоты и
другие омыляющие агенты вызывают
необратимый распад солевых связей.
Резиновые смеси имеют повышенную
склонность к преждевременной вул-
канизации, которая может начинать-
ся уже в процессе изготовления ре-
зиновой смеси. Ф. М.
Лит.: 56, 68, 83, 86, 278
МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИЕ СТАБИ-
Л ИЗАТОРЫ (metall-containing sta-
bilizers, metallhaltlge Stabilisatoren)
Стабилизаторы иа основе солей ор-
ганических и неорганических кислот,
оловоорганических соединений. Наи-
более широко применяют стеараты
металлов, оксиды металлов, соли
свинца. Основное назначение — стаби-
лизация поливинилхлорида и компо-
зиций иа его основе. Ф. М.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
(mechanical properties, mechanische
Eigenschaften)
Характеризуют поведение материала
при действии внешней механической
силы. Включают упруго-прочностные
и упруго-релаксационные свойства
(при статическом нагружении),
упруго-гистерезисные и усталостно-
прочностные свойства (динамические
160
свойства), износостойкость, сопротив-
ление трению. Для каучуков и ре-
зиновых смесей в отдельную группу
условно выделяют пластоэластиче-
ские свойства. Такая классификация
условна, так как, напр., упруго-проч-
иостные свойства обусловлены ре-
лаксационными и гистерезисными
процессами при деформации резин.
Упруго-гистерезисные свойства при
динамическом нагружении обуслов-
лены зависимостью механического по-
ведения резины о г временного ре-
жима нагружения, как и упруго-ре-
лаксационные свойства при статиче-
ском нагружении.
Общие требования к образцам,
проведению и обработке результатов
физико-механических испытаний ре-
зин и изделий из них приведены в
ГОСТ 269—66 (СТ СЭВ 983—78).
Образцы изготовляют способами,
применяемыми в технологии резино-
вого производства, а также путем
вырубки или вырезки из резин или
изделий. Образцы вырубают так,
чтобы направление продольной оси
совпадало с направлением калаидро-
ваиия, шприцевания или вальцевания.
При испытаниях в условиях низких
или высоких температур значение
температуры выбирают из следующе-
го ряда: —70, —60, —55, —50, —40,
—25, —10, 0; +40, +55, +70, +85,
+ 100, +125, +150, +175, +200,
+225, +250, +300, +350 °C. В этом
случае непосредственно перед испы-
танием образцы выдерживают при
температуре испытания в течение
времени, достаточного для того, что-
бы образец принял температуру
окружающей среды. Поверхность об-
разцов не должна иметь надрывов,
царапин, вздутий, шероховатости и
других дефектов, не допускаются
также внутренние дефекты в образ-
це. Д. Ф.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НА-
БУХШИХ РЕЗИН (swelled vulcani-
zed rubbers mechanical properties,
Mechanische Eigenschaften von ge-
quollenem Gummi)
В большинстве случае показатели
механических свойств резин суще-
ственно снижаются при поглощении
жидкости. Обычно после удаления
жидкости из образца показатели ме-
ханических свойств достигают исход-
ного значения, характерного для не-
набухших образцов. Необратимое
ухудшение механических свойств ре-
зни может быть обусловлено вымы-
ванием ингредиентов, механическим
повреждением образцов в процессе
набухания (пузыри, вздутия, трещи-
ны), а также изменением структуры
пространственной сетки из-за терми-
ческих или термоокислительиых про-
цессов сшивания и деструкции, хи-
мического взаимодействия компонен-
тов жидкости и продуктов ее рас-
пада с каучуком. Напр., образование
и рост трещин в деформированных
резинах иа основе БНК при погру-
жении в органический растворитель
происходит при меньшей степени
растяжения, чем на воздухе. Ско-
рость роста трещин увеличивается с
повышением температуры, степени
вулканизации и удлинения резины.
В результате контакта иеиаполнен-
ных резни из БК, ФК, БНК и ХСПЭ
с некоторыми галогенсодержащими
фреонами иа поверхности образцов
появляются пузыри и вздутия, что
вызывает необратимое ухудшение
прочностных свойств резин даже
после полного испарения фреонов из
образцов.
Измерение набухания не может
служить однозначным основанием
для оценки стойкости резин к жид-
ким средам. Так, возможно резкое
снижение механических показателей
6 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
161
реЗий при незначительной степени
набухания. Это особенно следует
учитывать при химическом взаимо-
действии среды или ее компонентов
с эластомером, напр. при выдержке
резин в окисленном топливе. При
увеличении объема более 30 % за-
висимость ДУ/ДА от ДУ дли резин
на основе ПИ, БСК, БНК, ХПК и
ПСК является линейной (ДА — сни-
жение fp, ер, В и Я). Наиболее быст-
рое ухудшение прочностных свойств,
твердости, сопротивления износу и
истиранию наблюдается уже при
низкой степени набухания, а при
дальнейшем набухании показатели
свойств резины изменяются со зна-
чительно меиьшей скоростью. Ф. М.
Лит.: 103, 105, 222, 278
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ СТОЙ-
КОСТЬ, ГРИБОУСТОИЧИВОСТЬ,
ГРИБОСТОЙКОСТЬ (microbial resi-
stance, mikrobiologische Bestandig-
keit)
Стойкость к действию микроорганиз-
мов. Резины подвержены действию
плесневых грибов в условиях влаж-
ного, особенно тропического клима-
та. Оптимальные условия развития
грибов — относительная влажность
выше 85 %, температура воздуха
20—30 °C н минимальный воздухо-
обмен. При влажности воздуха ниже
75 % или температуре выше 40 °C и
ниже 7 °C рост плесневых грибов
прекращается. Поражению грибами
способствует непосредственный кон-
такт резин с землей или водой. Про-
дукты жизнедеятельности плесневых
грибов загрязняют контактирующие
металлические поверхности и уско-
ряют их коррозию, ухудшают элек-
трические свойства кабелей и элек-
троаппаратуры, образуют на поверх-
ности материала водную пленку.
В отдельных случаях незначительно
ухудшаются и механические свой-
162
ства резин. Однако резины на осно-
ве ПСК полностью разрушаются че-
рез 3 мес.
В соответствии с ГОСТ 15152—69
стойкостью к воздействию плесневых
грибов в условиях тропического кли-
мата должны обладать изделия, ра-
ботающие:
в контакте с землей, зеленой
массой и корнеплодами, а также в
местах с малым обменом воздуха
и высокой влажностью;
в качестве диэлектриков, возник-
новение плесени на которых вызы-
вает недопустимое снижение диэлек-
трических показателей;
в контрольно-измерительной ап-
паратуре в виде уплотнительных про-
кладок, а также деталей, соприка-
сающихся с электроизоляционными
материалами.
Согласно ГОСТ 9.049—75 мате-
риал пригоден к эксплуатации, если
'.качения характерных показателей не
выходят за пределы, установленные в
НТД, и наличие плесневых грибов не
влияет на работоспособность изделия
и его товарный вид.
Грибостойкость резин зависит от
грибостойкости и фунгицидных
свойств каучуков и ингредиентов ре-
зиновых смесей. Сведения о грибо-
стойкости резин, каучуков и ингре-
диентов резиновых смесей приведены
в ГОСТ 9.051—75. Большинство кау-
чуков негрибостойки. Слабой грибо-
стойкостью характеризуются ХПК,
ФК, ПВХ, КК, БНК, адипинаты и
себацинаты. Фталаты и фосфаты
грибостойки. Хорошими фунгицидны-
ми свойствами обладают тиурам,
каптакс, дифенилгуанидин, сульфен-
амиды, л-оксинеозон. Напр., резины,
содержащие не менее 1,5 масс.ч.
тиурама, являются грибостойкими.
Для обеспечения грибостойкости дру-
гих резни согласно ГОСТ 15152—69
в резиновую смесь вводят антисепти-
ки, в качестве которых применяют
салнциланилид, его цинковую соль
или трнлан в дозировке 2—3 масс. ч.
на 100 масс.ч. каучука (кроме сме-
сей из БК смоляной вулканизации).
Однако изделия из резин, содержа-
щих салнциланилид или его цинко-
вую соль, не должны подвергаться
воздействию солнечных лучей и тем-
пературы выше 70 °C.
В соответствии с ГОСТ 15152—69
резинотканевые изделия изготавли-
ваются с использованием тканей из
синтетических волокон. Хлопчатобу-
мажные и вискозные текстильные
материалы применяют только при
невозможности их замены по техни-
ческим или эксплуатационным требо-
ваниям и прн условии двухсторон-
него их покрытия резиновыми сме-
сями или пропитки антисептиками
по ГОСТ 15160—69. Открытые по-
верхности непропитанных антисепти-
ками хлопчатобумажных тканей в
изделиях (напр., торцы изделий) не
допускаются. (См. также микробио-
логической стойкости испытания).
Ф. М.
Лит.: 35, ПО, 222
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ СТОЙ-
КОСТИ ИСПЫТАНИЯ (mlkroblal
resistance tests, Verrottungsbestandlg-
keltspriifung)
Микробиологическую стойкость опре-
деляют по ГОСТ 9.048—75 —
ГОСТ 9.053—75. В соответствии с
этими стандартами образцы сразу же
после извлечения из камеры (экси-
катора) осматривают невооруженным
глазом в рассеянном свете прн осве-
щенности от 2000 до 3000 Лк и при
увеличении 56—60*. Затем оцени-
вают грибостойкость резиновых из-
делий, резин и компонентов резино-
вых смесей по шестибалльной шкале:
0 — при осмотре под микроскопом
рост плесневых грибов не виден;
1 —при осмотре под микроскопом
видны проросшие споры и незначи-
тельно развитый мицелий в виде не-
ветвящихся гиф;
2 — прн осмотре под микроскопом
виден мицелий в виде ветвящихся
гиф, возможно спороношение;
3 — при осмотре невооруженным
глазом рост грибов едва виден, но
отчетливо виден под микроскопом;
4 — прн осмотре невооруженным
глазом отчетливо виден рост грибов,
покрывающих менее 25 % испытывае-
мой поверхности;
5 — при осмотре невооруженным
глазом отчетливо виден рост грибов,
покрывающих более 25 % испытывае-
мой поверхности.
Определение грибостойкости в
лабораторных условиях проводят по
ГОСТ 9.048—75 (изделия техниче-
ские), ГОСТ 9.049—75 (материалы
полимерные, в т. ч. резины, ком-
паунды и герметики), ГОСТ 9.051—
75 (компоненты полимерных мате-
риалов) после выдерживания изде-
лий или образцов, зараженных спо-
рами плесневых грибов, в условиях,
оптимальных для их развития.
ГОСТ 9.049—75 и ГОСТ 9.051—75
предусматривают два метода испы-
таний. Метод А устанавливает
является ли резина или компонент
резиновой композиции источником
питания для развития грибов. Испы-
тания на стадии промышленного
выпуска полимерных материалов по
этому стандарту проводят при за-
мене поставщика сырья или измене-
нии рецептуры. Однако ГОСТ
15152—69 уточняет, что испытания
на грибостойкость проводят 1 раз
для каждого вновь вводимого рецеп-
та. Испытания проводят при 29 °C,
относительной влажности воздуха
более 90 % в течение 28—56 сут.
Оценку грибостойкости проводят по
шестнбалльной шкале. Метод Б
6*
163
устанавливает наличие у материала
или компонента фунгицидных свойств
и влияние внешних загрязнений на
грибостойкость. Испытания проводят
в течение 14—84 сут. Материал об-
ладает фунгицидными свойствами,
если вокруг образца на питательной
среде наблюдается ингибиторная
зона (отсутствует рост грибов) или
на поверхности и краях образца на-
блюдается рост грибов, оцениваемый
баллами 0 и 1 по шестибалльной
шкале.
Оценку устойчивости тканей к
микробиологическому разрушению в
лабораторных условиях проводят по
ГОСТ 9.060—75. Метод заключается
в том, что ткани подвергают воздей-
ствию естественного комплекса поч-
венной микрофлоры путем нанесения
на поверхность ткани специальной
смеси, а затем определяют устойчи-
вость к микробиологическому раз-
рушению по изменению разрывной
нагрузки. Ткань считается устойчи-
вой, если разрывная нагруз'ка после
испытания составила 80 ± 5 % от
ее значения до испытания.
Испытания резин на стойкость к
повреждению микроорганизмами,
в т. ч. плесневыми грибами, в при-
родных условиях в атмосфере про-
водят по ГОСТ 9.053—75. Метод за-
ключается в том, что образцы резин
выдерживают в условиях естествен-
ного заражения микроорганизмами и
определяют микробиологическую
устойчивость.по степени роста мик-
роорганизмов или по изменению фи-
зико-механических свойств. Испыта-
ния проводят на микологических
площадках или на климатических
испытательных станциях. Материалы,
применяемые в очень холодном, жар-
ком сухом и очень жарком сухом
климатических районах, испытывать
на микробиологическую устойчивость
нецелесообразно. Опенку степени ро-
ста при поражении резин плесневыми
грибами проводят по шестибалль-
иой шкале. Ф. М.
Лит.: 222
МИНЕРАЛЬНЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ
(mineral fillers, mineralische Fiill-
stoffe)
Неорганические дисперсные наполни-
тели природного (карбонат кальция,
каолин, тальк, диатомит, сульфаты и
сульфиды, асбест, гипс, пемза, бен-
тониты и др.) или синтетического
(диоксид кремния, силикаты метал-
лов, оксиды металлов, фторид каль-
ция и др.) происхождения. Наполни-
тели природного происхождения —
измельченные минералы, содержащие
частицы неправильной формы, кото-
рые подвергают обогащению (удале-
ние наиболее крупных частиц) и мо-
дифицированию (изменение поверх-
ностной активности). Наполнители
синтетического происхождения содер-
жат частицы правильной формы.
Минеральные наполнители приме-
няют в основном для улучшения тех-
нологических свойств резиновых сме-
сей и снижения их стоимости. Гид-
рофобность возрастает в ряду: бе-
лая сажа, каолин, тальк, мел, оксиды
металлов. Модифицирование некото-
рых минеральных наполнителей про-
водят с целью улучшения технологи-
ческих свойств резиновых смесей и
технических свойств резин. Ф. М.
Лит.: 174, 278, 331
МОДУЛЬ (modulus, Modul)
Мера жесткости материала, характе-
ризующая его сопротивление разви-
тию деформации. Численно равен
отношению напряжения к деформа-
ции, соответствующей этому напря-
жению. Критерий степени вулкани-
зации резины. Измеряют при дефор-
мации растяжения, сжатия, сдвига
и всестороннего (объемного) сжа-
164
тия в условиях динамического (см.
упруго-гистерезисные свойства) и
статического нагружения.
Характеристикой резины как кон-
струкционного материала является
модуль упругости при одноосном
сжатии или растяжении Е (Модуль
Юнга), сдвиге G и всестороннем
сжатии А (отношение гидростатиче-
ского давления к относительной де-
формации объема без изменения
формы тела). Пропорциональность
между напряжением и деформацией,
лежащая в основе определения мо-
дуля упругости, сохраняется при про-
стом сдвиге до значения деформации
примерно 0,4, а при растяжении до
10—15%. Для изотропного идеаль-
но упругого тела при ц = 0,5 (для
несжимаемого тела) величина Е =
= 36, К/Е-уоо, K/G->-oo, Е =
= 26(1 + v) = ЗА(1 — 2v), где v —
коэффициент Пуассона. Для реаль-
ных резин Е = (3—4)0. Модуль
Юнга резко возрастает при повы-
шении содержания кристаллической
фазы в каучуке, а также при повы-
шении количества техуглерода в ре-
зиновой смеси. Модуль Юнга нена-
полненных вулканизатов обычно ра-
вен 1—3 МПа (при добавлении тех-
углерода возрастает в 2—5 раз),
эбонита— 1000—3000 МПа, пластиче-
ских масс—100—10 000 МПа, метал-
лов— 104—105 МПа. Модуль всесто-
роннего объемного сжатия ненапол-
ненных вулканизатов равен 1900—
2300 МПа (при добавлении техугле-
рода возрастает на 10—30%), эбо-
нита примерно 4000 МПа.
В технологической практике ис-
пользуют различные методы измере-
ния модуля резин. Метод определе-
ния условно-равновесного модуля по
ГОСТ 11053—75 заключается в том,
что образцы в виде полосок толщи-
ной 1 или 2 мм подвергают статиче-
ской деформации растяжения (25%),
выдерживают в деформированном
состоянии при заданных температу-
ре и времени, а затем измеряют на-
пряжение в образце. Измерения про-
водят в термокамере при 70 °C после
выдержки образца при этой темпе-
ратуре в течение 60 мин. Условно-
равновесный модуль рассчитывают по
формуле Е = (F/S)[l0/(l — /о)], где
F — усилие в растянутом образце, Я;
S — площадь поперечного сечения
нерастянутого образца, см2; /0 и I —
длина рабочего участка соответствен-
но нерастянутого и растянутого об-
разцов, мм. Метод определения мо-
дуля эластичности при растяжении
по ГОСТ 210—75 заключается в
растяжении образца в виде полоски
толщиной 2 мм с заданной силой
(начальное растягивающее напряже-
ние 0,5, 1 или 2 МПа) и измерении
длины рабочего участка образца в
растянутом состоянии через 15 мин
после приложения силы (испытание
проводят при 23 °C). Статический
модуль при сжатии определяют по
ГОСТ 9982—76 как отношение на-
пряжения сжатия в образце после
его выдержки при температуре 20
(23 или 27 °C) в течение 30 мин к
относительной деформации образца,
равной (До—h\)!h0, где h0 и hi —
соответственно высоты образца пер-
воначальная и в сжатом состоянии.
Условное напряжение при кратковре-
менном статическом сжатии до за-
данной деформации (допускается
степень сжатия 10, 20, 25, 30 и 40 %,
предпочтительно 25 %) определяют
по ГОСТ 265—77 (метод А) при
23 °C с использованием цилиндриче-
ских образцов диаметром 29 и 32 мм
(высота 12,5 и 38 мм).
Наиболее часто технологи опре-
деляют значение fe в процессе рас-
тяжения образца с заданной ско-
ростью 500 или 1000 мм/мин
при определении упруго-прочностных
1G5
свойств по ГОСТ 270—75, которое
соответствует произвольному удлине-
нию е и не является модулем упру-
гости.
В зависимости от формы кривой
напряжение — деформация различные
резины могут иметь одинаковые зна-
чения /зоо> fp и 8р, но разные значе-
ния fe в зависимости от нагрузки.
Поэтому оценку жесткости резин
следует проводить именно при за-
данном значении деформации или за-
данном виде кривой напряжение —
деформация. Форма этой кривой мо-
жет различаться даже для резин оди-
накового состава из-за отклонений в
технологии изготовления резиновых
смесей. Значение fR существенно за-
висит от степени деформации образ-
ца. Так, повышение деформации от
2 до 20 % может вдвое увеличить
значение fe. Д. Ф.
Лит.: 20, 141, 222, 232, 249, 278,
315 (т. 2, с. 278), 323, 377
МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА (mole-
cular mass, Molekularmass) •
Среднестатистическая величина, полу-
ченная усреднением мол. масс раз-
личных макромолекул, содержащихся
в полимере. В зависимости от спосо-
ба усреднения и метода определения
различают среднечисловую (средне-
численную), среднемассовую и сред-
невязкостную мол. массы.
Среднечисловая мол. масса (от-
ношение общей массы полимера к
общему числу макромолекул) опре-
деляется методами осмометрии, крио-
скопии и эбулиоскопии растворов, а
также спектрометрическими и хими-
ческими методами по количеству
концевых групп. Рассчитывается по
формуле Мп £ N- =
i i
~ /, где Ni и V,- — соответ-
i
ственно число и числовая доля мак-
166
ромолекул i-ro вида с мол. массой
Мь
Среднемассовая мол. масса опре-
деляется методами светорассеяния и
седиментации. Рассчитывается по
формуле Mw = £ ^М^ £ NtMil
i i
]^NtMt, где Nt и ю,- — соответ-
ственно число и массовая доля мак-
ромолекул i-ro вида с молекуляр-
ной массой Mi.
Средневязкостная мол. масса Mv
определяется по результатам изме-
рения вязкости полимера. Для по-
лидисперсного полимера Mw > Mv >
> Мп, в моиодисперсном полимере
Мп = Mw. Различие между ними ха-
рактеризует ширину молекулярно-
массового распределения (ММР).
В первом приближении Mw)Mn ха-
рактеризует ММР (степень полидис-
персности полимера). Обычно
MwIMn ~ 2, но может достигать
20—50. Значение Mw более чувстви-
тельно к присутствию высокомолеку-
,тарной фракции (точнее характери-
зует длину макромолекул с высокой
мол. массой), Мп чувствительнее к
наличию низкомолекулярной фрак-
ции. Вязкость полимеров с узким
ММР (MwIMn = 1,0—1,2) мало за-
висит от скорости сдвига, при ши-
роком ММР вязкость снижается с
повышением скорости сдвига. ММР
определяют экспериментально с по-
мощью фракционирования (разделе-
ния на фракции с разными моле-
кулярными массами) полимеров
методами ультрацентрифугирования,
турбидиметрического титрования,
гель-проникающей хроматографии, а
также препаративными методами
фракционного обогащения и раство-
рения. Ф. М.
Лит.: 75, 83, 218, 220, 262,
311, 315 (т. 2, с. 283 И 286),
364
МОРОЗОСТОЙКИЕ РЕЗИНЫ (cold-
resistant rubbers, kaltebestSndige
Gummiqualitaten)
Изготавливают из морозостойких
каучуков. Наличие в главной цепи'
каучука двойных (ПБ, ПИ, БСК,
БК) и простых эфирных (ПОК,
ЭХГК-С) связей обеспечивает повы-
шенную морозостойкость резин. Наи-
менее морозостойки резины на основе
каучуков, главные цепи которых не
содержат двойных связей, а в бо-
ковых цепях имеются полярные груп-
пы (ФК, АК, ХСПЭ). Резины из кау-
чуков, содержащих двойные связи в
главной цепи и полярные боковые
группы (БНК, ХПК), имеют проме-
жуточную морозостойкость.
Морозостойкость резин на основе
большинства каучуков возрастает
при добавлении в резиновую смесь
пластификаторов (напр., эфиров се-
бациновой, фталевой и адипиновой
кислот, дибутилкарбитолформаля).
Выбор типа и содержания пластифи-
катора зависит от типа каучука и
показателя, но которому оценивают
морозостойкость. Напр., в резинах на
основе ПИ влияние различных пла-
стификаторов на Тхр и Тс невелико.
В резине из БНК минеральное масло
повышает Тхр и не влияет на Тс, а
эфирный пластификатор не влияет на
ТХр и резко снижает Тс. Наполни-
тели могут несколько снижать или
не изменять морозостойкость резин.
Влияние вулканизующей системы бо-
лее существенно для резин из кри-
сталлизующихся каучуков.
Минимальная температура экс-
плуатации резин на основе различ-
ных каучуков составляет (°C): ПИ
(от —50 до —60), СКМС-10 (от —55
до —65), СКС-30 и СКМС-30 (от
—40 до —50), СКН-18 (от —45 до
—60), СКН-26 (от —40 до —50),
СКН-40 (от —15 до —30), ХПК (от
—20 до —40), БК, ХБК, ЭПТ (от
—30 до —55), ХСПЭ (от —20 до
г—40), СКФ-26 и СКФ-32 (от —10
до —20), СКФ-260 (от —25 до —35),
ФКК И КК (от —50 до —90). По-ви-
димому, эти значения температур яв-
ляются очень приближенными, так
как реальная минимальная темпера-
тура эксплуатации зависит от кон-
кретного состава резиновой смеси и
условий применения. Напр., получены
следующие значения температуры,
при которой после выдержки в" тече-
ние 168 ч резины на основе различ-
ных каучуков с разными вулкани-
зующими системами имеют значение
ОДС, равное 80 % (°C): НК, серная
(ниже —60); ’НК, тиурамная (—5);
ПБ, серная или тиурамная (—35),
БСК с 23,5 % стирола (—52), БСК
с 40 % стирола (—18), БК, серная
(—60); БК, смоляная (—50), ХБК
(—46), ХПК с низкой, средней и
высокой скоростями кристаллизации
(соответственно — 24, 4 и 12); ЭПК,
пероксидная (—53); ЭПТ, серная
(—40); ФК, аминная (—13), ПВХ,
пластифицированный с 82 % Диоктил-
фталата (—17).
Морозостойкость резин зависит от
показателя, выбранного для ее опре-
деления. Напр., для резин на основе
различных каучуков получены сле-
дующие значения Тс, Тхр, Т[о, Т5о и
Тыо (°C): НК (—62, —59, —59, —53
и —48), БСК (—51, —58, —47, —41
и —38), БК (—61, —46, —56, —46
и —42), ХПК с низкой скоростью
кристаллизации (—40, —37, —37,
—28 и —19), БНК с 35—41 % НАК
(-15, —20, —14, —10 и —7), ХБК
(—56, —45, —45, —32 и —23),
ЭХГК-С (—46, —40, —36, —30 и
—29), ХСПЭ (—27, —43, —6, 6 и 7).
Резины для технических изделий,
поставляемых в районы с холодным
климатом (исполнение ХЛ по
ГОСТ 15150—69), должны соответ-
167
ствовать техническим требованиям
по приложению 4 к ГОСТ 14892:—69.
Согласно этим требованиям, резины,
применяемые для изготовления тех-
нических деталей, идущих на ком-
плектацию автомобилей, тракторов,
электротехнических агрегатов, до-
рожных, строительных и подъемно-
транспортных машин, эксплуатирую-
щихся прн температуре до —60 °C,
дополнительно к указанным в стан-
дартах и технических условиях,
должны иметь следующие показа-
тели:
при работе на воздухе коэффи-
циенты морозостойкости по эластиче-
скому восстановлению после 30 %
сжатия при температуре —60 и
—50 °C должны быть не менее 0,2
и 0,4—0,5 соответственно, темпера-
тура хрупкости — не выше от —60
до —70 °C в зависимости от группы
деталей и твердости резин;
при работе в топливах, маслах
н гндрожидкостях коэффициенты мо-
розостойкости по эластическому вос-
становлению после 30 % сжатия при
температуре —50 °C должны быть не
менее 0,2—0,3, Тхр— не выше от —50
до —60 °C в зависимости от группы
деталей, типа жидкой среды и твер-
дости резины. Прочность связи ре-
зни с металлом (по ГОСТ 209—75)
для резннометаллических деталей
должна быть не менее 1,96 МПа.
Изделия должны иметь на поверх-
ности зеленую полосу или точку, на-
несенную несмываемой краской.
Пневматические шины должны изго-
тавливаться из резин с Тхр не выше
—60 °C. Рекомендуемые нормы по-
казателей других свойств и прочно-
сти связи между элементами шин
приведены в приложении 9 к
ГОСТ 14892—69.
Морозостойкость резин на основе
аморфных каучуков характеризуется
значением минимальной рабочей тем-
пературы. Для резин на основе Кри-
сталлизующихся прн охлаждении
каучуков (напр., ПИ, ХПК, КК)
важны также длительность выдерж-
ки при низкой температуре, т. к. ме-
тоды определения морозостойкости,
предусматривающие только кратко-
временную выдержку образцов при
пониженной температуре, не учиты-
вают развитие процесса кристалли-
зации в течение хранения и эксплуа-
тации изделий. Напр., значение К
стандартных резин на основе кау-
чука СКТФВ-803 после выдержки
при —75 °C в течение 5 мин равно
1,0, но через 30—120 мин умень-
шается до нуля. Снижение морозо-
стойкости резин из кристаллизую-
щихся каучуков происходит в период
от нескольких часов до нескольких
месяцев. Однако влияние процессов
кристаллизации может не учитывать-
ся, если перед эксплуатацией проис-
ходит прогрев резинового изделия,
а требования по морозостойкости в те-
чение хранения отсутствуют.
Наиболее важно оценить свой-
ства резин в интервале температур
от Тс до 7’с + 30°С. Именно в этом
интервале резина при охлаждении
утрачивает эластичность и становит-
ся кожеподобной. Напр., динамиче-
ская жесткость амортизаторов, из-
готовленных из резины с Тс, равной
—65 °C, при охлаждении до —25 °C
возрастает более чем в 2 раза. Уве-
личение жесткости резины при охла-
ждении особенно опасно в уплотне-
ниях подвижных соединений, т. к. при
этом снижается ее способность сле-
довать за неровностями сопрягаемой
металлической поверхности. При до-
статочно низкой температуре может
нарушиться плотность контакта ре-
зиновых уплотнений с сопрягаемыми
деталями машин. Термическая усад-
ка резины при охлаждении также
может привести к разуплотнению.
168
Однако набухание изделия в рабо-
чей жидкости в ходе эксплуатации
может компенсировать снижение
объема изделия и уменьшить жест-
кость резины. Морозостойкость из-
делия повышается при нанесении
смазки на его поверхность.
Морозостойкость резинового изде-
лия часто ухудшается в процессе экс-
плуатации. Напр., образование мик-
ротрещин на поверхности изделия
при длительном старении может вы-
звать его разрушение при охлажде-
нии. Повышение ОДС резин в про-
цессе хранения или эксплуатации
изделий снижает их морозостойкость.
Напр., после выдержки прокладок из
резины на основе БНК в сжатом
состоянии при 150 °C в течение 120,
720 и 1680 ч температура разуплот-
нения повышается от —40 до соот-
ветственно —25, —15 и 4 °C. В ре-
зультате старения резины на основе
ЭПТ в сжатом состоянии при 150 °C
в течение 72 и 120 ч значение Тс по-
вышается с —60 до —56 и —38 °C
соответственно. Морозостойкость ре-
зни может существенно понизиться
из-за потери пластификатора в про-
цессе старения изделия прн повы-
шенной температуре. Ф. М.
Лит.: 38, 39, 222, 278
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ (cold-resistan-
ce, Kaltbestandigkeit)
Способность резин сохранять экс-
плуатационные свойства прн пони-
женной температуре. Прн снижении
температуры замедляются релакса-
ционные процессы, уменьшаются
эластичность, восстанавливаемость и
контактное напряжение при сжатии,
возрастают жесткость и модуль по-
терь. Эти нежелательные явления
обусловлены процессами стеклования,
а для резни из каучуков, кристалли-
зующихся прн низкой температуре —
также процессами кристаллизации
при охлаждении (при температуре
значительно более высокой, чем Тс).
Поэтому морозостойкость резин из
каучуков, кристаллизующихся при
пониженной температуре, меньше за-
висит от значения Тс.
В зависимости от условий экс-
плуатации морозостойкость резин
характеризуют температурным пре-
делом хрупкости (Тхр), жесткостью
при различных видах деформации
(предпочтительно при кручении,
напр., по методу Гемана), способ-
ностью к эластическому восстанов-
лению после деформации, кристал-
лизуемостью.
Поскольку температурный предел
хрупкости характеризует свойства
материала только при одной пре-
дельной температуре (после потерн
эластических свойств), а значение
Тхр зависит от размера образца, ве-
личины н скорости деформации,
стандартный метод определения это-
го показателя (фиксированные па-
раметры образца и условий испыта-
ния) не всегда отвечает реальной
морозостойкости резин. Жесткость
при кручении по методу Гемана по-
зволяет оценить морозостойкость ре-
зин в широком интервале темпера-
тур (определяют Ti, при которой мо-
дуль резины возрастает в i раз по
сравнению с модулем, измеренным
прн комнатной температуре). Ранее
определяли также морозостойкость
при изгибе (минимальная темпе-
ратура, при которой образец не
разрушается в результате изги-
ба).
Морозостойкость резин при
растяжении определяют по
ГОСТ 408—78. Метод заключается в
растяжении образца до заданного
удлинения под действием нагрузки
при 23 °C и определении удлинения
образца под действием той же на-
грузки прн низкой температуре. Со-
169
гласно методу А определяют коэф-
фициент морозостойкости К, равный
отношению абсолютного удлинения
образца при 23 °C к абсолютному
удлинению образца при низкой тем-
пературе. Метод А применим прн
значениях К не менее 0,20. Cono-i
ставимыми являются результаты, по-
лученные при испытании образцов с
одинаковыми размерами рабочих
участков, при одинаковых темпера-
туре испытания и номинальном удли-
нении при 23 °C. Согласно методу Б
определяют: модуль упругости Е и
коэффициент морозостойкости К прн
всех температурах испытания; зна-
чения температур Г2, Т$, Т10. Т1оо. при
которых модули возрастают в 2, 5,
10 и 100 раз соответственно по срав-
нению с модулем при 23 °C. Метод Б
применим при значении К не менее
0,1. В некоторых странах морозо-
стойкость характеризуют температу-
рой восстановления TR, при которой
в процессе нагрева с постоянной ско-
ростью растянутого замороженного и
освобожденного от нагрузки образ-
ца, восстановление составляет 10,
30, 50 и 70%, т. е. TR-10
и т. д.
Морозостойкость уплотнительных
резни характеризуют значением ко-
эффициента морозостойкости прн
сжатии, а в некоторых случаях —
значением остаточной деформации
после сжатия прн пониженной тем-
пературе (прн охлаждении до Тс
достигает 100 %, не зависит от сте-
пени сжатия в области 25—70 %).
Используют также значения Т
(т, 50%) н Т (т, 80%), после вы-
держки прн которой в течение
времени т значение ОДС достигает
соответственно 50 и 80 %. Морозо-
стойкость резин по эластическому
восстановлению после сжатия опре-
деляют по ГОСТ 13808—79. Метод
заключается в определении способ-
ности образца, сжатого при 23 °C и
выдержанного при низкой темпера-
туре, восстанавливать свою высоту
прн низкой температуре после осво-
бождения от нагрузки. Время вы-
держки при низкой температуре
сжатого и освобожденного от на-
грузки образца составляет 5 и 3 мин
соответственно. Коэффициент моро-
зостойкости по эластическому вос-
становлению после сжатия Кв рас-
считывают по формуле Кв =
— (hi — hi)/(/io — hi), где ho, hi и
hi — высоты образца до сжатия,
сжатого образца и образца после
восстановления соответственно. При-
менение метода рекомендуется при
Кв не менее 0,20.
Обычно значение Лоо коррелирует
с Тс, значение TR-70 — с ОДС,
TR-50—с жесткостью по Геману,
TR-10 — с 7\р. Морозостойкость по
методу Гемана и стандартным оте-
чественным методам различается на
5—10 °C. Различие между TR-10 н
TR-70 возрастает прн увеличении
крнсталлнзуемостн резин.
Наличие многочисленных методов
оценки морозостойкости обусловлено
отсутствием однозначной взаимосвя-
зи значений Тс и параметров кри-
сталлизации резин с сохранением
работоспособности изделия прн низ-
кой температуре. Необходимо учиты-
вать конструкцию н условия приме-
нения изделия.. Напр., если изделие
подвержено деформации изгиба, из-
мерение морозостойкости при растя-
жении или сжатии может привести
к ошибочным выводам. Коэффициент
морозостойкости резин в зависимо-
сти от типа каучука н наполнителя
прн повышении деформации может
возрастать, снижаться нлн изме-
няться по кривой с минимумом.
Д. Ф.
Лит.: 38, 39, 105, 222,
278
170
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ НАБУХШИХ
РЕЗИН (cold-resistance of swelling
rubber)
Степень н характер изменения моро-
зостойкости резин в результате вы-
держки в химически неагрессивной
жидкой среде зависит от типа кау-
чука, содержания и вида рабочей
среды, пластификатора (мягчителя).
Морозостойкость непластнфициро-
ванных резин в результате набуха-
ния возрастает, а прн последующем
испарении жидкости снижается до
исходного уровня. Морозостойкость
резни, содержащих пластификаторы,
при достаточно большой степени на-
бухания может даже возрастать, но
при последующем испарении жидко-
сти снижаться ниже исходного зна-
чения. Напр., Тхр, резин нз различ-
ных каучуков, содержащих пласти-
фикаторы (масс, ч.), в исходном со-
стоянии составила: ЭХГК-С (нет) —
34, ФК (нет)—30, ХПК (10)—38,
СКН-40 (10)—26, СКН-26 (20) —
36 °C; после выдержки в топливах
А-76, ТС-1 и ДЗ составила со-
ответственно от —44 до —52, от
—33 до —40, ниже —60, от —23 до
—48 и от —43 до —60 °C; после ис-
парения топлива соответственно —31,
—26, —33, —19 и —28 °C. После
выдержки резины на основе СКН-40,
содержащей 20 масс. ч. ДБФ, в тур-
бинном масле прн 150 °C в течение
200 ч, значение AV составило —5 %,
а Тхр возросла от —34 до —14 °C.
В аналогичных условиях АК рези-
ны на основе СКН-18, содержащей
12 масс. ч. ДБС, возрос на 18 %, а
ТХр не изменилась. Прн повышении
стойкости каучука к набуханию мо-
розостойкость резин снижается (вы-
мывание пластификатора преобла-
дает над увеличением объема). Для
предупреждения этого прн набуха-
нии рекомендуется добавлять пла-
стификаторы в смазочные масла.
Ф. М.
Лит.: 105, 149, 150, 222, 278
н
НАБУХАНИЕ (swelling, Quellung)
Увеличение объема илн массы рези-
нового изделия нлн образца в ре-
зультате поглощения низкомолеку-
лярной жидкости или ее пара. Это
диффузионный процесс, при котором
жидкость поглощается поверхност-
ным слоем до достижения макси-
мальной равновесной концентрации
(в остальной части образца или из-
делия жидкость отсутствует). Затем
набухает следующий слой. Процесс
продолжается до установления по
всей массе изделия (образца) оди-
накового максимального содержания
жидкости, которое обычно не изме-
няется прн дальнейшем набухании.
Однако в результате вымывания
растворимых ингредиентов или про-
дуктов деструкции масса изделия
(образца) после достижения макси-
мального значения может понизить-
ся. Прн уменьшении плотности вул-
канизационной сетки в результате
химического взаимодействия жидко-
сти и резины набухание может мо-
нотонно возрастать. Глубина про-
никновения жидкости в резину н ко-
личество жидкости, поглощенной на
единицу площади резиновой пласти-
ны при ее набухании до 50 %, про-
порциональны корню квадратному
нз продолжительности контакта с
жидкостью. Скорость проникновения
жидкости снижается прн повышении
ее вязкостй, мол. массы, разветвлен-
ности (сечення) молекул н возра-
стает при увеличении молекулярной
подвижности каучука (снижении Тс).
Введение в молекулу ароматических
171
углеводородов небольшого алкильно-
го радикала (толуол, л-ксилол) или
повышение числа углеродных атомов
в молекуле углеводородов снижает
их проницаемость через резины нз
БНК в 2—6 раз.
Резины на основе высокополяр-
ных ФК, БНК и ПСК наименее про-
ницаемы, а резины из менее поляр-
ных НК нлн БСК имеют высокую
проницаемость к углеводородам. Про-
ницаемость различных углеводородов
в резинах на основе БНК уменьша-
ется в ряду: ароматические, нафте-
новые, парафиновые. Пластификато-
ры повышают, а наполнители сни-
жают скорость проникновения
жидкости. Совместимость резины и
жидкости в первом приближении
оценивают по степени набухания об-
разцов (изделий). Минеральные и
синтетические органические жидкости
одинакового наименования, изготав-
ливаемые по одной и той же техдо-
кументации из нефтей различного
происхождения или по различной
технологии, различаются по углево-
дородному составу и оказывают
неодинаковое воздействие на резину.
Так, масла МВП, трансформаторное,
АГМ, АУ и топливо Т-1, полученные
нз различных нефтей, различаются
по содержанию углеводородов на
10—25 %, по значению анилиновой
точки — на 10—15 °C, по набуханию
резин из БНК—на 5 %. Сведения
о набухании технических резин име-
ются для ограниченного числа жид-
костей. Поэтому стойкость техниче-
ских резни к набуханию характери-
зуют их- набуханием в стандартных
жидкостях, обеспечивающих воспро-
изводимые результаты испытаний,
позволяющих оценить стойкость ре-
зни в большинстве промышленных
сред.
Характер набухания резин в мно-
гокомпонентных жидкостях не всег-
да мОжёт быть предсказан на осно-
вании данных, полученных для от-
дельных компонентов этих жидко-
стей. Напр., степень равновесного
набухания резины в смесн каприле-
на и анилина (1:1) значительно
выше, чем в этих жидкостях, исполь-
зуемых раздельно. Это, возможно,
обусловливается повышением набу-
хания в каприлене каучука, химиче-
ски модифицированного анилином.
Существует избирательная проницае-
мость и поглощение резиной различ-
ных компонентов водных растворов
кислот и щелочей. Набухание резин
в смесн растворителей часто неад-
днтнвно их содержанию в смеси и
может быть даже выше, чем в ин-
дивидуальных растворителях. Ско-
рость поглощения резиной на основе
БНК изооктана из его смеси с то-
луолом (1:1) в 15—20 раз выше,
чем скорость поглощения индивиду-
ального нзооктана. В начальный пе-
риод набухайня резин в нефтепро-
дуктах происходит быстрое избира-
тельное поглощение ароматических
углеводородов (бензол, толуол, др.).
Степень поглощения парафиновых
углеводородов возрастает прн их
смешении с ароматическими углево-
дородами.
Степень набухания — количество
поглощенной жидкости (нлн ее пара),
отнесенное к единице массы нли
объема резины (см. измерение на-
бухания). В процессе контакта с
жидкостью скорость набухания обыч-
но снижается до нулевого значения.
Расположение резни в ряд по степе-
ни набухания в жидкости может из-
меняться в зависимости от продол-
жительности контакта с жидкостью.
Поэтому для сравнения различных
резни определяют нх равновесное
набухание. Ф. М.
Лит.: 105, 150, 222, 262, 278,
370
172
НАБУХАНИЕ ДЕФОРМИРОВАН-
НЫХ РЕЗИН (strained rubber swel-
ling, Quellung von verformtem Gum-
mi)
Степень набухания резни в жидко-
стях увеличивается прн растяжении
и снижается при сжатии образца.
Влияние деформации возрастает прн
снижении топлнвомаслостойкостн ре-
зины. Прн всестороннем сжатии сте-
пень набухания повышается в 1,5—
2,0 раза по сравнению с этой вели-
чиной для одностороннего сжатия.
Увеличение объема прн набуханнн
деформированного резинового кольца
пропорционально величине (100 —
— с)1/2, где с — степень сжатия коль-
ца (%). Напр., степень набухания
резины на основе БНК, содержащей
20 % ДБФ, при растяжении на 40 %
возрастает с 50 до 140 %. Образец
ПВХ, содержащий 40 % ДОФ, при
сжатии теряет 30 % пластификатора.
Ф. М.
Лит.: 105, 150, 222, 278
НАБУХАНИЕ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ
ТЕМПЕРАТУРЕ (high-temperature
swelling, Warmequellung)
Обычно скорость проникновения жид-
кости в резины возрастает при по-
вышении температуры в соответ-
ствии с уравнением Аррениуса. Энер-
гия активации процесса диффузии
органических растворителей и мине-
ральных масел в резины составляет
соответственно 21 и 42 кДж/моль.
Зависимость скорости проникновения
жидкости от температуры возрастает
при снижении ее растворимости в ре-
зине. Энергия активации проницае-
мости для резни на основе различ-
ных каучуков составляет прн 22—
60 °C (кДж/моль): БНК — бензол
(16), циклогексан (81), гептан (79),
нзооктан (91); ФК—бензол (78),
гептан (98); КК — бензол (9, 7), геп-
тан (14). Прн повышении темпера-
туры энергия активации проницаемо-
сти может снижаться. Напр., энер-
гия актнвацнн диффузии ДОФ в
БНК прн повышении температуры
с 20 до 100 °C уменьшается в 2 раза.
Завнснмость равновесного набуха-
ния Qoo от температуры жидкости
описывается уравнением Q«> = t> X
Xexp(At), где А—коэффициент, за-
висящий (для каждой жидкости)
только от температуры; b — коэффи-
циент, зависящий от типа каучука и
его содержания в резиновой смесн;
I — температура жидкости, °C. Влия-
ние температуры на равновесное на-
бухание резин особенно важно для
циклических температурных режимов
испытаний и эксплуатации. В этих
условиях при высокой скорости про-
никновения жидкости в резину сни-
жение температуры может привести
к уменьшению объема резиновой де-
тали вследствие десорбции жидкости.
Влияние температуры на процесс
набухания резин в жидкостях может
быть значительным также из-за про-
цессов распада жидкости и деструк-
ции каучука, ускоряемых при повы-
шении температуры. Возможна окис-
лительная и гидролитическая деструк-
ция каучука примесями в жидкости
(кислород, вода и др.).
Обычно масла, смазки и топлива
не являются химически агрессивны-
ми средами для резни. Однако про-
дукты термического распада этих
жидкостей могут вызывать разложе-
ние резни. Напр., резины на основе
КК при 150 °C равновесно набухают
в днэфнрной жидкости, а прн 200 °C
объем образцов резко снижается
после достижения максимального на-
бухания. Возможно, что это обус-
ловливается разрушением вулканиза-
ционной сетки двухосновной кисло-
той, образующейся прн разложении
жидкости. Повышение температуры
173
до 150 SC приводит к резкому сни-
жению объема резины из ФК при
набухании в сложных эфирах фос-
форной кислоты (основа негорючей
гидрожидкости). Особенно следует
учитывать возможное разложение
жидкости при повышении темпера-
туры при проведении ускоренных ис-
пытаний резни и резиновых изделий.
В этом случае жидкость следует пе-
риодически заменять. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 278, 318
НАБУХАНИЕ ПРИ ПОВЫШЕННОМ
ДАВЛЕНИИ (high-pressure swelling,
Hochdruckqueilung)
Повышение внешнего давления, напр.,
до 10 МПа, приводит к резкому сни-
жению скорости диффузии и набу-
хания, степени равновесного набуха-
ния резин в углеводородах. При все-
стороннем механическом сжатии (из-
быточное давление 1,0—1,5 МПа)
равновесная степень набухания рез-
ко снижается. При увеличении из-
быточного давления влияние хими-
ческого строения каучука и жидко-
сти резко уменьшается. Так, если в
свободном состоянии различие меж-
ду изменением объема вулканизатов
БНК в ароматических и парафино-
вых углеводородах составляет 300 %
(абс.), то при давлении 10 МПа это
различие составляет всего 10%
(абс.). Ф. М.
Лит.: 105, 222, 278
НАБУХАНИЕ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ
РЕЗИН (sealing rubber swelling,
Dichtungsgummi — Quellung)
При высокой степени набухания
уплотнение выдавливается в зазор
и разрушается, что особенно опасно
для подвижных уплотнительных де-
талей. Для уплотнительных деталей
нежелательно набухание более 15 %
(об.). В отдельных случаях предель-
ное увеличение объема уплотнитель-
174
ных деталей неподвижных и подвиж-
ных соединений может составлять
соответственно 30—50 и 15—20 %.
Недопустимо снижение объема уплот-
нительных деталей из-за вымывания
пластификаторов или других ингре-
диентов резиновой смеси более чем
на 2 %. Прн снижении маслостойко-
сти резины возрастает влияние де-
формации сжатия на степень набуха-
ния и снижается предельно допусти-
мая степень сжатия образца. Напр.,
.резины на основе КК и БНК часто
разрушаются при сжатии более 20
и 30 % соответственно.
При набухании в полости с огра-
ниченным свободным объемом уплот-
нительная деталь из резины на ос-
нове немаслостойкого каучука мо-
жет оказывать давление на сопрягае-
мые поверхности до 20 МПа. Это
предполагают использовать для уве-
личения ресурса работы уплотнитель-
ных деталей. К этому следует отно-
ситься достаточно осторожно, огра-
ничив применение отдельными непо-
движными уплотнениями и обеспечив
невозможность выдавливания резины
в зазор, например с помощью защит-
ных оболочек. Следует иметь в виду,
что небольшое набухание может
улучшить уплотнительные свойства,
компенсируя возрастание ОДС.
Ф.М.
Лит.: 105, 222, 278
НАБУХАНИЯ ИЗМЕРЕНИЕ (swel-
ling test, Quellungmessung)
Изменение массы образца ДМ (в %)
рассчитывают по формуле ДМ =
= [(mi — m0)/«о]-100, где т0 и
т; — масса образца соответственно
до и после воздействия среды, г. Из-
менение объема образца ДК (в %)
гидростатическим методом рассчиты-
вают по формуле ДК/100 — [(т4 —
— т5)~ (т2 —т3)]/[т2—(т3 — т6)],
где т2 и т<—масса образца навоз-
духе соответственно до и после воз-
действия среды, г; т3 и т5 — масса
образца в воде или спирте соответ-
ственно до и после воздействия сре-
ды, г; —масса проволоки или
нитки, погруженной в воду, г. Изме-
нение объема образца Л У' (в %)
пикнометрическим методом рассчиты-
вают по формуле AV'/lOO={[mio —
— (m3 — /Иц)] — [т9 — (т7 — тн)]}/
[та— (т7— тц)], где т7 и т3 —
масса пикнометра с водой и образ-
цом соответственно до и после воз-
действия среды, г; та и т}0 — масса
образца на воздухе соответственно
до и после воздействия среды, г;
тц — масса пикнометра с водой без
образца, г.
Изменение массы образца при на-
бухании менее трудоемко и опреде-
ляется с большой степенью точности,
но практическое значение имеет в
основном изменение объема резино-
вых изделий. После выдержки резин,
не содержащих вымывающихся ин-
гредиентов, на основе ПИ, ПБ, БСК,
БНК, ХПК, ЭПК в различных угле-
водородах зависимость между сте-
пенью набухания и массой образца
линейна. При набухании резин в ин-
дивидуальных углеводородах ДК =
= р2ДЛГ/р1, где pi и рг — соответ-
ственно плотность жидкости и ре-
зины. Уравнение справедливо для
непластифицированных резин, содер-
жащих активные и неактивные на-
полнители при различной степени
вулканизации. Набухание при одно-
стороннем контакте с жидкостью в
2 раза ниже, чем при погружении
в нее.
Для многокомпонентных углево-
дородных жидкостей иногда следует
учитывать возможность избиратель-
ной сорбции резиной отдельных фрак-
ций жидкости, которая практически
не наблюдается для нефтепродуктов
с анилиновой точкой ниже 60 °C.
Увеличение объема резин, содер-
жащих пластификаторы, после вы-
держки в жидких средах рассчиты-
вают по уравнению
Д V = [ДА4 + тпл (1 - р1/р3)] • Р2/Рр
где тпл и р3 — соответственно масса
вымываемого пластификатора и его
плотность. Значение тпл зависит от
совместимости пластификатора и
жидкости, но практически при вы-
держке в нефтяных средах в резине
удерживается ие более 0,5 % пласти-
фикатора; поэтому можно принять
значение тпл равным исходному со-
держанию пластифактора в смеси,
уменьшенному на 0,5 %.
Для резин, содержащих пласти-
фикаторы, набухание не эквивалент-
но изменению массы (объема) из-за
одновременного вымывания пласти-
фикаторов (мягчителей). Поэтому
резина может быть наиболее стой-
кой по вымыванию пластификаторов
и (или) набуханию в жидкой рабо-
чей среде, но наименее стойкой по
изменению массы или объема. Ф. М.
Лит.: 149, 222, 278
НАПОЛНЕННЫЕ КАУЧУКИ (filled
rubbers, geSlite Kautschuke)
Содержат в качестве наполнителей
масла или (и) техуглерод, а также
смолы и другие вещества, введенные
в латекс или раствор каучука (БСК,
ПБ, И К, ЭПТ, БК) непосредственно
после полимеризации мономеров. Тех-
углерод добавляют в виде суспен-
зии в воде или углеводороде, масла
обычно вводят в виде эмульсии.
Маслонаполненные каучуки содер-
жат до 50 масс, ч ароматических
(БСК), парафиновых или нафтено-
вых (ПБ, ЭПТ) минеральных масел.
Наполнение маслом снижает стои-
мость и вязкость, повышает пластич-
ность каучука, но ухудшает меха-
нические свойства. Предпочтительно
175
наполнять маслом каучуки с повы-
шенной мол. массой, что обеспечи-
вает сохранение хороших техниче-
ских свойств резин.
Наполнение каучуков техуглеро-
дом (обычно печным активным) обес-
печивает более равномерное его рас-
пределение, снижение расхода энер-
гии, температуры при выгрузке из
резииосмесителя и продолжительно-
сти изготовления резиновой смеси,
однородность технологических и тех-
нических свойств смесей и резин,
уменьшение усадки при переработке,
повышение скорости шприцевания и
сопротивления преждевременной вул-
канизации резиновых смесей, гладкую
поверхность шприцованных и калан-
дрованиых заготовок. Резины на ос-
нове каучуков, наполненных техуг-
леродом, имеют повышенную изно-
состойкость и усталостную выносли-
вость, меньшее теплообразование при
многократной деформации, возможно
пониженную эластичность. Обычно
каучуки, наполненные техуглеродом
(40—100 масс, ч.), содержат также
и масла (50—90 масс, ч.), что улуч-
шает их технологические свойства.
Смолонаполненные каучуки содержат
высокостирольные смолы (смешивают
латексы БСК и сополимеров стирола
с последующей совместной коагуля-
цией), ПВХ или НАК (добавляют
в латекс БНК), термореактивные
(феноло-, анилино-, резорцино-, кар-
бамидо-, меламиноформальдегидные)
смолы. Резины на основе смолона-
полненных каучуков имеют повышен-
ные твердость, озоиостойкость, хоро-
шие технологические свойства. Ф. М.
Лит.: 79, 119, 315 (т. 2, с. 332),
324
НАПОЛНИТЕЛИ (fillers, Fullstoffe)
Высокодисперсные неорганические
или органические вещества, которые
добавляют в резиновую смесь или
176
в латекс каучука для улучшения
технологических свойств и снижения
стоимости. Характеризуются разме-
ром частиц и их распределением по
размерам (полидисперсиостью), пло-
щадью поверхности частиц (связана
с их размером), формой, характером
упаковки, пористостью и структур-
ностью частиц, химическим составом
их поверхности. Энергозатраты иа
производство различных наполните-
лей составляют (МДж/кг): техугле-
род (90—140), белые сажи (70),
модифицированные каолины (4), из-
мельченные мел и каолин (менее
0,5).
По действию на физико-механиче-
ские свойства резин различают ак-
тивные (усиливающие) и неактивные
(неусиливающие) наполнители. Уси-
ление достигается, если обеспечена
прочная связь наполнителя с каучу-
ком, а сам наполнитель способен со-
здавать прочные цепочечные струк-
туры в матрице каучука. При этом
структура резин включает каучуко-
вую матрицу, агломераты наполни-
теля и переходной слой каучука,
связанного с частицами наполнителя
(химическое и адсорбционное взаи-
модействия). Наполнители с разме-
ром частиц более 100 нм являются
неактивными. Активные наполните-
ли — техуглерод, диоксид кремния,
силикаты металлов, некоторые орга-
нические и минеральные наполнители.
При их использовании резко повы-
шаются модуль, прочностные пока-
затели и износостойкость резин, из-
меняются пластоэластические свой-
ства и вулканизационные свойства
резиновых смесей. Большинство ми-
неральных наполнителей низкострук-
турны и неактивны (степень разви-
тия их поверхности невелика, они
не создают цепочечной структуры и
не имеют связанного каучука на
своей поверхности). Выбор конкрет-
ных наполнителей зависит от требо-
ваний к свойствам резиновых смесей
и резин. Ф. М.
Лит.: 174, 183, 276, 278, 315 (т. 2,
с. 325 и 351), 331
НАТУРАЛЬНЫЙ КАУЧУК (natural
rubber, Naturalkautschuk)
Полимер изопрена — продукт расти-
тельного происхождения, получаемый
из млечного сока (латекса) тропи-
ческих каучуконосных растений (бра-
зильская гевея и др.).
Латекс (водная дисперсия каучу-
ка) содержит (%): воду (52,3—60,0),
каучук (33,99—37,3), белки (2,03—
2,70), смолы (1,65—3,40), сахара
(1,50—4,20), золу (0,2—0,7).
Каучук содержит цис-1,4-звенья
[98—100 % (масс.)] и 3,4-звеиья, сред-
немассовая мол. масса (1,1—1,8)Х
ХЮ6. Плотность 913 кг/м3, Тс —
от 70 до —72 °C; выше 10 °C амор-
фен; кристаллизуется при темпера-
туре ниже —10 °C или при растяже-
нии более 70 % (для вулканизатов —
более 200 %), максимальная скорость
кристаллизации наблюдается при
—25 °C (полупериод кристаллизации
2—4 ч), темп. пл. около 40 °C. При
хранении окисляется (возрастает со-
держание нерастворимой фракции).
Растворим в ароматических углеводо-
родах, тетрахлориде углерода, хло-
роформе, сероуглероде, циклогекса-
не; ограниченно растворим в слож-
ных эфирах и высших кетонах; не-
растворим в спиртах, кетонах, фе-
ноле. Выпадает в осадок при добав-
лении спирта или ацетона в раствор
каучука.
Существует две классификации
НК—международная и техническая.
По международной классификации
различают 8 типов в зависимости от
исходного сырья и метода получе-
ния и 35 подтипов (сортов), оцени-
ваемых визуально сравнением с эта-
лонным образцом.
Различают следующие типы (под-
типы), расположенные по мере ухуд-
шения качества каучука: рифленый
смокед-шитс, RSS (IX, 1, 2, 3, 4, 5);
белый и светлый креп (белый, тон-
кий— IX, 1); светлый толстый креп
(IX, 1, 2, 3); плантационный корич-
невый креп, перевальцованный (тон-
кий и толстый—IX, 2х, Зх); компо-
креп (1, 2, 3); тонкий коричневый
креп (1, 2, 3, 4); толстый бланкет-
креп (2, 3, 4); гладкий креп из ос-
кребков (стандартный и твердый);
чистый копченый бланкет-креп. Под-
тип IX (высший сорт) не имеет пя-
тен, пузырей и посторонних включе-
ний; повышение номера подтипа
указывает на увеличение числа де-
фектов, загрязнений и неоднородно-
сти окраски каучука. Эта классифи-
кация в значительной степени субъ-
ективна из-за отсутствия надежного
контроля воспроизводимости техно-
логии и визуальных . методов оцен-
ки.
Некаучуковые компоненты в кау-
чуке типов смокед-шитс и светлый
креп включают (% масс.): ацетоно-
вый экстракт (олеиновая, линолевая
и стеариновая кислоты, стеарины и
их эфиры, глюкозиды и др.) 1,5—3,5
и 2,2—3,5; азотосодержащие веще-
ства (белки и аминокислоты) 2,2—
3,5 и 2,3—3,7; зола (соединения нат-
рия, калия, кальция, магния, фосфо-
ра и железа, следы меди и марган-
ца) 0,15—0,85 и 0,2—0,9; влага
0,20—0,85 и 0,1—0,9 соответственно.
Содержание загрязнений (сито
44 мкм) в каучуке типов RSS1,
RSS2, RSS5, коричневый креп 1 и
коричневый креп 3 составляет
[% (масс.)] до 0,08, до 0,15; до 0,8,
до 0,55 и 0,05—0,10 соответственно;
вязкость до Муни при 100 °C от 60
до 105.
177
Техническая классификация НК
характеризует различные типы кау-
чука, обозначаемого SMR (Standard
Malaysian Rubber, стандартный Ма-
лайзийский каучук) воспроизводимы-
ми показателями, измеряемыми ме-
тодами ИСО (содержание загрязне-
ний, золы, азота и летучих, пластич-
ность, индекс PRI). Индекс PRI —
отношение пластичности каучука по-
сле старения к исходной пластично-
сти (пластомер Уоллеса) в %; ха-
рактеризует стойкость НК к окисле-
нию при хранении, переработке, экс-
плуатации и зависит от исходного
сырья и метода получения каучука.
При снижении PRI ухудшается со-
противление термическому старению,
увеличивается деструкция каучука
при пластикации. После пластикации
при 1'40 °C (5 мин) каучуки SMR5,
RSS1 и коричневый креп имели ин-
декс PRI и вязкость по Муии при
100 °C 95 и 80, 70 и 60, 55 и 48
соответственно. Загрязнения снижа-
ют усталостную выносливость НК.
Напр., резины из RSS1 и RSS5, на-
полненные техуглеродом, имели уста-
лостную выносливость 150 и 96 тыс.
циклов, из SMR5L и SMR 50—151
и 86 тыс. циклов соответственно.
По степени ухудшения качества
каучуки можно расположить в ряд
SMR5, SMR10, SMR20 и SMR50.
В этом ряду содержание загрязне-
ний (сито 44 мкм) составляет
[% (масс.), не более] 0,05; 0,10; 0,20;
0,50; содержание золы [% (масс.),
не более] 0,60; 0,75; 1,00; 1,50; ин-
декс PRI (%, не менее) 60, 50, 40
и 30; цвет маркировки на упаков-
ке — светло-зеленый, коричневый,
красный и желтый соответственно.
Содержание азота и летучих в кау-
чуках типа SMR не более 0,6 и
0,8 % (масс.) соответственно. Кау-
чук SMR5 получают только из ла-
текса, каучуки SMR20, SMR50—в
178
основном из скрапа и других видов
прДевого коагулюма.
При хранении вязкость НК моно-
тонно возрастает вследствие проте-
кания реакций по альдегидным груп-
пам каучука. Выпускают каучуки
SMR с постоянной вязкостью (аль-
дегидные группы блокируют обра-
боткой монофункциональными ами-
нами), имеющие индексы CV и LV.
Каучуки SMR5 CV50, SMR5 CV60
и SMR5 CV70 имеют вязкость по
Муни при 100 °C соответственно
45—55, 55—65 и 65—75. Вязкость
каучука SMR5 LV50 (с 4 % свет-
лого минерального масла) составляет
45—55.
Каучук SMR GP применяют для
производства шин, конвейерных лент
и других технических изделий, вяз-
кость по Муни при 100 °C которого
составляет 58—72, остальные пока-
затели иа уровне SMR10. Депротеи-
низированный НК содержит [%
(масс.), не более] загрязнений 0,015,
золу 0,15, азот 0,15, летучие 0,50;
имеет PRI 60 %, вязкость по Муии
при 100 °C — 45—55 и низкое влаго-
поглощение; пригоден для использо-
вания в кабельной промышленности.
Выпускают также НК, наполнен-
ные маслом (20—40 % ароматическо-
го или нафтенового масла) или тех-
ническим углеродом.
В отличие от синтетических изо-
преновых каучуков перед переработ-
кой НК подвергают декристаллиза-
ции (распарка при 40—70 °C в тече-
ние 24—70 ч в камерах, обогревае-
мых паром, или обработка токами
высокой частоты) и механической
пластикации (вальцы, резиносмеси-
тель, экструдер), часто в присутствии
пластикации ускорителей (0,3—
0,5 масс. ч.).
Основные закономерности состав-
ления рецептов резиновых смесей,
переработки и применения НК и ИК
одинаковы (см. изопрена полимеры).
Ф. М.
Лит.: 82, 83, 315 (т. I, с. 1001),
335, 379
НЕНАПОЛНЕННАЯ РЕЗИНОВАЯ
СМЕСЬ (pure gum mix, Reingummi-
mischung)
Резиновая смесь, содержащая вулка-
низующую систему, стабилизаторы н
небольшое количество других ингре-
диентов, необходимых для прида-
ния определенных технологических
свойств. Д. Ф.
НЕРВ (nerve, Nerv)
Стремление невулканизованного кау-
чука или резиновой смеси к эласти-
ческому восстановлению формы по-
сле деформирования. Обычно ухуд-
шает технологические свойства сме-
сей. Д. Ф.
НЕФТЯНЫЕ МАСЛА, МИНЕРАЛЬ-
НЫЕ МАСЛА (petroleum oils, Mine-
ralole)
П ластификаторы. Жидкие сложные
смеси высококипящих углеводородов
(тем. кип. 300—600 °C), получаемые
переработкой нефти. В качестве мяг-
чителей применяют парафиновые,
нафтеновые и ароматические масла.
Напр., типичные парафиновое, наф-
теновое и ароматическое масла име-
ют вязкость при 40 и 100 °C соот-
ветственно 20 и 4, ПО и 8, 763 и
17 мм2/с; плотность 861, 932 и
1018 кг/м3, показатель преломления
1,4751; 1,5167 и 1,5804; содержание
полярных соединений 0,4; 2,8; 7,8%;
содержание ароматических соедине-
ний 12,1; 42,8 и 80 %; содержание
предельных соединений 87,5; 54,4 и
12,2 %; анилиновую точку 96, 75 и
38 °C.
Степень влияния масел зависит
от состава резиновой смеси, типа и
содержания мягчителей. При замене
парафинового на нафтеновое, а за-
тем на ароматическое масло повы-
шается скорость вулканизации сме-
сей, снижается морозостойкость и
возрастает теплообразование резин.
В смесях на основе ПИ, ПБ, БСК,
БНК, ХПК предпочтительны арома-
тические масла, которые по сравне-
нию с парафиновыми маслами лучше
совмещаются с этими каучуками,
способствуют большей диспергируе-
мое™ техуглерода и обеспечивают
повышенные физико-механические по-
казатели, но снижают морозостой-
кость и эластичность резин, непри-
менимы в светлых резиновых смесях.
При повышении содержания арома-
тических соединений в масле возра-
стают сопротивление раздиру и
усталостная выносливость, но воз-
можно снижение твердости и модуля
резин. В резиновые смеси на основе
непредельных неполярных каучуков
(НК, ИК, ПБ, БСК) вводят 5—
15 масс. ч. ароматических или наф-
теновых масел (допускается добав-
ление ие более 10 масс. ч. парафи-
новых масел). Содержание аромати-
ческих масел в резиновых смесях па
основе БНК и ХПК соответственно
5—30 и 10—50 масс. ч. Повышение
количества масел более 5 масс. ч.
ухудшает диспергируемость наполни-
телей в резиновой смеси и снижает
физико-механические показатели ре-
зин.
В резиновых смесях на основе
предельных каучуков (БК, ЭПК,
ЭПТ) применяют парафиновые мас-
ла, можно применять нафтеновые
масла с низким содержанием арома-
тических и непредельных соединений
(эти масла применимы также в свет-
лых резиновых смесях). Содержание
масел в смесях из ЭПТ (ЭПК) и
БК составляет соответственно 10—
70 масс. ч. (в зависимости от содер-
жания наполнителя) и 5—30 масс. ч.
179
В отечественной резиновой про-
мышленности применяют нафтеновые
и парафино-иафтеновые (нафтопласт,
масло-мягчитель МП-174, вазелино-
вое масло, стабилпласт-62, стаби-
лойл-18, нафтол, масло МВ-2-75, мас-
ло-мягчитель для резиновой промыш-
ленности), нафтено-ароматические
(масло АК-16, автол 18), ароматиче-
ские (экстраты нефтяные марки Б,
масло типа ПН-6, пластар 37/2) и
высокоароматическне (масло МР-6)
нефтяные масла. Вазелиновое масло,
стабилпласт-62, стабилойл-18 и наф-
тол содержат соответственно 67—78,
80—82, 75 и 73 % парафино-нафте-
новых углеводородов; 20—32, 17—19,
23—24 и 26 % ароматических угле-
водородов; 1—2, до 1, 1—2 и 1 %
смол; имеют мол. массу 286, 355, 417
и 300; плотность 873—890, 860—885,
875—900 и 900 кг/м3; темп, застыв,
ниже —20, — 15, —15 и —16 °C;
анилиновую точку 72—85, 96, 104,
100 °C; параметр растворимости б
17,0; 16,69; 16,39; 16,71 (Дж/см3)0’6;
параметр совместимости |3 с каучу-
ком СКИ-3 0,0105; 0,0420; 0,2625 и
0,034 Дж/см3; параметр совместимо-
сти Р с каучуком СКД 0,0037;
0,1360; 0,4578 и 0,1213 Дж/см3 (сов-
местимость обратно пропорциональ-
на параметру Р). Масло АК-15 (ав-
тол 18) содержит 36 % парафино-
нафтеновых углеводородов, 59 %
ароматических углеводородов и 5 %
смол, имеет темп, застыв. —5 °C,
анилиновую точку 98 °C. Масла типа
ПН-6 (марка ПН-6Ш) и пластар
37/2 содержат соответственно 10—14
и 9 % парафино-нафтеиовых углево-
дородов, 76—85 и 86 % ароматиче-
ских углеводородов, 4—6 и 5 %
смол, около 3 % серы (ПН-6), имеют
мол. массу 470—497 и 531, плот-
ность 960—980 и 966 кг/м3, темп,
застыв, ниже —36 °C (ПН-6Ш), ани-
линовую точку 55—67 °C (ПН-6Ш),
180
параметр растворимости 6 17,31 и
17,41 (Дж/см3)0’5, параметр совме-
стимости Р с каучуком СКИ-3, 0,1680
и 0,2625 Дж/см3, с каучуком СКД
0,0604 и 0,2053 Дж/см3. Ф. М.
Лит.: 44, 131, 145, 278, 335
(с. 207)
НИТИ (threads, FSden)
Гибкое и прочное тело значительной
длины с малыми поперечными раз-
мерами, используемое для изготов-
ления текстильных или технических
изделий. Различают нити элементар-
ные (одиночные, неделящиеся в про-
дольном направлении без разруше-
ния), комплексные (из двух или бо-
лее элементарных нитей, продольно
соединенных между собой скручива-
нием или склеиванием), крученые
(скрученные из двух или более ком-
плексных нитей, пряж или из тех
и других вместе), крученые ком-
плексные (скрученные из двух или
более комплексных нитей), троще-
ные (из двух иля более продольно
сложенных комплексных нитей или
пряж, ие скрученных между собой),
компактированные (из элементарных
нитей или других составляющих, пе-
репутанных с помощью воздушной
струи периодически иа коротких
участках), комбинированные (скру-
ченные или компактированные из ни-
тей разных подтипов или классов),
армированные (с осевой нитью, об-
крученной или плотно оплетенной
волокнами или другими нитями),
термостабилизированные (содержа-
щие термостабилизатор). Изготавли-
вают нити текстильные (для тек-
стильных изделий) и технические
(для технических изделий).
Пряжа — нить, состоящая из во-
локон, соединенных скручиванием
или склеиванием. Крученая пряжа —
крученая нить, состоящая из двух
или более пряж. Пряжу изготавли-
вают из волокон всех видов и из
их смесей. Волокна располагаются по
длине пряжи в более или менее
распрямленном виде н соединяются
в основном скручиванием. Структура
элементарных нитей в поперечном се-
чении неоднородна, образуется из не-
скольких концентрических слоев, раз-
личных по строению и плотности.
В теле нити содержится много про-
дольных трещин и микропор.
В резиновой промышленности при-
меняют в основном нити полиэфир-
ные, полиамидные, вискозные и хлоп-
чатобумажные (см. волокна нату-
ральные), а также комбинированные
нити, изготовленные нз различных
волокон.
Число кручений — количество вит-
ков вокруг оси, рассчитанное на
длине 1 м до ее раскручивания, и
обозначаемое К, м-1. Напр., 100 м-1
означает 100 кручений на 1 м. Чис-
ло кручений характеризует степень
скрученности нитей одинаковой ли-
нейной плотности. Для нитей разной
толщины их скрученность сравни-
вают по коэффициенту кручения
а = 0,01 К л/Т, где Г —линейная
плотность, текс (значение а пропор-
ционально скрученности нити). При-
менение термина «крутка» вместо
термина «кручение» нежелательно.
Кручение сильно влияет на ме-
ханические свойства комплексных
нитей независимо от химической при-
роды волокна. При повышении чис-
ла кручений до определенного зна-
чения (за счет увеличения плотности
и равномерности нити по сечению,
выравнивания степени напряжения и
растяжения элементарных нитей)
возрастают разрывная нагрузка,
прочность и выносливость при мно-
гократных растяжении и двойном
изгибе комплексных' нитей. Дальней-
шее повышение числа кручений вы-
зывает перенапряжение отдельных
элементарных нитей и снижение ме-
ханических показателей комплексной
нитн. Начальный модуль комплекс-
ной нити уменьшается при увеличе-
нии числа кручений. Напр., при по-
вышении коэффициента кручения а
с 1,1 до 106 возрастают следующие
показатели комплексных полиамид-
ных (капроновых) нитей: разрывная
нагрузка на 4,1 %, разрывное удли-
нение на 35,8 % относительная проч-
ность на 1,2 %, работа разрыва на
37,6 %, выносливость при многократ-
ных растяжении и двойных изгибах
соответственно в 13 и 2,2 раза. При
повышении коэффициента кручения
комплексных полиэфирных (лавсано-
вых) нитей с 1,5 до 74 разрывная
нагрузка возрастает на 4 %, разрыв-
ное удлинение на 28,3 %, работа
разрыва на 34 %, выносливость при
многократных растяжении и двойном
изгибе соответственно в 4,4 и
2,2 раза. Число кручений обычно
составляет 85—150 витков/м для
уточных нитей и 80—250 витков/м
для нитей основы.
Поперечные размеры нитей (во-
локна) характеризуют линейной
плотностью, равной массе образца
нити или волокна (г) длиной 1000 м.
Единицей измерения линейной плот-
ности является текс-мг/м-г/км. Ра-
нее поперечные размеры нитей ха-
рактеризовали другими условными
единицами — номером (V, отношение
длины к массе, м/г), денье (Д),
грэкс (G). Пересчет проводится по
формуле Т = 1000/N = Д/9 = G/10.
Прочностные свойства нитей (во-
локон) характеризуют разрывной на-
грузкой (наибольшее усилие при
растяжении до разрыва, Н), удель-
ной относительной разрывной на-
грузкой (разрывная нагрузка, при-
ходящаяся на единицу линейной
плотности, сН/текс или мН/текс),
разрывным удлинением (прираще-
181
нием длины в момент разрыва, мм),
удельным относительным разрывным
удлинением.
Жесткость (сопротивление нитей
растяжению) характеризуют началь-
ным модулем жесткости Е\, который
равен напряжению (МПа) или от-
носительной нагрузке (сН/текс), не-
обходимой для растяжения нити
(волокна) па 1 %. Выносливость
нитей (волокон)—число циклов на-
грузка — отдых при многократном
растяжении или число двойных из-
гибов, при которых образец разру-
шается. Влажность — содержание
влаги (%) по отношению к нормаль-
ной сухой массе нитей (определяют
высушиванием образца до постоян-
ной массы). Испытания нитей про-
водят по ГОСТ 6611.0—73—6611.4—
73. Ф. М.
Лит.: 27, 95, 135, 142, 153
НИТИ ПОЛИАМИДНЫЕ (polyamide
threads, Polyamidfaden)
Нити, полученные из полиамидных
волокон. Технические нити имеют бо-
лее высокие механические показате-
ли, чем текстильные нити. Отече-
ственные капроновые и анидные
технические нити имеют относитель-
ную разрывную нагрузку 60—
75 сН/текс, относительное разрыв-
ное удлинение 12—20 %, выносли-
вость при многократном двойном
изгибе (напряжение 50 МПа)
25 000—35 000, эластическое восста-
новление после деформации (10 %)
95—98 %. Остальные показатели
(плотность, влажность, снижение по-
казателей во влажном состоянии
и др.) близки к показателям
свойств волокон. Нити из аромати-
ческого полиамида имеют относи-
тельную прочность 3,1—3,6 ГПа, от-
носительное разрывное удлинение
2,5—6,0 %. Ф. М.
Лит.: 27, 95, 142, 206
НИТИ ПОЛИЭФИРНЫЕ (polyester
threads, Polyesterfaden)
Нити, полученные из полиэфирных
волокон. Технические нити (34—
222 текс) имеют более высокие ме-
ханические показатели, чем тек-
стильные нити. Лавсановые техниче-
ские нити имеют относительную раз-
рывную нагрузку 55—80 сН/текс,
относительное разрывное удлинение
8—15 %, выносливость при много-
кратном двойном изгибе (напряже-
ние 50 МПа) 7000—14 000, эласти-
ческое восстановление после дефор-
мации (10%) 75 %. Остальные по-
казатели (плотность, влажность,
снижение показателей во влажном
состоянии и др.) близки к показа-
телям свойств волокон. Вырабаты-
вают технические полиэфирные нити
термофиксированиые (подвергнутые
термической обработке), адгезион-
ные малоусадочные (термофиксиро-
ваииая комплексная, подвергнутая
специальной поверхностной обработ-
ке), термостабилизированиые (содер-
жащие термостабилизатор), повышен-
ной прочности (более 80 сН/текс).
Ф. М.
Лит.: 27, 95, 142, 206
N-НИТРОЗОДИФЕНИЛАМИН
(N-nitrosodiphenylamine, N-Nitroso-
diphenylamin)
Замедлитель преждевременной вул-
канизации
NO
(CijHiqNjO)
Коричневый кристаллический поро-
шок или чешуйки, плотность 1240—
1270 кг/м3, темп. пл. 63—66,5 °C,
растворяется в ацетоне, этилацетате,
бензоле, хлорированных углеводо-
родных, горячем этаноле, нераство-
182
рим в воде. Горюч, пылевоздуш-
ные смеси взрывоопасны, темп,
воспл. 175 °C. Токсичен, ПДК
3 мг/м3.
Применяют в резиновых смесях
на основе каучуков общего назна-
чении, содержащих серу и сульфен-
амидные, тиазоловые, тиурамные, ди-
тиокарбаматиые и гуанидиновые
ускорители (мало эффективен с
альдегидаминами). Неэффективен в
отсутствие элементарной серы (за
исключением пероксидных систем).
Особенно эффективен в вулканизую-
щих системах, содержащих органиче-
ский пероксид и соагент вулканиза-
ции (МФДМ, метакрилаты). Более
эффективен в присутствии ОБС, чем
ЦБС (особенно при повышенном со-
лент А, ретардер 2N, AN, J, NDPA
и др. Ф. М.
Лит.: 66, 158, 278, 288, 290
НИТРОЗОКАУЧУК, НИТРОЗО-
ФТОРКАУЧУК (nitroso rubber, Nit-
rosokautschuk)
Фторкаучук, являющийся альтернант-
ным сополимером трифтор нитрозоме-
тана с тетрафторэтиленом, НФК
[_N-O-CF2-CF2—]п
CF3
нли карбоксилатный сополимер три-
фториитрозометана с тетрафторэтн-
леном и нитрозоперфтормасляной
(иитрозоперфторпропионовой) кисло-
той КНФК
[(—N—О—CFs—CFu—)м(—N—О—CF2-CF2—),]„
CF3 ((!:F2)3COOH
держании ЦБС). Активность сни-
жается при повышении температуры
до 100—130 °C. Напр., в вулканизую-
щих системах с МБТ максимальная
температура применения НДФА 100—
ПО °C, а в системах с ЦБС 120 °C.
При 135 °C НДФА разрушается, а
при более высокой температуре воз-
можно ускорение процесса вулкани-
зации. Способствует восстановлению
слабо подвулканизованных резино-
вых смесей при их повторной обра-
ботке на холодных вальцах. Реко-
мендуемые дозировки: в качестве
замедлителя 0,2—1,0 масс, ч., в ка-
честве восстанавливающего агента
1 масс. ч. Окрашивает светлые рези-
ны, может выцветать иа поверх-
ность. Возможно порообразование
при вулканизации без давления. Оте-
чественный продукт — чешуйки от
желтого до коричневого цвета, плот-
ность 1270 кг/м3. Торговое наимено-
вание: N-иитрозодифениламин техни-
ческий, дифенам Н (СССР), вулка-
Содержаиие карбоксильных звеньев
в КНФК 0,5—1,5 % (мол ), возмож-
на сополимеризация с другими нит-
розоалифатическими монокарбоно-
выми кислотами. Мол. масса состав-
ляет примерно 1 300 000 (НФК) и
300 000 (КНФК), Тс-50°C, плот-
ность 1930 кг/м3. Каучуки аморфны,
негорючи, растворяются во фторугле-
водородах.
Резина из КНФК, вулканизован-
ная трифторацетатом хрома (5—
8 масс, ч.), имеет /р 7—15 МПа, ер
500—800 %, Н по Шору А 55—70 ед.
Для низкой ОДС при повышенной
температуре необходима вторая ста-
дия вулканизации на воздухе (напр.,
при 175 °C в течение 24 ч). Резины
работоспособны от —40 до 175 °C.
Абсолютно негорючи. Главная их
особенность — исключительная хими-
ческая стойкость, в т. ч. к сильным
окислителям, напр., к чистому кис-
лороду под давлением, тетроксиду
азота, трифториду хлора и элемен-
183
тарному фтору, в которых нерабо-
тоспособны другие эластомеры. Од-
нако они нераднацнониостойки и
разрушаются в присутствии силь-
ных оснований.
Вулканизация полнфункцнональ-
нымн аминами, напр., трнэтнлентетр-
амнном и гексаметнленднаминкарба-
матом, резко уменьшает высокую
стойкость каучука к окислению.
Приемлемые вулканизующие систе-
мы для НФК отсутствуют; для вул-
канизации КНФК пригодны оксиды
металлов, эпоксиды, амины, метал-
лические соли фторуглеродных и ор-
ганических кислот. Замедлители
преждевременной вулканизации—бен-
зойная и салициловая кислоты, фта-
левый ангидрид. Наполнитель—кол-
лоидная кремнекнслота.
Резины нз КНФК имеют очень
высокую стоимость, их переработка
затруднена. Ф. М.
Лит.: 215, 247, 285, 322, 335.
НОМЕНКЛАТУРА КАУЧУКОВ ПО
ИСО (ISO rubbers nomenclatures,
ISO Kautschukesortiment)
Стандартом ISO 1629—1976 (E)
установлена общая система класси-
фикации основных каучуков, в т. ч.
латексов, основанная на химическом
составе полимерной цепи.
Каучуки классифицируются и ко-
дируются по следующим группам:
М — карбоцепные насыщенные
каучуки (главная цепь насыщенного
типа);
N —каучуки с атомами азота в
главной цепи;
О —каучуки с атомами кислоро-
да в главной цепи;
R — карбоцепные ненасыщенные
каучуки;
Q — каучуки с атомами кремния
в главной цепи;
Т — каучуки с атомами серы в
главной цепи:
184
U — каучуки с атомами углеро-
да, кислорода и азота в главной
цепи. Ниже приведены примеры
обозначения разных типов каучу-
ков.
Группа М содержит: АСМ — со-
полимеры эфиров акриловой кислоты
с небольшим количеством реакцион-
носпособного мономера, облегчающе-
го вулканизацию; ANM — сополимеры
эфиров акриловой кислоты с НАК;
СМ — хлорированный полиэтилен;
CFM—полнтрнфторхлорэтнлен, CSM—
хлорсульфнрованный полиэтилен;
EPDM — тройной сополимер этилена,
пропилена и несопряженного диена;
ЕРМ — сополимер этилена и пропи-
лена; FPM — каучуки, содержащие
боковые фтор- и фторалкнл- или
фторалкоксн-боковые группы; IM —
полннзобутнлен.
Группа О содержит: СО — гомо-
полимер эпихлоргидрина; ECO — со-
полимер эпихлоргидрина и оксида
этилена; GPO — сополимер оксида
пропилена и аллнлглицндилового
эфира.
Группа R содержит каучуки:
ABR — бутадненакрнлатные, BR —
бутадиеновые, CR — хлоропреновые,
IIR — бутиловые; IR — изопреновые
синтетические, NBR — бутадненнит-
рнльные, NCR — хлоропреннитрнль-
ные, NR — изопреновые натуральные,
PBR — бутадненпнрнднновые, SBR —
бутадненстирольные, SCR — хлоро-
пренстнрольные, SIR — изопренсти-
рольные, NIR —нзопренннтрнльные,
PSBR — бутадненстиролпнрнднно-
вые, XSBR — карбокснлсодержащне
бутадненстирольные, BIIR — бромбу-
тнловые, CIIR — хлорбутиловые.
Группа Q включает каучу-
ки: MFQ — метилфторснлоксановые,
MPQ — метнлфеннлсилоксановые,
MPVQ — метилфенилвнннлснлоксано-
вые, MQ — днметилснлоксановые,
MVQ — метнлвинилсилоксановые.
Группа U иключает: AFMti —
тройной сополимер тетрафторэтнле-
на, трифториитрозометана и нитро-
зоперфтормасляиой кислоты; AU —
уретановые каучуки на основе слож-
ных эфиров; EU — уретановые кау-
чуки на основе простых эфиров. Ф. М.
НОРБОРНЕНОВЫЙ КАУЧУК (poly-
norbornene rubber, Polynorbornen-
kautschuk)
Непредельный каучук, образующий-
ся прн полимеризации с раскрытием
норборненового цикла. НБК — мел-
кодисперсный термопластичный поро-
шок Тс 35 °C, вязкость по Муни прн
100 °C 150. Совмещается с большим
количеством (до 200 масс, ч.) масел
и наполнителей, образуя резиновую
смесь с вязкостью по Муни прн
100 °C до 40 н Тс до —60 °C. Торго-
вое наименование: норсорекс (Фран-
ция).
Основное достоинство НБК —
возможность получить резины с
твердостью по Шору А до 15—20 ед.
прн удовлетворительных прочностных
характеристиках, постоянных вибро-
изолирующих свойствах при темпера-
туре от 10 до 100 °C. Резины тер-
мостойки до 100 °C, стойки к рас-
творителям, маслам, растительным и
животным жнрам. Динамические
свойства изменяются в широких пре-
делах в завнснмостн от содержания
н типа наполнителя. Морозостойкость
резин зависит от типа н содержания
мягчителя (пластификатора). Рези-
ны, содержащие 200 масс. ч. техугле-
рода N 550 н 180 масс.ч. высоко-
вязкого ароматического, ннзковязко-
го ароматического, нафтенового н па-
рафинового масел, работоспособны
соответственно до —10, —30, —42
н —49 °C.
Используют полуэффективные и
эффективные вулканизующие систе-
мы, органические пероксиды. Вул-
канизующие системы включают
(масс.ч.): для изделий общего на-
значения— серу (1,5), ЦБС (5),
окснд цннка (5), стеариновую кис-
лоту (1); для изделий с низкой
ОДС — днкумнлперокснд 40 %-ный
(6,5), окснд цинка (5) н стеарино-
вую кислоту (0,5); для литья под
давлением — тиурамы (3), ДТДМ
(1,5), ДОТГ (0,8), ЭТМ (0,5), окснд
цннка (5), стеариновую кислоту (1);
для экструзии — серу (1), ДОТГ (1),
ДМДТК цннка (2), МБТ (2), окснд
цннка (5) н стеариновую кислоту
(1). Наполнители — малоактивный
нли неактивный техуглерод, мел, као-
лин. Мягчители — ароматическое н
нафтеновое масла. Для повышения
морозостойкости добавляют эфнрный
пластификатор. Озоностойкне рези-
ны содержат антиозонанты н защит-
ные воска.
Резиновая смесь, содержащая
(масс.ч.): каучук (100), серу (1),
МБТ (2), ДОТГ (0,5), ДЭДТК тел-
лура (1), ЭТМ (0,5), оксид цинка
(5), стеариновую кислоту (1), тех-
углерод МТ (100), мел (40), нафте-
новое масло (260), технологическую
добавку (2), ИФФД (4), защитный
воск (3), имеет плотность 1080 кг/м3,
вязкость по Муни прн 100 °C 26, fsoo
1,1 МПа, h 9,6 МПа, еР 630 %, Н
по Шору А 18 ед., ОДС (70 °C,
22 ч) 23 %. Резиновая смесь, содер-
жащая (масс.ч.): серу (1,5), ЦБС
(5), оксид цинка (5), стеариновую
кислоту (1), ароматическое масло
(180), парафиновое масло (20) н
200 масс. ч. одного нз техуглеродов
N 330, N 550, N 990, каолина, мела,
имеет соответственно /р 20, 18, 14,
13, 12 МПа, Н по Шору А 57, 53, 33,
36, 25 ед., вязкость по Муни прн
100 °C от 35 до 26.
Резиновые смеси изготавливают в
резииосмесителе, онн хорошо ка-
ландруются, экструдируются н фор-
185
муются. Резины из НБК применяют
в производстве изделий с очень низ-
кой твердостью, в т. ч. взамен губ-
чатых резин. Ф. М.
Лит.: 278, 335 (с. 45), 363
О
ОБЫЧНАЯ ВУЛКАНИЗУЮЩАЯ
СИСТЕМА, ОБЫЧНАЯ СИСТЕМА
(conventional curing system, Gewohn-
heitsvulkanisationssystem)
Серосодержащая вулканизующая си-
стема, включающая серу, ускорители
и активаторы вулканизации. Исполь-
зуется в резиновых смесях на осно-
ве непредельных каучуков, ЭПТ и
БК. Содержит (масс, ч.): неоргани-
ческий (2—5) и органический (1—4)
активаторы вулканизации, предпо-
чтительно оксид цинка и жирную
кислоту. Обеспечивает хорошие тех-
нологические свойства резиновых сме-
сей и технические свойства резин,
имеет низкую стоимость, минималь-
ную термостойкость.
Резиновые смеси на основе НК
(ИК) включают (масс, ч.): серу
(2,0—3,5) и ускорители вулканиза-
ции (1,2—0,4). Напр., серу (2—3),
МБТ или ДБТД (0,7—1,5) и ТМТД
или ТМТМ (0,05—0,30); серу (2—3),
МБТ, МБТЦ или ДБТД (0,8—1,2) и
ДФГ (0,2—0,4); серу (2—3) и МБТ
или МБТЦ (1—2); серу (2—3); ЦБС
или ОБС (0,4—0,9) и МБТ или
ДБТД (0—0,3); серу (2—3), ТМТД,
ТЕТД или ТМТМ (0,1—1,0) и МБТ
или ДБТД (0—1); серу (2,0—3,5),
ДТКЦ . (0,1—0,3), МБТ или ДБТД
(0,3-0,8); серу (2,5) и ЦБС
(0,5-0,8).
Резиновые смеси иа основе БСК
включают (масс, ч.): серу (1,5—3,0)
и ускорители вулканизации (2,5—0,7).
Напр., серу (2) и ЦБС (1,0—1,2);
серу (1,5—2,2), ЦБС или ОБС
186
(0,5—1,5) и ДТКЦ (0—0,2) серу
(1,5—2,5), МБТ, МБТЦ или ДБТД
(1—2) и ТМТД или ТМТМ (0,1—0,3)
или ЦБС (0,2—1,0) или ДФГ
(0,2—0,8); серу (2—3), МБТ или
ДБТД (1,0-2,5) и ДТКЦ (0—0,4).
Резиновые смеси на основе БНК
включают (масс, ч.): серу (1,5—3,0)
и ускорители вулканизации (2,5—1,0).
Напр., серу (1,5) и ЦБС (1); серу
(1,5), ТМТД (0,1) и МБТ (1); серу
(1,5—2,5), МБТ или ДБТД (1,0—1,5)
и ТМТД или ТМТМ (0,1—0,3); серу
(2,0—2,5), МБТ (1,2—1,6) и ДФГ
(0,2—0,5); серу (2—3), МБТ
(0,8—1,0) и ДТКЦ (0,1—0,2); серу
(1,5—2,5), ЦБС или ОБС (1,0—1,5)
и ДФГ (0—0,4) или ТМТМ (0—0,2).
Ф. М.
Лит.: 83, 278, 335 (с. 33, с. 105)
ОДОРАНТЫ (odorants, Riechstoffe)
Душистые вещества, добавляемые в
резиновые смеси (0,05—0,25 масс, ч.)
для улучшения их запаха. Пред-
ставляют собой органические соеди-
нения на основе алкилфеиолов, тер-
пенфенолов, скипидара, изопрена,
тетрахлоралканов, эфирных масел,
бензальдегидов и др. Содержат ве-
щества дли маскировки (устранения)
неприятного запаха резни (дезодо-
ранты) и вещества для придания ре-
зинам приятного запаха (реодораиты
и отдушки). Применяют в резино-
вых смесях, резины из которых пред-
назначены для использования в кон-
такте с пищевыми продуктами, бы-
товой технике, медицинских и спор-
тивных изделиях, обуви, одежде
и др. Ф. М.
ОЗОН (ozone, Ozon)
Аллотропическая модификация кис-
лорода, Оз неустойчивый голубой газ
с резким запахом, легко диссоции-
рует с выделением атомарного кис-
лорода (03->0 + 02), более акти-
вен, чем молекулярный кислород,
сильный окислитель. При взаимодей-
ствии с эластомерами отщепляет во-
дород от метиленовых групп и об-
разует озониды в реакциях с двой-
ными связями в непредельных кау-
чуках. Сильно раздражает слизистую
оболочку глаз и дыхательные пути,
ПДК в воздухе 1 мг/м3. Непрерывно
образуется в верхних слоях атмо-
сферы иа высоте . 20—25 км в ре-
зультате действия УФ-излучения
солнца на кислород. Концентрация
озона в воздухе у поверхности зем-
ли составляет не более 10~5 %
(масс.), обычно от 2 -10—6 до
4-10-6 % (масс.). Концентрация в
воздухе зимой в 3 раза ниже, чем
летом, и возрастает в направлении
от экватора к высоким широтам.
В районе больших городов возмож-
но резкое повышение содержания
озона в воздухе, напр. до 50-10~6 %
(масс.) при большом смоге в районе
Лос-Анджелоса.
Согласно ГОСТ 15150—69 содер-
жание озона в приземном (привод-
ном) слое воздуха составляет (верх-
нее рабочее значение) от 20 мкг/м3
(умеренный и сухой тропический
климат) до 40 мкг/м3 (морской, хо-
лодный и влажный тропический кли-
мат). Ф. М.
Лит.: 83, 137, 222, 226 (т. 2), 291
(т. 2, с. 123)
ОЗОННОЕ СТАРЕНИЕ (ozone
ageing, Ozonaiterung)
Старение под действием озона, ко-
торый интенсивно реагирует с двой-
ными связями каучука, образуя озо-
ниды. Взаимодействие с озоном
ограничено поверхностью резинового
изделия (образца), на которой об-
разуетси хрупкий маслообразный
слой продуктов деструкции толщи-
ной 10~7 м, защищающий недефор-
мированные образцы от дальнейшего
повреждения озоном. Если образец
подвержен механическим напряже-
ниям, защитный слой легко разру-
шается, открывая возможность про-
никновения озоиа в следующие слои
резины. Поэтому озонному старению
подвержены, как правило, только
деформированные образцы. Трещины
образуются при деформации растя-
жения, при других видах деформа-
ции трещины образуются только в
тех частях образца (изделия), ко-
торые подвержены растяжению.
Обычно озонное старение включает
индукционный период, завершающий-
ся образованием трещин, и период
разрастания трещин. При небольшой
(десятки процентов) деформации
растяжения трещины образуются в
направлении, перпендикулярном на-
правлению действия нагрузки (рас-
тяжения) материала. Озонное ста-
рение характеризуют временем до
появления трещин и временем до
разрыва образца. Зависимость вре-
мени до разрыва образца тр от кон-
центрации озоиа в широком интер-
вале концентраций (от 10-1 до
10—6 %) описывается уравнением
тр = АС-".
Существует пороговая деформа-
ция, т. е. максимальное значение де-
формации растяжения, при которой
после заданной продолжительности
старения резины в атмосфере, со-
держащей озон, трещины ие возни-
кают (ГОСТ 9.066—76). Выше по-
роговой деформации расположена
область критических деформаций, в
пределах которой скорость разраста-
ния трещин максимальна, а долго-
вечность минимальна. По данным
различных авторов область крити-
ческих деформаций составляет от 5
до 100%, а область критических на-
пряжений— от 0,1 до 1,4 МПа. Ча-
ще всего называют интервал дефор-
маций от 5 до 20 %. При повыше-
187
нни степени деформации время до
появления трещин монотонно сни-
жается, а количество трещин моно-
тонно возрастает (размер трещин
уменьшается и становится настолько
малым, что они ие видны невоору-
женным глазом и малоопасны). Ско-
рость роста трещин, при деформации
выше критической области, снижает-
ся. Напротив, в критической обла-
сти деформации количество трещин
мало, но их длина и глубина ве-
лики, что приводит к разрушению
вулканизата. Повышение степени де-
формации снижает продолжитель-
ность индукционного периода (до
начала образования трещин). Увели-
чение концентрации озона мало
влияет или снижает значение кри-
тической деформации.
Повышение температуры поверх-
ности образца (изделия) на 20—
25 °C в результате перегрева сол-
нечным излучением может ускорить
процесс образования трещин в 3—
4 раза. Поэтому, несмотря на мень-
шую концентрацию озона в атмо-
сфере, озонное старение резин в
тропическом климате происходит ин-
тенсивнее, чем в других климатиче-
ских зонах. Интенсивность озонного
старения уменьшается при снижении
температуры и пренебрежимо мала
при температуре, превышающей Тс
на 15—20 °C. Разрушение резин про-
исходит даже при наличии следов
озона в окружающем воздухе, ско-
рость этого' процесса резко возра-
стает при повышении концентрации
озона. Если в естественных условиях
для образования видимых трещин в
деформированном образце необходи-
мо длительное старение, то при
концентрации озона 0,1 % растрес-
кивание и разрыв образца могут про-
изойти практически мгновенно.
Ф.М.
Лит.: 104, 105, 137, 222, 257 (т. 2,
с. 144), 291 (т. 2, с. 123), 315 (т. 2,
с. 410)
ОЗОНОСТОЙКОСТИ ИСПЫТАНИЯ
(ozone — resistance tests, Ozonalte-
rungspriifung)
Ускоренные испытания с целью срав-
нительной оценки и классификации
резин по стойкости к озонному ста-
рению проводят по ГОСТ 9.026—74.
Метод заключается в том, что об-
разцы подвергают статической или
динамической деформации растяже-
ния или воздействию постоянной рас-
тягивающей нагрузки в среде озо-
нированного воздуха с заданными
концентрацией озона и температурой
и определяют способность деформи-
рованного образца сопротивляться
разрушающему действию озона по
одному из показателей:
времени до появления на поверх-
ности первых трещин, видимых не-
вооруженным глазом;
времени до разрыва образца;
коэффициенту озонного старения
по прочности при растяжении;
максимальной концентрации озо-
на, при которой в течение заданного
времени не наблюдается размягчения
образцов.
Испытания проводят прн кон-
центрации озона 2,5; 5,0 или 20 X
X Ю~5 % (об.), но допускается кон-
центрация озона до 1 • 10~* % (об.).
Условия испытаний устанавливают в
соответствии со стандартами или
техническими условиями на резины
и резиновые изделяя.
Ускоренные испытания на стой-
кость к термосветоозонному старе-
нию для сравнительной оценки ре-
зин проводят по ГОСТ 9.064—76.
Метод заключается в том, что об-
разцы подвергают одновременно ста-
тической яли динамической дефор-
мации растяжения и световому об-
188
лучению в среде озонированного воз-
духа с заданными концентрацией
озона, температурой, интенсивностью
облучения и определяют способность
деформированного образца сопро-
тивляться указанному разрушающе-
му воздействию по одному из по-
казателей:
времени до появления на поверх-
ности образца первых трещин, ви-
димых невооруженным глазом;
времени до разрыва образца;
коэффициенту термосветоозоиного
старения по прочности при растяже-
нии.
Испытания проводят при темпе-
ратуре 30 и 50 °C; концентрации озо-
на 2,5; 5,0 и 20-10-5% (об.); исход-
ной статической деформации растя-
жения; частоте динамической дефор-
мации растяжения 0,17 Гц
(10 цикл/мии) и амплитуде динами-
ческой деформации растяжения 30 % ;
интенсивности светового потока 280
я 500 Дж/м2-с. Допускается исполь-
зовать наиболее озоностойкие рези-
ны при концентрации озона до
1-10-1 % (об.).
Заключение об озоиостойкости
резин в атмосферных условиях, сде-
ланное по результатам ускоренных
лабораторных испытаний, может
быть ошибочным, так как относитель-
ное сопротивление озонному старению
различных резин может сильно из-
меняться при изменении концентра-
ции озона в воздухе и температуры.
Напр., резины из ЭПТ и ЭПК при
старении в условиях умеренного и
тропического климата подвергаются
озонному растрескиванию, а при
ускоренных испытаниях в течение
30 сут (концентрация озона —
5-10-3 %) растрескивания не на-
блюдается. Различие между резуль-
татами озонного старения в есте-
ственных и лабораторных условиях
может быть обусловлено также раз-
личиями в толщине и форме образ-
цов (изделий), распределении и ве-
личине механических напряжений,
наличием сопутствующих факторов
(солнечное излучение, влага). По-
этому ускоренные испытания более
пригодны для исследовательских це-
лей, напр., для выбора состава ре-
зиновой смеси и защитных добавок.
Прогнозирование поведения резин в
эксплуатации надежнее проводить по
результатам испытаний в естествен-
ных условиях.
При этом следует иметь в виду
сезонное изменение содержания озо-
на в атмосфере. Ф. М.
Лит.: 104, 105, 222, 291 (т. 2,
с. 123)
ОЗОНОСТОЙКОСТЬ (ozone resi-
stance, Ozonbestandigkeit)
Способность резин сопротивляться
озонному старению. Зависит от типа
каучука и может быть повышена
добавлением защитных веществ в ре-
зиновую смесь. Резины на основе
ненасыщенных каучуков наименее
озоиостойки. Однако важно не толь-
ко количество двойных связей в мо-
лекулярной цепи каучука. Напр.,
озоностойкость резин из ХПК суще-
ственно выше, чем резин из ПИ.
Предложена следующая классифика-
ция резин по озоиостойкости при
статической деформации растяжения
не более 50 % в зависимости от типа
каучука.
1. Особостойкие резины на осно-
ве ФК, ЭПК, ХСПЭ, частично КК;
разрушение не происходит в течение
нескольких лет в атмосферных усло-
виях и до 1 ч при концентрации озона
от 0,1 до 1 %.
2. Стойкие резины на основе БК,
ПСК, ПУ, ХПК с защитными до-
бавками; разрушение не происходит
при выдержке в течение нескольких
189
лет в атмосферных условиях и до
1 ч при концентрации озона 0,01 %.
3. Умеренностойкне резины на
основе ХПК без защитных добавок
нлн ПИ, БСК, БНК с защитными
добавками; разрушение не происхо-
дит прн выдержке в течение от не-
скольких месяцев до 2 лет в ат-
мосферных условиях н до 1 ч прн
концентрации озона 0,001 %.
4. Нестойкие резины на основе
ПИ, БСК, ПБ, БНК без защитных
добавок; разрушение не происходит
прн выдержке в течение от несколь-
ких суток до 1 мес. в атмосферных
условиях н до 1 ч прн концентрации
озона 0,0001 %.
Эта классификация соответствует
общепринятым представлениям (за
исключением резни на основе КК).
Прн озонном старении ухудшаются
механические свойства резин из КК
независимо от наличия деформа-
ции, трещины на поверхности образ-
цов не образуются, старению подвер-
жен образец по всему объему. По-
видимому, для эксплуатации прн
постоянной деформации необходимы
ннзкомодульные резины, а при по-
стоянном напряжении — резины с по-
вышенной жесткостью. Для динамиче-
ских условий эксплуатации высоко-
модульные резины нежелательны.
Прн повышении температуры мо-
жет уравниваться влияние типа кау-
чука на озоностойкость резин. Напр.,
скорость роста трещин резин на
основе НК и БК при 20 °C состави-
ла 0,22 н 0,02 мм/мин, а прн 50 °C —
0,19 и 0,16 мм/мин. Замена до 30 %
непредельных каучуков на предель-
ные (напр., ЭПТ) резко повышает
озоностойкость резни. Эффективна
также замена 10—20 % ПИ на БСК
илн ХПК (предпочтителен каучук
меркаптанового регулирования). Озо-
ностойкость резни нз непредельных
каучуков можно повысить в 2—
190
5 раз добавлением в резиновые сме-
сн антиозонантов и защитных восков
одновременно. Считают, что продук-
ты взаимодействия антиозонантов с
озоном н защитный воск создают
физическое препятствие для даль-
нейшего доступа озона. Стабильная
защита обеспечивается вследствие
постоянной миграции воска н анти-
озонанта на поверхность нз объема
образца (изделия), но единое мне-
ние о механизме их защитного дей-
ствия отсутствует. Эффективность
восков уменьшается при повышении
нлн чрезмерном снижении темпера-
туры, онн малоэффективны в рези-
нах, наполненных мелом. Антиозо-
нанты увеличивают индукционный
период образования трещин н вели-
чину критической деформации (напр.,
для резни из БСК). Эффективность
антиозонантов при длительном ат-
мосферном старении, выше, чем прн
ускоренных лабораторных испыта-
ниях прн повышенной концентрации
озона. Ф. М.
Лит.: 104, 105, 137, 196, 222, 257
(т. 2, с. 144), 291 (т. 2, с. 123), 315
(т. 2, с. 410)
ОКИСЛЕНИЕ (oxidation, Oxydation)
Химическое взаимодействие кислоро-
да с каучуком или резиной на его
основе, вызывающее изменение нх
строения н технических свойств.
Окисление углеводородных каучу-
ков включает инициирование (обра-
зование радикалов R- нлн RO- н
ROO-), рост цепи (R-4-Oj-^-ROO -,
ROO- 4- RH-> ROOH 4- R), раз-
ветвление цепи (ROOHRO • 4-НО •,
RO- 4-RH->-ROH 4-R-, НО-4-
4-RH->-HOH 4-К-. ROOH4-RH-*
-> R-4-RO-HjO), обрыв цепи
(2R->, 2ROO-->, R- 4-ROO->- об-
разование неактивных продуктов).
Образование полимерного радикала
R. (необходимое условие окисления)
может быть вызвано физическими
(повышенная температура, ионизи-
рующее излучение, механическое на-
пряжение и др.) нлн химическими
(прямая активация кислородом или
озоном, катализаторы и др.) факто-
рами. Радикалы RO- н ROO- обра-
зуются также при распаде перокси-
дов и гндропероксндов, накопленных
в материале в процессе его получе-
ния и обработки. Содержание гнд-
ропероксндов определяют спектрофо-
тометрнчески с помощью методов
нодометрнн, трнфеннлфосфинового и
обработки окисленного полимера па-
рами диоксида серы. Прн окислении
полимеров образуются карбонильные
группы разных типов (моно- и ди-
кетонные, альдегидные, кислотные,
сложноэфирные, циклические, лак-
тонные), количество которых опре-
деляют спектрофотометрически.
Термическое окисление каучуков
и резин — вырожденно-разветвленный
цепной процесс, в котором распад
гндропероксндов является основным
источником радикалов, инициирую-
щих окисление. S-образный характер
кинетических кривых окисления обу-
словлен начальной стадией накопле-
ния гндропероксндов, максимальным
повышением скорости окисления на
второй стадии процесса н последую-
щим снижением скорости. Распад
гндропероксндов и окисление уско-
ряются под действием тепла, света,
солей металлов переменной валент-
ности (медн, кобальта, железа, ти-
тана, марганца и др.), статических
н динамических деформаций.
Скорость поглощения кислорода
зависит от температуры, формы н
размеров образца (изделия), типа
каучука н состава резиновой смесн,
структуры пространственной сетки
вулканизата. Напр., после выдержки
в течение 24 ч прн 25, 50, 80, 100,
120 и 140 6С содержание кислорода
в центре образца толщиной 20 мм
составляет соответственно 4, 30, 67,
80, 90 н 96 % от содержания кис-
лорода на его поверхности. Повы-
шение температуры на 10 °C может
более чем удвоить скорость окисле-
ния. Прн одинаковой вулканизую-
щей системе скорость окисления ре-
зни снижается в следующем ряду
каучуков: НК н ИК, ПБ, БСК, ХПК
н УК, БНК, БК, ХСПЭ, ЭПТ и ЭПК,
АК, ФКК, ФК, КК. Скорость погло-
щения кислорода для КК, ФК, ПЭ
н БСК при 120 °C составляет соот-
ветственно 22, 48, 890 и
5500 мм3/(г-ч). Скорость окисления
возрастает прн модификации цепей
сетки в результате присоединения
циклической серы н подвесков уско-
рителей, она пропорциональна со-
держанию общей связанной серы в
дулкаинзацнонной сетке. Скорость
поглощения кислорода резинами в
завнснмостн от природы поперечных
связей снижается в следующем ряду:
полисульфидные, моносульфндные,
углерод-углеродные. Время до погло-
щения 0,5 % кислорода конкретными
резинами на основе НК, содержащи-
ми техуглерод, вулканизованными
обычной, эффективной н пероксидной
вулканизующими системами, при
100 °C и атмосферном давлении со-
ставляет соответственно 27, 53 н
118 ч. Механическое напряжение
активирует реакции окисления.
Напр., константа скорости окисления
при 70 °C вулканизата НК, содержа-
щего моносульфндные поперечные
связи, прн наложении статической
(75%) и динамической (250 Гц, ам-
плитуда 75 %) деформаций возра-
стает соответственно в 2 н 4 раза.
Окисление — основная причина
ухудшения свойств резин на основе
непредельных каучуков прн повышен-
ной температуре. Напр., поглощение
191
20 см3 кислорода на 1 г вулканизата
НК вызывает снижение прочности
при НО °C в 4 раза, а скорость ре-
лаксации напряжения при 120 °C в
результате поглощения всего 3 см3
кислорода возрастает в 3 раза. По-
глощение даже 1 °/о кислорода мо-
жет привести к резкому ухудшению
механических свойств резин.' В ре-
зультате окисления физнко-механи-
ческие показатели недеформирован-
ных резин (/е, fp, ер) изменяются в
значительно меньшей степени, чем
скорость релаксации напряжения и
остаточная деформация при сжатии.
Окисление резин на основе НК в
большей степени, чем резин из дру-
гих каучуков, обусловлено кислоро-
дом, растворенным в материале, и
меньше зависит от его диффузии из-
вне. Ф. М.
Лит.: 83, 105, 112, 137, 138, 211,
222, 224, 226 (т. 2), 278, 282, 291
ОКИСЛЕНИЕ ИНГИБИРОВАННОЕ
(inhibited oxidation, verzogerte Оху-
dation)
Окисление каучуков и резин в при-
сутствии антиоксидантов (АО) или
других ингредиентов резиновой сме-
си, снижающих скорость и увеличи-
вающих индукционный период этого
процесса. Антиоксиданты в неболь-
шом количестве вводят во многие
СК для предотвращения их окисле-
ния при хранении. Для обеспечения
длительной работоспособности резин
в условиях эксплуатации АО добав-
ляют в резиновые смеси дополни-
тельно. Превентивные АО (напр.,
диалкилдитиокарбаматы, продукты
превращений органических сульфидов
и дисульфидов в вулканизующей си-
стеме), разрушая гидропероксиды с
образованием неактивных продуктов,
снижают скорость окисления, но не
изменяют его механизм. Антиокси-
данты, обрывающие кинетические
192
цепи (напр., вторичные амины), на-
меняют механизм окисления, вызы-
вая дополнительные конкурирующие
реакции. Эти реакции включают ини-
циирование (АН + Ог —► А • +
+ НОО •), передачу цепи (ROO • +
02
+ АН ROOH + АА • + RH —>
о,
—> AO2H+ROO., A- + RH —>
—► АН 4- R •) и обрыв цепи (ROO • +
+ АН —> ROOH + A-, ROO •+
+ А • —> RO2A, 2А • —> А—А).
При взаимодействии с молекуляр-
ным кислородом антиоксиданты рас-
ходуются и могут становиться ис-
точником свободных радикалов, ини-
циирующих новые окислительные
цепи. Это обусловливает необходи-
мость оптимальной коицеитрации АО,
выше которой скорость окислении
возрастает. Идеальный АО должен
приводить к возникновению неактив-
ных радикалов А-, образующих
инертные продукты.
Взаимодействие антиоксидантов
(имевшихся в каучуке и добавлен-
ных в резиновую смесь) между со-
бой и с ингредиентами резиновой
смеси может привести к синергиче-
скому (дополнительное неаддитивное
замедление окисления) или антаго-
нистическому (ускорение окисления)
эффекту. Синергизм наблюдается при
использовании нескольких АО, дей-
ствующих по различным механизмам
(напр., превентивного и обрывающего
кинетические цепи) или АО, обры-
вающего цепи (ароматические ами-
ны, замещенные фенолы) и серосо-
держащих ускорителей вулканиза-
ции, разрушающих гидропероксиды.
Вещества, разрушающие гидропер-
оксиды, снижают скорость расходо-
вания и повышают продолжитель-
ность действия основного АО. Анта-
гонизм возможен при совместном ис-
пользовании некоторых вторичных
аминов, аминосульфидов и бисфено-
лов с серосодержащими ускорителя-
ми вулканизации (напр., ФНА с
ДБТД). Возможно влияние АО на
скорость вулканизации резин, напр.,
замедление пероксидной вулканиза-
ции. Вымывание или улетучива-
ние антиоксидантов может суще-
ственно изменить их эффективность.
Ф. М.
Лит.: 83, 105, 137, 211, 224, 247,
278
ОКСИДЫ МЕТАЛЛОВ (metal oxi-
des, Metalloxyde)
Вулканизующие агенты, активаторы
вулканизации, наполнители, стабили-
заторы, пигменты (выполняют одну
или несколько функций в зависимо-
сти от типа каучука и состава ре-
зиновой смеси). В резиновой про-
мышленности наиболее широко при-
меняются оксид цинка, оксиды и
гидроксиды магния, кальция, свин-
ца, железа, титана, церия.
Оксид цинка ZnO. Белый поро-
шок, граиулы. ^суспензйГ или паста.
Плотность 5400—5800 кг/м3. Раство-
ряется в минеральных кислотах, вод-
ных растворах щелочей, аммиаке. Не-
растворим в этаноле и воде. Токси-
чен, ПДК 0,5 мг/м3. Склонен к агло-
мерированию, ухудшающему распре-
деление в резиновой смеси. Для
улучшения диспергирования приме-
няют в виде пасты на нефтяной
основе, напр., паста цинконафт
(2:1). Торговое наименование: бели-
ла цинковые, марка БЦО-М по
ГОСТ 202—84, плотность 5400 кг/м3
(СССР), ацето ZnO, кадокс, мик-
рон, оксид 10R и др.
Оксид магния, MgO. Белый по-
ропгбк, поглощающий из воздуха
воду и СО2. Плотность 3130—
3650 кг/м3 (в зависимости от спо-
соба получения), насыпная плотность
300—500 кг/м3, темп. пл. 2800 °C.
Растворяется в кислотах и раство-
рах солей аммония, нерастворим в
воде. Отечественный продукт изго-
тавливают марки А с активностью
(иодиое число) не менее 75 мэкв
иода/100 г оксида магния и марки Б
(активность не нормируется), мас-
совая доля оксида магния в техни-
ческом продукте не менее 89—93 %
в зависимости от марки и сорта.
В результате поглощения влаги и
диоксида углерода активность про-
дукта уменьшается из-за его превра-
щения в гидроксид или карбонат
магния. Срок хранения активного
оксида магния возрастает при его
использовании в виде паст на неф-
тяной основе, напр. пасты магний-
иафт (1 : 1). Торговые наименова-
ния: магнезия жженая техническая
(СССР), маглайт D, К, L, М,
Y, эластомаг, симаг, полимаг
и др.
Оксид кальция СаО. Белые ку-
ски или ком кующийся порошок.
Плотность 3400 кг/м3. Растворяется
в кислотах, плохо растворим в воде.
Раздражает слизистые оболочки,
ПДК 3 мг/м3. Поглощает влагу и
диоксид углерода из воздуха, что
вызывает порообразование в рези-
новых смесях. Срок хранения воз-
растает при использовании продукта
в виде паст на нефтяной основе,
напр. паста калоксол WS или каль-
цийнафт (3:1). Отечественный про-
дукт — кальция окись реактивная чи-
стая и кальция окись высоко дисперс-
ная.
Кальция гидроксид Са(ОН)2. Тон-
кий белый комкующийся порошок.
Плотность 2080—2900 кг/м3. Раство-
ряется в разбавленных азотной и
соляной кислотах, плохо растворим
в воде. Раздражает слизистые обо-
лочки. Отечественный продукт —
кальция гидроокись.
Оксид свинца РЬО, Желтый по-
рошок. Плотность 9400—9700 кг/м3.
7 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
193
Растворяется в кислотах и щёлочах,
нерастворим в воде. Очень токсичен,
ПДК 0,01 мг/м3. Технический про-
дукт— глет свинцовый марок Г-2 и
Г-4, содержит не менее 96 % РЬО и
не более 2,5 % металлического свин-
ца, плотность 9400 кг/м3.
Диоксид свинца РЬО2. Коричие-
Г
СН2=С—
I- R"
вый аморфный или кристаллический
порошок. Плотность 9380 кг/м3,
темп. пл. 290 °C. Растворяется в
разбавленной соляной кислоте, не-
растворим в воде. Сильный окисли-
тель. Очень токсичен, ПДК
0,01 мг/м3. Отечественный продукт —
двуокись свинца.
Тетроксид трисвинца, сурик,
РЬ3О<. Оранжево-красные кристаллы.
Плотность 8320—9160 кг/м3. Ограни-
ченно растворяется в кислотах, не-
растворим в воде.
Оксид железа Fe2O3. Красно-ко-
ричневый порошок. Плотность 5120—
5240 кг/м3. Растворяется в кислотах,
нерастворим в воде. Токсичен при
длительном воздействии.
Диоксид титана, титановые бели-
ла, ТЮ2. Белый порошок, форма ча-
стиц близка к круглой, средний раз-
мер частиц 0,3—0,4 мкм. Изготав-
ливают в двух модификациях — ру-
тил и анатаз. Плотность 3800 кг/м’
(анатаз) и 4300 кг/м3 (рутил). Огра-
ниченно растворяется в растворах
щелочей, нерастворим в кислотах
(кроме концентрированной серной и
фтористоводородной) и воде. Хими-
чески инертен. ПДК 10 мг/м3. Ф. М.
Лит.: 183, 290
ОЛИГОЭФИРАКРИЛАТЫ (oligo-
ester acrylates, Oligoesterakrylate)
Линейные или разветвленные олиго-
мерные сложные и простые эфиры с
концевыми или регулярно чередую-
щимися акриловыми (метакриловы-
ми и др.) группами. Продукты взаи-
модействия гликолей или высших по-
лиолов предельных алифатических
или ароматических двухосновных
кислот и кислот акрилового ряда
общей формулы
—RO—С—R'—С—О—R—О—1 Г—С—С=СН2
1mL О R'
п
где R— остаток гликоля или полио-
ла; R'—остаток жирной, аромати-
ческой или двухосновной кислоты;
R"—Н, СН2 или галоген; т — сред-
няя степень полимеризации олиго-
эфира, п — число гидроксильных
групп, замещенных на остатки акри-
ловых кислот.
Обычно бесцветные прозрачные
нелетучие жидкости, редко твердые
бесцветные кристаллические продук-
ты. Мол. масса 300—5000, плотность
1080—1300 кг/м3. Напр., продукты
МГФ-9 и ТГМ-3 имеют соответствен-
но среднюю мол. массу 540 и 281,
плотность 1165 и 1092 кг/м3, эфирное
число 392,9 и 296, вязкость при 20 °C
(100—150) -10-6 и (10—30)-К)-6 м3/с.
Растворяются в ароматических угле-
водородах, этаноле, ацетоне, дихлор-
этане, хлороформе и др., нераство-
римы в воде.
Снижают вязкость резиновых
смесей аналогично традиционным
мягчителям. При действии инициа-
торов свободных радикалов полиме-
ризуются (отверждаются). В смесях
с каучуком протекает быстрая трех-
мерная прививочная полимеризация
ОЭА в матрице каучука с образова-
нием в процессе вулканизации трех-
мерной пространственной сетки, в
которой отвержденные агрегаты
ОЭА ивляются полифункциональными
узлами. ОЭА являются «временными
пластификаторами» на стадии изго-
194
товления и переработки резиновых
смесей и обеспечивают высокие твер-
дость, модуль и прочностные харак-
теристики резин после вулканизации.
Позволяют получать высокопрочные
и твердые резины без использовании
активных наполнителей, перерабаты-
вать резиновые смеси высокой жест-
кости с активными наполнителями
без ухудшения прочностных харак-
теристик резин. Повышают усталост-
ную выносливость резин, напр. из
БНК, прн сохранении высокой твер-
дости, прочности крепления к ме-
таллу, термостойкости.
Предпочтительно применение ОЭА
в резиновых смесях на основе по-
лярных каучуков, эффективность
усиливающего действия снижается в
ряду каучуков БНК, ФК, БСК, ЭПК,
ПБ. Резиновые смеси содержат 5—
20 масс. ч. ОЭА. В вулканизующую
систему для резин из предельных
каучуков входит органический пер-
оксид. В резиновых смесях из не-
предельных каучуков применяют ор-
ганические пероксиды, ДБТД, ДБТД
в сочетании с тиурамами, ДТДМ или
с органическими пероксидами. Сера
подавляет трехмерную прививочную
полимеризацию ОЭА в матрице кау-
чука. Высокоэффективна радиацион-
ная вулканизация резиновых смесей,
содержащих ОЭА. Содержание
активного техуглерода снижают за
счет добавления малоактивных на-
полнителей.
Эффективны низкомолекулярные
аналоги ОЭА — триметакрилат три-
этаноламина, акриловые и метакри-
ловые эфиры гликоля, напр. этилен-
гликольбис (метакрилат) и др. Ф. М.
Лит.: 29, 87, 137, 164, 315 (т. 2).
ОПТИМУМ ВУЛКАНИЗАЦИИ (cure
optimum, Vulkanisatlonsoptimum)
Степень вулканизации, обеспечиваю-
щая максимально возможное сече*
тание заданных технических свойств
резины. Зависит от того, по какому
показателю свойств проводится опре-
деление. Максимальное сопротивле-
ние раздиру, образованию трещин в
динамических условиях и разраста-
нию порезов, а также усталостная
выносливость достигаются при сла-
бой недовулканизации. Оптимальные
значения эластичности, остаточной
деформации, гистерезисных динамиче-
ских свойств обеспечиваются при не-
большой перевулканизации. Макси-
мальная термостойкость уплотнитель-
ных резин при сжатии достигается
при значительной перевулканизации,
которая резко уменьшает сопротив-
ление раздиру, усталостную вынос-
ливость, прочность крепления резни
к армирующим материалам. Опти-
мальные значения прочности при
растяжении, сопротивления термиче-
скому старению, износостойкости
обычно соответствуют оптимуму вул-
канизации по реометру Монсанто.
Оптимальное времи вулканизации
зависит от технологических пара-
метров (температура вулканизации,
условия нагрева и охлаждения из-
делий, наличие предварительного на-
грева или последующей термообра-
ботки и др.), конструкции изделия
(отношение объема к поверхности,
толщина стенок, наличие армирую-
щих материалов), состава резиновой
смеси (тип каучука, вулканизующая
система, наполнители и др.), задан-
ного уровня технических свойств ре-
зни. Оптимальное время вулканиза-
ции чаще всего определяют метода-
ми виброреометрии, напр. на рео-
метре Монсанто. Фактически необ-
ходимая продолжительность вулкани-
зации может быть несколько ниже
оптимальной по реометру Монсанто
вследствие того, что фактический
индукционный период понижается в
процессе предварительной перёработ-
7*
195
ки резиновой смеси. Оптимальное
время вулканизации часто опреде-
ляют по результатам измерения за-
висимости механических или других
показателей свойств резин (иапр., fe>
fp, ер, Н, fp • Вр) от времени. Опти-
мальное время вулканизации с уче-
том нескольких показателей одно-
временно можно рассчитать, напр. по
формуле [4r (fp) + 2т (ер) + т (fe) +
+ т (Я)]/8, где т — оптимальное
время вулканизации по индивидуаль-
ным показателям свойств. При из-
готовлении очень крупных резиновых
изделий заданная степень вулканиза-
ции внутренних слоев может состав-
лять 50—70 % от оптимальной, т. к.
завершение процесса сшивания воз-
можно в ходе охлаждения изделия
из-за низкой теплопроводности ре-
зин. Ф. М.
Лит.: 56,68, 278, 336 (с. 21),
349 (с. 333)
ОРГАНИЧЕСКИЕ НАПОЛНИТЕЛИ
(organic fillers, organische Fiillstoffe)
Усиливающие органические наполни-
тели включают термопластичные по-
лимеры и сополимеры (напр., поли-
этилен, полипропилен, полистирол,
поливинилхлорид, фторопласты, вы-
сокостирольные смолы), термореак-
тивные смолы (напр., фенолофор-
мальдегидные, анилниоформальдегид-
ные, меламиноформальдегидные,
карбамидоформальдегидные), олиго-
эфиракрилаты. Неусиливающие орга-
нические наполнители — кумароноин-
деновые (стирольиоинденовые) смо-
лы, нефтеполимерные смолы, факти-
сы, поперечно-сшитые каучуки. Тер-
мореактнвные новолачные смолы яв-
ляются усиливающими наполнителя-
ми только после их отверждения в
матрице каучука. Напр., фенолоформ-
альдегидные смолы (от 5 до
30 масс. ч. в зависимости от типа
каучука и требований к резине)
196
отверждают гексаметилентетрамином
(5—10 масс. ч. на 100 масс. ч. смо-
лы) . Ф. М.
Лит.: 276, 300
ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ
СЖАТИЯ (compression set, Druck-
verformungsrest)
Относительная остаточная деформа-
ция резинового изделия (образца),
характеризующая его способность
сохранять эластические свойства пос-
ле выдержки в сжатом состоянии
при заданных условиях. Складывает-
ся из обратимой и необратимой со-
ставляющих. Обратимая часть обус-
ловлена релаксационной природой
высокоэластической деформации ре-
зин, полное восстановление исходной
формы образца достигается при опре-
деленных температурно-временных
условиях выдержки образца после
снятия нагрузки. Необратимая часть
остаточной деформации обусловлена
процессами сшивания и деструкции
пространственной сетки деформиро-
ванного вулканизата. В результате
уменьшается количество цепей про-
странственной сетки, поддерживаю-
щих напряжение в деформированном
образце и стремящихся восстановить
его исходную форму. Сшивание мо-
лекулярных цепей каучука ковалент-
ными связями фиксирует деформиро-
ванное состояние вулканизата, пре-
пятствуя восстановлению исходной
формы образца. Действительно, ско-
рость накопления необратимой ОДС
особенно велика для вулканизатов,
подверженных преимущественному
сшиванию. Соотношение между об-
ратимой и необратимой составляю-
щими ОДС зависит от температуры
и продолжительности старения при
сжатии, условий «отдыха» образца
после снятия нагрузки, состава ре-
зиновой смеси и степени вулканиза-
ции резины.
Значение ОДС определяют в со-
ответствии с ГОСТ 9,029—74. Метод
заключается в том, что образцы в
виде цилиндров подвергают статиче-
ской деформации сжатия и по отно-
сительной остаточной деформации
определяют способность резин сохра-
нять эластические свойства после
выдержки образцов в сжатом со-
стоянии при заданных условиях.
Степень сжатия составляет 25 %
(метод А) или от 20 до 40 % (ме-
тод Б). Значение ОДС (%) рассчи-
тывают по формуле
Одс = 100,
йо — Й1
где йо — исходная высота образца;
й] — высота ограничителя; й2—вы-
сота образца после «отдыха». Вы-
держку образцов проводят при 20
или 23 °C, а при повышенной тем-
пературе— в зависимости от типа
каучука на основе которого изготов-
лен образец: ПИ, УК —70 и 100 °C;
ПБ, БСК, БНК, ХПК, БК—100 и
125°C; ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ, АК—125,
150 и 175°C; КК, ФКК, ФК—150,
200, 250 и 300 °C. Продолжитель-
ность выдержки должна быть равна
72 ч при 20 и 23 °C или времени,
кратному 24 ч (не более 240 ч), если
выдержку проводят при повышенной
температуре. Согласно методу Б до-
пускают другие температуры и про-
должительности выдержки образцов.
Согласно методу А образцы извле-
кают из струбцины горячими сразу
же после выдержки при повышенной
температуре и оставляют в свобод-
ном состоянии для «отдыха» в те-
чение 30 мин, а затем измеряют их
высоту. Согласно методу Б струб-
цины вынимают из термостата, охла-
ждают до 20 или 23 °C, затем извле-
кают холодные образцы из струбци-
ны и оставляют их для отдыха в
свободном состоянии в течение
30 мин (резины из ПИ, ПУ, ПБ,
БСК, БНК, ХПК, БК, КК) нли 24 ч
(резины из ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ, ФК).
Метод важен при испытании тер-
мостойкости резин при сжатии. Вос-
становление образца в период вре-
мени между снятием нагрузки и
измерением существенно влияет иа
значение ОДС. Напр., значения ОДС
(воздух, 20 °C, 13 770 ч, сжатие
25 %) для резины на основе ПИ,
измеренное через 30 мин и 24 ч пос-
ле снятия нагрузки составили соответ-
ственно 40 и 10 %. Д. Ф.
Лит.: 222, 278
п
ПАССИВАТОРЫ ПОЛИВАЛЕНТ-
НЫХ МЕТАЛЛОВ (passivators of
polyvalent metals, Polyvalenzmetall-
passivatoren)
Стабилизаторы, предотвращающие
разрушение каучука продуктами раз-
ложения катализаторов полимериза-
ции. Эффективны ароматические ди-
амины (напр., ДНФД, ДФФД, ФНА).
Бисфенолы в сочетании с МБИ мо-
гут дезактивировать следы меди,
марганца и железа в каучуках. Ф. М.
ПЕНИСТЫЕ РЕЗИНЫ, ПЕНОРЕ-
ЗИНЫ, ЛАТЕКСНАЯ ГУБКА (foam
rubbers, Schaumgummi)
Пористые резины, полученные с ис-
пользованием латексов. Содержат
открытые мелкие поры, заполненные
воздухом. Размер и средний диаметр
пор соответственно 0,05—2 и 0,2—
0,4 мм. Резины имеют плотность 60—
220 кг/м3, /р 20—150 кПа, ер 150—
450 %, твердость 6—50 кПа, эласти-
ческое восстановление 75—95 %, ко-
эффициент теплопроводности (при
кратности пены ~3) 0,039 Вт/(м-К),
высокие показатели аморТизнрую-
197
щих, тепло- и звукоизоляционных
свойств, низкую ОДС. Гигиеничны,
газо- и водопроницаемы.
В соответствии с ГОСТ 25640—83
изделия из пенорезины для промыш-
ленного, сельскохозяйственного и
транспортного машиностроения, экс-
плуатируемые при температуре от
—45 до 70 °C, в зависимости от
группы твердости должны иметь
следующие показатели: кажущаяся
плотность не более 120—160 кг/м3,
сопротивление сжатию при дефор-
мации 60 % от 6 до 35 кПа, не
меиее 30—50 кПа, еР не менее 150 %,
коэффициент старения по сопротив-
лению сжатия 0,9—1,4, остаточная
деформация после многократного
сжатия не более 5 %, коэффициент
морозостойкости при —40 °C не ме-
нее 0,75, эластическое восстановле-
ние не менее 80 %, влажность не бо-
лее 5 %.
Для получения пенорезин исполь-
зуют высококоицеитрироваииые (со-
держание сухого вещества 60—70 %)
латексы с иизкнм поверхностным
натяжением (35—40 мН/м) и хоро-
шей текучестью. В отечественной
промышленности наиболее широко
применяют латекс СКС-С, для неко-
торых изделий — натуральный цент-
рифугированный и изопреновый ла-
тексы, маслобензостойкость и него-
рючесть резин обеспечивают соответ-
ственно бутадиенннтрнльный и хло-
ропреновый латексы. Парообразова-
тели — карбоксилатные мыла (олеа-
ты, рицинолеаты, мыла касторового
масла и синтетических жирных кис-
лот), которые вводят в количестве
от 0,5 до 2 масс. ч. на 100 масс. ч.
сухого НК (для латексов СК содер-
жание порообразователей снижают).
Желатинизирующие вещества —
кремнефторид натрия (калня) в со-
четании с оксидом цинка и хлори-
дом аммония( диоксид углерода.
198
Стабилизаторы пены (вторичные же-
латинизирующие агенты) — четвер-
тичные аммониевые мыла, амины
(ДФГ, триэтилентетрамин и др.),
белки (клей, казеин). Вулканизую-
щая система — сера, диэтилдитио-
карбаматы, меркаптобензтиазолят
цинка). Наполнители — мел, тальк,
каолин, литопон и др. Смеси содер-
жат также антиоксиданты (напр.,
МБМФ) и мягчители (напр., вазе-
линовое масло) прн необходимости.
Типичные латексные смесн могут
содержать (масс. ч. на сухое веще-
ство каучука): натуральный латекс
(100), мыло синтетической жирной
кислоты (1,5), серу (2,2), меркапто-
бензтиазолят цинка (0,8), ДЭДТК
цинка (0,8), окснд цинка (3,75),
кремнефторид натрия (1,5—2), вто-
ричный желатинизирующий агент
(0,04—1), . антиоксидант (0,75); бу-
тадиенстирольный латекс (75), на-
туральный латекс (25), мыло синте-
тической жирной кислоты (1,25),
серу (2,25), меркаптобензтиазолят
цинка (1), ДЭДТК цинка (1), оксид
цинка (3), кремнефторид натрия
(2—2,5), вторичный желатинизи-
рующий агент (0,4—0,5), антиокси-
дант (0,75—1).
Производство изделий из пеноре-
зины включает операции вспенива-
ния латексной композиции, желати-
нирования (закрепление образовав-
шейся структуры), вулканизации,
промывки и сушки. Желатинирова-
ние проводят с использованием тер-
мосеисибилизаторов, дестабилизато-
ров или пропусканием через пену
диоксида углерода.
Пенорезины применяют в произ-
водстве ковров, мебели, мягких си-
дений, уплотнительных прокладок,
амортизаторов, деталей одежды и
обуви, игрушек, изделий медицин-
ского и бытового назначения. Изде-
лия из пенорезин — наиболее круп-
нотоннажное производство в латекс-
ной технологии. Д. Ф.
Лит.: 92, 315 (т. 1, с. 655)
ПЕРОКСИДНАЯ ВУЛКАНИЗАЦИЯ
(peroxide vulcanization, Peroxydvul-
kanisation)
Вулканизация с использованием ор-
ганических пероксидов. Промышлен-
ный способ вулканизации резиновых
смесей на основе кремнийоргаииче-
ских, этиленпропиленовых и других
предельных каучуков (ПСК, ПЭ,
ХПЭ, ХСПЭ, ЭВА, специальные типы
ФК), за исключением бутилкаучуков
(подвержены интенсивной деструк-
ции). Позволяет получать наиболее
термостойкие резины на основе ЭПТ,
БНК, БСК, НК и других непредель-
ных каучуков.
Вулканизаты содержат статисти-
чески распределенные углерод-угле-
родные (—С—С—) поперечные свя-
зи. Число поперечных связей, обра-
зующихся иа одну молекулу пер-
оксида, составляет от 0,7 до 1,0 для
ЭПК, ЭПТ и НК; 1,0 для ИК и
БНК, от 10 до 45 для ПБ и БСК-
Оптимальное время вулканизации
обычно равно 4—5 периодам полу-
распада пероксида. Ускорение пер-
оксидной вулканизации достигается
выбором типа пероксида, повыше-
нием температуры и (или) приме-
нением соагентов вулканизации. Ми-
нимальная температура вулканизации
и максимально допустимая темпера-
тура при изготовлении резиновой
смеси зависят от температуры на-
чала распада пероксида. Период по-
лураспада ДКП, БПИБ, МБПГА и
ДТПБ при 160 °C составляет соот-
ветственно 4—5, 5—7, 6—8 и 22—
25 мни. Температура, при которой
период полураспада ДХБП, ДБП,
ДКП, МБПГА, БПИБ, МБПГИ и
ДТБП равен 1 и 60 мин, составляет
соответственно 121 и не определена,
130 и 91, 179 и 137, 179 и 138, 184
и 141, 193 и 148, 193 и 148. Для
обеспечения приемлемой скорости
вулканизации для большинства пер-
оксидов предпочтительна температу-
ра не ниже 160 °C, для ДБП не
ниже ПО °C. Максимальная темпе-
ратура изготовления смесей, содер-
жащих ДКП и ДБП, не должна
превышать соответственно НО и
45 °C.
Резиновые смеси, содержащие
наполнители и мягчители, должны
иметь повышенное содержание пер-
оксида. При использовании каналь-
ного техуглерода и диоксида крем-
ния добавляют небольшое количе-
ство оксида магния, триэтанолами-
на, гексаметилентетрамина, ДФГ или
других веществ основного характе-
ра. Стеариновая кислота, сера и се-
росодержащие ингредиенты замед-
ляют пероксидную вулканизацию не-
предельных каучуков. Применение
фенольных стабилизаторов нежела-
тельно (дезактивируют пероксидные
радикалы), допускаются дитиокарба-
маты (иапр., ДМДТК никеля), ПТДХ
или МБИ (0,5—1,5 масс.ч.), ДНФД
(0,5 масс, ч.), другие аминные ста-
билизаторы не рекомендуются. При-
менение оксида циика желательно
(для термостойких резин добавляют
до 10 масс. ч.). В резиновых смесях,
содержащих алкил- и арилпероксиды
нейтрального характера, применение
кислых ингредиентов нежелательно
(разложение пероксида при хране-
нии резиновой смеси). Резиновые
смеси, вулканизуемые пероксидами
кислого характера, должны содер-
жать ингредиенты с щелочной реак-
цией (напр., печной техуглерод). До-
бавление соагентов вулканизации
позволяет понизить содержание пер-
оксида, температуру и (или) время
вулканизации, улучшить технические
свойства резин. Обычно пероксидная
199
вулканизация ие имеет индукцион-
ного периода, так как ее скорость
зависит только от скорости разло-
жения пероксида. Резкое (в 5—
10 раз) повышение сопротивления
преждевременной вулканизации ре-
зиновых смесей из БНК, ЭПТ и
других каучуков достигается при ис-
пользовании тройной вулканизующей
системы, содержащей уменьшенное
количество пероксида, иапр.
(масс.ч.): дикумилпероксид (0,6—
0,8), соагеит вулканизации (3),
НДФА (0,1—0,3). Ф.М.
Лит.: 56, 68, 83, 107, 137, 191,
278, 327, 329
ПЕРОКСИДЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ,
ПЕРЕКИСИ ОРГАНИЧЕСКИЕ
(organic peroxides, organische Per-
oxyde)
Вулканизующие агенты для пероксид-
ион вулканизации резин, органиче-
ские соединения, содержащие пер-
оксидиую группу —О—О—.
Алкил- и аралкилпероксиды об-
щей формулы R—ОО—Rz, иапр. ди-
кумилпероксид, ДКП, где R=R' =
= СбНгС(СНз)2, и ди-трет-бутилпер-
оксид, ДТБП, где R=,R'= (СН3)зС.
Алкил- и аралкилпероксиды об-
щей формулы R—ОО—R'—ОО—R,
иапр. смесь мета- и пара-изоме-
ров ди (трет-бутилпероксиизопро-
пил) бензола, БПИБ, где Р=(СНз)зС,
R',=С (СН3) 2С6Н4(СН3) 2С; 2,5-диме-
тил - 2,5-ди (трет - бутилперокси)-
гексан, МБПГА, где Р=(СНз)зС,
R'=C (СНз)2СН2СН2(СНз)2С; 2,5-ди-
метил-2,5-ди (трет - бутилперокси)гек-
сии-3, МБПГИ, где Р=(СН3)3С,
R'=C(CH3)2C=C(CH3)2C.
. Диацил пероксиды общей форму-
лы RCO—ОО—OCR, иапр. ди(2,4-ди-
хлорбеизоилпероксид), ДХБП, где
Р=С12С6Нз, и дибеизоилпероксид,
ДБП, где R=CeH5.
200
Полиэфиры общей формулы
R—СО—ОО—R', иапр. трет-бутил-
пероксибеизоат, ТБПБ, где К=СбНз,
R'=C(CH3)3.
Твердые или жидкие вещества.
Растворяются в большинстве орга-
нических растворителей, нераствори-
мы в воде. При нагревании или дей-
ствии переходных металлов распа-
даются иа радикалы. ДКП, ДТБП,
БПИБ, МБПГА, МБПГИ, ДХБП и
ДБП содержат соответственно 5,9;
10,9; 9,5; 11,0; 11,2; 4,2 и 6,6 %
(масс.) активного кислорода. Энергия
активации термического распада
этих пероксидов соответственно 170,
156, ие определена, 152, 154, 106
и 130 кДж/моль. Являются сильны-
ми окислителями, легко воспламе-
няются и горят, чувствительны к
удару и трению (изготавливают в
виде паст с инертным разбавителем).
Раздражают кожу и слизистые обо-
лочки. Наиболее часто применяют
алкил- и аралкилпероксиды. Диацил-
пероксиды, перэфиры и алкилеипер-
оксиды применяют ограниченно.
ДКП — белый или светло-желтый
кристаллический порошок, может
применяться в смеси с мелом (40 %
пероксида) или в виде пасты (рас-
твор в ДБФ или ДМФ), плотность
1080 кг/м3. Темп. пл. 31—42 °C.
Взрывобезопасен. Одни из наиме-
нее токсичных пероксидов, ио ре-
зины могут иметь неприятный за-
пах. Отечественные продукты — по-
рошок (содержание основного веще-
ства 95 %, темп. пл. 38—41 °C) или
смесь пероксида с мелом (содержа-
ние основного вещества 38—42 %;
насыпная плотность 340 кг/м3). Тор-
говое иаимеиоваиие: перекись -дику-
мила (СССР), перкадокс ВС 40,
ВМ 50, SB, перкумил D, луперко 500
и др.
ДТБП — бесцветная жидкость,
плотность 794 кг/м3, темп. кип. 111 °C.
Высоколетуч, токсичен, взрывоопа-
сен, чувствителен к удару и трению.
Торговое иаимеиоваиие: ДТВР, три-
го иокс В, пербутил D.
БПИБ — порошок, темп. пл. мета-
и пара-изомеров соответственно 49—
52 и 79 °C. Отечественный продукт
выпускается в виде белого или
слегка желтоватого порошка (содер-
жание основного вещества не меиее
95 %) или смеси пероксида с мелом
|”—(—CF 2—CFj—)m——CFj-
(содержаиие основного вещества
38—42 %). Торговое иаимеиоваиие:
пероксимон, пероксимои F-40, перка-
докс 14R, ретилукс F-40, вулкап R
и др.
ТБПБ — маслянистая жидкость,
плотность 1035—1048 кг/м3. Горюч,
нечувствителен к удару, токсичен,
имеет едкий запах, нелетуч. Торго-
вое наименование: ТВРВ, триго-
нокс С, СМ-50 и др.
ДБП и ДХБП — белые или свет-
ло-желтые гигроскопические кристал-
лические порошки (выпускная фор-
ма — пасты в инертных разбавите-
лях или увлажненные порошки),
темп. пл. 104—107 °C, темп. разл.
105—127°С (ДБП) и 90°С (ДХБП).
Огне- и взрывоопасны, чувствительны
к удару и трению. ДБП разлагается
со взрывом, токсичен. Отечественный
ДБП выпускается в виде гранул (со-
держание основного вещества 98 %,
темп. пл. ие ниже 101 °C) или пасты
(разбавитель — полиэтилсилоксано-
вая жидкость в соотношении 1:1,
плотность 1000 кг/м3). Торговое на-
именование: ДБП — пероксид бен-
зоила (СССР), кадокс BCD, ВСР
и др.; ДХБП — перекись 2,4-дихлор-
беизоила (СССР), кадокс TS, пер-
кадокс PDB, PDS и др. Ф. М.
Лит.: 10, 107, 191, 290, 315 (т. 1,
с. 544)
ПЕРФТОРИРОВАННЫЙ КАУЧУК
(perfluorinated rubber, Perfiuor-
kautschuk)
Сополимер тетрафторэтилеиа с пер-
фторметилвиииловым эфиром (20—
50 %) и фторированным мономером
(около 2%), содержащим дополни-
тельную функциональную группу R,
обеспечивающую способность каучу-
ка к вулканизации
CF—\—/—CFa—CF— \—1
I I I I I
OCFs/n \ OCFjR/z Jp
В качестве мономера, обеспечи-
вающего вулканизацию каучука, мо-
гут использоваться, иапр., перфтор-
(4-циаибутил) виниловый эфир или
перфтор(4 - карбометоксибутил)вини-
ловый эфир или перфтор (2-фенокси-
пропил) виниловый эфир. Каучук яв-
ляется эластомерным аналогом
ПТФЭ, растворим только в некото-
рых фторированных растворителях,
имеет Тс от —10 до —15 °C. Сооб-
щалось о получении сополимера тет-
рафторэтилеиа и перфторалкилвиии-
лового эфира с Тс —37 °C.
Торговое наименование каучука:
СКФ-460 (СССР) и калрез (США).
Изделия из калреза (ранее ECD-006)
поступили на рынок в 1977 г. по
цене несколько тысяч долларов за
1 кг (собственно каучук иа рынок
не поступал).
Резины имеют fp до 25 МПа
(при 22°C) и 3 МПа (200°C), еР
70—230 %, Н по Шору А 70—95 ед.
(при 22°C) и 65 (200°C), Тхр от
—29 до —41 °C. Исключительно тер-
мостойки. Работоспособны при 230 °C
более 8000 ч, при 260 °C — 5000 ч,
при 288 °C — 600 ч. После старения
иа воздухе при 230 °C (12 000 ч),
260 °C (2700 ч), 290 °C (670 ч) и
315 °C (168 ч) значение fP изменяет-
ся с 18,3 МПа до соответственно
16,8; 16,8; 9,2 и 14,1 МПа; ер с 120
201
до 200—300 %, В по Шору А с 90
до 87 ед. После выдержки иа воз-
духе при 25—230, 260 и 288 °C
значение ОДС составляет 31, 41 и
49 %.
Резииы работоспособны в высо-
ком вакууме, горячем растворе ще-
лочи (3000 ч), водяном паре при
250°С (8760 ч), 30%-ной серной
кислоте при 50 °C (6500 ч), нефтя-
ном газе с высоким содержанием
сероводорода при 150 °C и давлении
50 МПа (18 000 ч), стироле при
22 °C (2280 ч), жидких аминах при
130—230 °C, аммиаке, оксиде угле-
рода под давлением при 230—240 °C
(13 000 ч), дымящей азотиой кисло-
те, серной и соляной кислотах,
акрилонитриле, винилхлориде и дру-
гих агрессивных средах, в которых
резины из других ФК быстро раз-
рушаются. Практически ие набухают
в этилацетате, метилэтилкетоне, тет-
рагидрофуране (набухание других
ФК превышает 200 %). Недостатки —
сложность переработки из-за необ-
ходимости использования высоких
сдвиговых усилий, высокая стои-
мость. Рекомендованы для производ-
ства уплотнительных деталей для
очень тяжелых условий эксплуата-
ции. Ф. М.
Лит.: 247, 278, 335 (с. 45)
ПИПЕРИЛЕНА ПОЛИМЕРЫ (poly-
piperylene, Polypiperylen)
Полимеры или сополимеры цис- или
(и) rpawc-пиперилена (1-метилбута-
диена, пента диена-1,3), полученные
полимеризацией в растворе (катали-
заторы — литийорганические или
Циглера — Натта), массе (катализа-
торы — щелочные металлы) или
эмульсии. Микроструктура, мол.
масса и ММР зависят от применяе-
мых мономеров и способа полиме-
ризации.
Каучукообразные полипиперилены
имеют мол. массу (0,2—20)-106, Тс
до —57 °C. Резиновые смеси и ре-
зины имеют вязкость по Муни при
100 °C от 30 до 70, fP 15—30 МПа,
ер 500—800 %, В до 85 Н/мм, Н
по Шору А до 95 ед., эластичность
по отскоку 30—40 %. Каучук, полу-
ченный полимеризацией в растворе
на катализаторах Циглера — Натта,
кристаллизуется при растяжении и
может использоваться без усили-
вающих наполнителей. Выпускают
также пиперилеистирольные смолы
СКПС, содержащие от 15 до 25 %
пиперилена, а также каучуки, полу-
ченные смешением латексов этих
смол и каучука СКМС-ЗОАРК. Ре-
зины на основе смолоиаполнеиных
каучуков имеют fp до 13 МПа, ер
до 300 %, 0Р до 70%, В (20°С) до
50 Н/мм, В (70 °C) до 36 Н/мм, Н
по Шору А 82—92 ед., эластичность
по отскоку до 33 %, темп. разм.
51—54 °C.
Каучук СКДП (стереорегулярный
статистический сополимер бутадиена
и rpawc-пиперилена) обеспечивает
высокую когезионную прочность, и
клейкость резиновых смесей, стой-
кость резни к термоокислительиой и
механической деструкции, низкую
ОДС и быстрое эластическое вос-
становление. Прочностные характери-
стики и износостойкость промежу-
точны между показателями для ре-
зин из ИК и ПБ. Бутадиенпипери-
леновые каучуки совмещаются с НК,
ИК, БСК, имеют Тс около —72 °C,
вязкость по Муни при 100 °C до 90,
адгезионные характеристики по от-
ношению к текстильным материалам
и металлам на уровне ИК. Свойства
резни на основе тройных сополиме-
ров бутадиена (50—70 %), пипери-
лена (15—30 %) и а-метилстирола
(10—25 %) эквивалентны свойствам
202
резин на основе СКМС-ЗОАРК.
Ф. М.
Лит.: 36, 234
ПЛАСТИКАЦИИ УСКОРИТЕЛИ,
ПЕПТИЗАТОРЫ (mastication acce-
lerators, Mastiziermitteln)
Ингредиенты резиновых смесей, по-
вышающие скорость пластикации
каучуков. Являются акцепторами
свободных радикалов, образующихся
при пластикации. Уменьшают степень
окисления каучука и продолжитель-
ность пластикации, а также энерго-
затраты на 50—60 %.
Для каучуков общего назначения
применяют (0,1—1 масс, ч.) пента-
хлортиофенол и его соли (натриевую,
цинковую), бис (о-бензамидофеннл) -
дисульфид н его цинковую соль,
1 - бензоилтио-2-беизоиламииобензол,
бис (трихлорфеиил) дисульфид, 4-
грег-бутил-2 - метилфенилмеркаптан
(ускоритель регенерации резин),
нафтилмеркаптаи, тиогликолевую
кислоту (ускоритель регенерации ре-
зни), Р-тиоиафтол, тиофенолят цинка,
фенолсульфид (ускоритель регенера-
ции резин). Нетрадиционными уско-
рителями пластикации являются
МБТ, ДБТД и ДФГ для ХПК, ор-
ганические пероксиды для БК.
Пентахлортиофеиол CeClsSH —
светло-серый порошок, плотность
1500—1800 кг/м3, темп. пл. ие ниже
200°C (с разложением). Ограничен-
но растворяется в бензине, хлоро-
форме н тетрахлориде углерода, не-
растворим в воде. Токсичен. Уско-
ритель пластикации НК и СК, уско-
ритель регенерации резни. Торговое
наименование: пептазин тиол
(ЧССР), ренацнт V и VII, RPA-6
и др.
Цинковая соль пентахлортиофе-
иола, CisClioSzZn, — светло-серый по-
рошок, плотность 1500—2330 кг/м3,
темп. пл. 340 °C (с разложением).
Растворяется в растворах сильных
щелочей, практически нерастворим в
органических растворителях н воде.
Негорюч. Наименее токсичен по
сравнению с другими ускорителями
пластикации НК н СК (0,1—
0,4 масс. ч.). Ускоритель регенерации
резин (0,1—2 масс. ч.). Торговое на-
именование: пептазин Zn (ЧССР),
ренацит IV и IV GR и др.
Бис (о - бензамидофенил) дисуль-
фид, C26H20N2O2S2, — светло-желтый
кристаллический порошок, темп. пл.
136—143 °C. Растворяется в органи-
ческих растворителях. Малотоксичен.
Ускоритель пластикации НК и СК
при температуре выше 120 °C (0,2——
1,5 масс, ч.), слабо ускоряет вулка-
низацию.
Цинковая соль бис(о-бензамидо-
фенил) дисульфида — белый порошок
нли гранулы, плотность 1710 кг/м3,
темп. пл. 218—224 °C. Растворяется
в ацетоне, ограниченно растворяется
в этаноле, нерастворим в бензоле,
бензине, тетрахлориде углерода,
воде. Торговое наименование: пеп-
тон 65 и 65D. Ф. М.
Лит.: 131, 288, 290, 315 (т. 2,
с. 614)
ПЛАСТИКАЦИЯ (mastication, Pla-
stizierung)
Технологический процесс повышения
пластической и снижения высокоэла-
стической составляющих деформа-
ции каучука с целью облегчения
дальнейшей переработки. Обусловле-
на снижением мол. массы и деструк-
цией макромолекул в результате ме-
ханохнмнческнх реакций. Проводит-
ся в закрытых резнносмесителях,
червячных машинах и на вальцах в
присутствии кислорода воздуха.
Предпочтительно использование вы-
сокоскоростных резиносмесителей
(напр., со свободным объемом ка-
меры 250 дм3, частотой вращении
203
роторов 40 об/мин, температурой
пластиката при выгрузке 140—
180°C). Пластикацию синтетических
каучуков обычно совмещают с из-
готовлением резиновой смеси (осо-
бенно ИК и ХПК). Термоокислитель-
ная пластикация (без механического
воздействия) в промышленности при-
меняется редко (напр., жесткие СК,
в котле, 120—140 °C, давление воз-
духа 0,25—0,30 МПа), т. к. пласти-
кат получается с худшими свойства-
ми, чем при механохимической пла-
стикации. При относительно низкой
температуре преобладает разрыв
макромолекул вследствие высокого
напряжения сдвига, кислород дезак-
тивирует полимерные радикалы,
предупреждая образование разветв-
ленных и сшитых структур. Повыше-
ние температуры до 70—80 °C спо-
собствует снижению напряжения
сдвига и замедлению пластикации.
При дальнейшем повышении темпе-
ратуры возрастает интенсивность
окислительных реакций, приводящих
к деструкции и сшиванию макромо-
лекул; резко возрастает степень пла-
стикации деструктирующихся каучу-
ков (напр., ПИ); каучуки, подвер-
женные сшиванию в этих условиях,
не пластицируются. Склонность кау-
чука к пластикации возрастает при
повышении его мол. массы и меж-
молекулярного взаимодействия.
Для интенсификации процесса
пластикации и смещения его в об-
ласть меньших температур добав-
ляют ускорители пластикации.
В реальных условиях переработ-
ки пластицируются каучуки, имею-
щие высокую мол. массу, широкое
ММР, разветвления (напр., НК, ИК,
эмульсионные ПБ и БСК, БНК,
ХПК, ЭПТ). Линейные неполярные
каучуки (напр., ЭПК, растворные ПБ
и БСК, транс-полипентамеры) непод-
даютси пластикации.
Пластикация наиболее важна дли
НК и ИК, деструкция макромоле-
кул минимальна при 70—110 °C, при
добавлении ускорителей пластикации
(наиболее эффективны при 80°C) ее
скорость резко возрастает (при
140 °C эффективность ускорителей
разных типов одинакова).
При низкотемпературной пласти-
кации БСК (20—30 °C) преобладает
деструкция макромолекул, повышает-
ся растворимость каучука, снижает-
ся количество разветвленных макро-
молекул. При 140 °C возрастает
вклад реакций сшивания и об-
разования разветвленных макромо-
лекул.
Пластикация БНК сопровождает-
ся интенсивным теплообразованием.
В начале обработки мол. масса кау-
чука уменьшается, а при длительной
пластикации возможна его циклиза-
ция [предупреждают добавлением
ускорителей пластикации, напр., пен-
тахлортиофенола (ренацит V)]. Ско-
рость и степень пластикации возра-
стают при повышении содержания
НАК в каучуке. При использовании
вальцев время пластикации состав-
ляет 20—40 мин при минимальном
зазоре между валками. Пластикация
ХПК обусловлена механодеструк-
цией при 125—135 °C.
В результате пластикации сни-
жается вязкость (напр., по экспо-
ненциальному закону для ПИ), из-
меняется ММР каучука, образуется
углерод-каучуковый гель (при пла-
стикации в процессе изготовления
резиновой смеси), снижается коге-
зионная прочность резиновых смесей
на основе ПБ и БСК, возможно
ухудшение прочностных свойств ре-
зин, уменьшается сопротивление ис-
тиранию и накоплению остаточной
деформации при сжатии. Ф. М.
Лит.: 16, 53, 87, 112, 131, 244, 247,
274, 315 (т. 2, с. 614)
204
ПЛАСТИФИКАТОРЫ (plasticizers,
Weichmacher)
Ингредиенты резиновой смеси, изме-
няющие технологические свойства
смесей и технические свойства резин
вследствие повышения подвижности
(гибкости) макромолекул каучука.
В результате добавления пластифи-
каторов снижается вязкость и воз-
растает пластичность, уменьшаются
теплообразование и затраты энергии
на изготовление и переработку ре-
зиновых смесей, повышается их со-
противление преждевременной вул-
канизации и снижается стоимость.
Пластифицированные резины обычно
имеют пониженную температуру
стеклования, повышенные морозо-
стойкость и эластичность, более низ-
кие прочностные характеристики и
твердость. Часто в ряду пластифика-
торов выделяют мягчители-ингре-
диенты, улучшающие технологические
характеристики резиновых смесей, но
не изменяющие морозостойкость ре-
зин. В этом случае к собственно
пластификаторам относят вещества,
снижающие температуру стеклования
резин независимо от их влияния на
другие характеристики резиновых
смесей. Содержание пластификаторов
(мягчителей) в смесях обычно не
превышает 30 (чаще 5—15) масс. ч.
Исключение составляют высокона-
полненные смеси, напр. из ЭПТ. Тре-
бования к пластификаторам (мягчи-
телям): совместимость с каучуком,
низкие летучесть и вымываемость,
отсутствие токсичности и нежела-
тельных побочных эффектов (влия-
ния на вулканизационные и другие
характеристики), приемлемая стои-
мость.
В качестве пластификаторов (мяг-
чителей) применяют продукты нефте-
переработки (нефтяные масла, биту-
мы нефтяные, хлорпарафины, нефте-
полимерные смолы, мазуты), синте-
тические эфирные пластификаторы,
кумароноинденовые смолы, жирные
кислоты и их эфиры, продукты ра-
стительного происхождения (напр.,
канифоль, фактис), олигоэфиракрила-
ты и жидкие каучуки (временные
пластификаторы) и др. Ф. М.
Лист.: 87, 131, 145, 267, 278, 315
(т. 2, с. 620)
ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ, ПЛАСТ-
МАССЫ, ПЛАСТИКИ (plastics,
Kunststoffe)
Композиция полимера или олигоме-
ра с различными компонентами (до-
бавками), находящаяся при формо-
вании изделий в вязкотекучем или
высокоэластическом состояниих, а
при эксплуатации — в стеклообраз-
ном или кристаллическом состояниях.
В зависимости от характера процес-
сов, сопутствующих формованию,
могут быть термопластами (при
формовании не происходит отвержде-
ния и сохраниется способность к
переходу в вязкотекучее состояние,
напр. при повышении температуры)
и реактопластами (одновременно с
переработкой в изделие образуется
трехмерный полимер, в результате
протекания химических реакций
отверждения). Термином «пластиче-
ская масса» часто пользуются и для
обозначения термопласта (напр., по-
лиэтилен, полипропилен, полиизобу-
тилен, поливинилхлорид, фторопла-
сты) или реактопласта (напр., фено-
лоальдегидные, фенолоформальде-
гидные, эпоксидные, карбамидные и
другие отверждающиеся смолы), не
содержащего добавок.
Реактопласты по сравнению с
термопластами характеризуются по-
вышенной твердостью и модулем
упругости (до 4 ГН/м2), теплостой-
костью, усталостной выносливостью.
В производстве пластических масс
205
могут применяться наполнители,
пластификаторы, стабилизаторы, кра-
сители и др. Термины и определения
наименований, относящихся к пла-
стическим массам, приведены в
ГОСТ 24888—81. Ф.М.
Лит.: 258, 311, 315 (т. 2, с. 633)
ПЛАСТОМЕТР ИЯ (plastometry, Р1а-
stometrie)
Совокупность методов измерения
пластоэластических свойств каучуков
и резиновых смесей, основанных на
сжатии (изредка — на растяжении)
образцов между параллельными пли-
тами при постоянных нагрузке (опре-
деление нластичиости), степени де-
формации (определение жесткости и
эластического восстановления по
Дефо) с последующим измерением
возникающих деформаций или на-
пряжений. Физический смысл изме-
ряемых показателей неоднозначен.
Применяется в основном для конт-
роля (чаще для экспресс-контроля)
качества материалов по стандарти-
зованным показателям. Пластометрия
мало пригодна для прогнозирования
технологического поведения каучу-
ков и резиновых смесей из-за несо-
ответствия скорости деформации
сдвига в эксперименте (0,1—0,5 с-1)
и при переработке материалов. Кро-
ме того, возникающая деформация
неоднородна по сечению образца.
Единственное преимущество — про-
стота и надежность измерения.
В соответствии с ГОСТ 415—75
метод определения пластоэластиче-
ских свойств каучука и резиновой
смеси (пластичность, мягкость, вос-
станавливаемость, эластическое вос-
становление и относительное эласти-
ческое восстановление) иа пластоме-
тре заключается в сжатии образца
(цилиндр диаметром 16 мм и высо-
той 10 мм) между двумя плоскопа-
раллельными плитами под постоян-
ным грузом (49 Н в течение 3 мин)
при заданной температуре (70 °C) и
измерении высоты образца до при-
ложения груза, под грузом и после
снятия груза и отдыха. По резуль-
татам измерений рассчитывают пла-
стичность Р = (h0 — hz)l{.ho + hi),
мягкость S= (/io — hi) (ho + /ii), вос-
станавливаемость R = (h0 — h2) X
X (ho — hi), эластическое восстанов-
ление R' = h2 — hi, относительное
эластическое восстановление R"=
= (hi — hi)/(ho — hi), где hB, ht и
hi — высота образца соответственно
первоначальная, под грузом 5 кгс,
после снятия груза и отдыха, мм.
По значению пластичности разли-
чают жесткие (не более 0,3), сред-
ней жесткости (0,31—0,50) и мягкие
(более 0,5) резиновые смеси.
Оптимальная пластичность харак-
теризует способность резиновой сме-
си к формообразованию. Смеси с
низкой пластичностью плохо шпри-
цуются и каландруются, имеют по-
вышенную усадку и шероховатую
поверхность, при переработке воз-
можны разрывы заготовки иа выхо-
де из экструзионной головки. При
высокой пластичности смеси имеют
плохую каркасность и повышенную
хладотекучесть.
В соответствии с ГОСТ 10201—75
метод определения пластоэластиче-
ских свойств каучука и резиновой
смеси (жесткость и эластическое
восстановление по Дефо) на пласто-
метре заключается в осевом сжатии
предварительно прогретого (80 °C,
20—25 мин) образца (цилиндр диа-
метром и высотой 10 мм) при вы-
бранной постоянной нагрузке (не
выше 20 Н) до заданной высоты
(4 мм) и последующего ее замера
после снятия нагрузки и отдыха
(30 с). По результатам измерений
рассчитывают жесткость (числовое
значение осевой нагрузки, необходи-
206
мой для сжатия образца до высоты
4 мм в течение 30 с) и эластическое
восстановление (разность между вы-
сотой образца через 30 с после сня-
тия нагрузки и высотой сжатого под
нагрузкой образца). Допускается
определение жесткости при другой
температуре (не при 80°C). Ф.М.
Лит.: 53, 98, 232, 241, 247, 249,
274, 315 (т. 2, с. 640)
ПЛАСТОЭЛАСТИЧЕСКИЕ СВОЙ-
СТВА (plasto-elastic properties,
plastoelastische Eigenschaften)
Характеризуют технологическое по-
ведение каучуков и резиновых сме-
сей. Обычно включают вязкость (иа
практике определяют вязкость по
Муни), пластичность (стремление
материала к сохранению деформации
после снятия деформирующего на-
пряжения), жесткость, усадку при
каландровании и шприцевании (раз-
бухание экструдата), восстанавливае-
мость, когезионную прочность, клей-
кость, хладотекучесть, показатель
текучести расплава (для термопла-
стов и термоэластопластов).
Соотношение между пластической
(необратимой) и эластической (об-
ратимой) деформациями резиновой
смеси характеризует способность
смеси соответственно сохранять по-
лученную форму и восстанавливать
исходную форму после удаления на-
грузки. Оптимальна резиновая смесь,
в которой до вулканизации преоб-
ладает пластическая, а после вул-
канизации эластическая деформация.
Снижение способности к эластиче-
скому восстановлению (повышение
пластичности) необходимо не только
для уменьшения разбухания экстру-
дата на выходе из профилирующего
канала, но и для улучшения ее
внешнего вида и повышения произ-
водительности труда при перера-
ботке.
Пластоэластические свойства за-
висят от химической природы и
молекулярной структуры каучука
(строение звена, ММР, разветвлен-
ность), типа и содержания наполни-
теля, диспергирования техуглерода,
содержания каучукового геля, спо-
собности каучука к пластикации,
скорости деформации сдвига при пе-
реработке. Течение при малой ско-
рости деформации (до 1 с-1) харак-
теризует когезионную прочность,
клейкость и хладотекучесть. Факти-
ческие скорости сдвига при перера-
ботке резиновых смесей в производ-
ственных условиях составляют, с-1:
компрессионное формование—1—10,
вальцевание и каландрование—10—
100, изготовление резиновой смеси
в резииосмесителе периодического
действия — 100—500, шприцевание —
100—1000, литье под давлением —
1000—10 000.
Поэтому показатели вязкости по
Муни (~ 1,5 с-1), а тем более пла-
стичности при сжатии (0,1—0,5 с-1)
ие позволяют предсказать поведение
смесей в реальных условиях пере-
работки, особенно при литье под
давлением. Напр., резиновые смеси,
вязкость по Муни которых разли-
чается в несколько раз, могут при
высокой скорости сдвига иметь близ-
кую вязкость и обеспечивать оди-
наковое время заполнения формы
при литье. В другом случае смеси
с одинаковой вязкостью по Муии
могут иметь существенно различную
литьевую способность.
Стандартные методы испытаний с
использованием вискозиметра Муни
или реометра Монсанто применимы
для оценки качества резиновых сме-
сей в производстве или для срав-
нительных испытаний при их разра-
ботке. Использование этих методов
для прогнозирования технологично-
сти смесей может привести к оши-
207
।
бочным выводам. Более целесооб-
разно применение пластографа Бра-
бендера, который позволяет оцени-
вать вязкость резиновой смеси в ши-
роком интервале скорости сдвига и
температуры. Однако наиболее пред-
почтительно изучение поведения сме-
сей на действующем производствен-
ном оборудовании, оснащенном из-
мерительной техникой.
Пластоэластические свойства
влияют на производительность тех-
нологического процесса и качество
готовой продукции. При высокой
скорости сдвига в процессе перера-
ботки проявляется эффект наруше-
ния процесса течения (неустойчивое
течение) резиновой смеси, приводя-
щей к ее шублению при вальцева-
нии, неровной поверхности и рва-
ной кромке при каландровании и
шприцевании.
Показатели пластоэластических
свойств каучуков и резиновых сме-
сей определяют при сжатии или про-
стом сдвиге образцов (между пло-
скопараллельными плитами), сдвиге
(между коаксиально расположенны-
ми ротором и статором), продавли-
вании (через отверстия), вдавлива-
нии инденторов различной формы,
для чего используют методы виско-
зиметрии, виброреометрии, пласто-
метрии. Ф. М.
Лит.: 53, 232, 241, 247, 249,
263, 269, 274, 278, 315 (т. 2,
с. 640)
ПЛОТНОСТЬ (density, Dichte)
Масса единичного объема вещества;
величина, обратная удельному объе-
му. Поскольку объем образца зави-
сит от температуры, обычно указы-
вают температуру, при которой из-
мерена плотность (иногда в виде
индекса, напр. р20 — при 20 °C).
В резиновой смеси объемы компо-
нентов приближенно аддитивны, т. е.
208
р 1 = 2 (®iPi *)> где Р — плотность
i
смеси, рг и <01 — соответственно плот-
ность и массовая доля i-ro компо-
нента смеси. В инженерной прак-
тике расчет плотности резиновой
смеси обычно проводят в следующей
последовательности: рассчитывают
индивидуальный объем каждого ком-
понента смеси (делением его массы
по рецепту на плотность), опреде-
ляют объем смеси (суммируя инди-
видуальные объемы всех компонен-
тов), рассчитывают массу смеси
(суммируя индивидуальные массы
всех компонентов по рецепту), опре-
деляют плотность смеси (делением
массы на объем смеси). Значения
плотности каучуков и ингредиентов
резиновых смесей приведены в тек-
сте справочника при описании кон-
кретных материалов. Д. Ф.
Лит.: 222, 226 (т. 2)
ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕ-
ЩЕСТВА (surface-active substances,
oberflilchenaktive Stoffe)
Вещества, адсорбирующиеся на по-
верхности раздела двух фаз (тел) и
вызывающие снижение поверхностно-
го (межфазного) натяжения. Разли-
чают ионогенные (диссоциируют в
растворе на ионы, одни из которых
активен) и неионогенные (в растворе
не диссоциируют). В зависимости от
знака заряда поверхностно-активного
иона различают анионоактивные, ка-
тионоактивные и амфотерные (фак-
тический знак заряда зависит от pH
среды) ионогенные ПАВ. Анионоак-
тивные ПАВ включают карбоновые
кислоты и их соли (мыла), алкил-
сульфаты (сульфоэфиры), алкил-
сульфоиаты, алкиларилсульфонаты
и др. Катионоактивные ПАВ вклю-
чают амины различной степени за-
мещения, четвертичные аммониевые
основания и др. Неионогенные ПАВ
включают полиоксиэтиленовые эфи-
ры алкилфенолов, жирных кислот,
Спиртов, алкиламинов и других со-
единений с реакционноспособными
атомами водорода.
В резиновой промышленности
применяются в производстве латек-
сов и латексных композициях, сус-
пензий и эмульсий, регуляторов пе-
нообразования (диспергаторы, эмуль-
гаторы, смачиватели, стабилизаторы
суспензий и эмульсий, вспенивающие
агенты), в качестве органических
активаторов вулканизации (напр.,
жирные кислоты и их производные),
модификаторов клейкости (напр., ка-
нифоль) , антиадгезивов, мягчителей
и др. Ф. М.
Лит.: 1, 72, 109, 217, 255, 302,
315 (т. 2, с. 663)
ПОДВУЛКАНИЗАЦИЯ ПО МУНИ,
СКОРЧИНГ ПО МУНИ (Mooney
scorch, Mooney-Anvulkansation)
Способность резиновой смеси к
преждевременной вулканизации, из-
меренная на ротационном дисковом
вискозиметре типа Муни при дефор-
мации сдвига с заданной скоростью
(см. вязкость по Муни). В соответ-
ствии с ГОСТ 10722—76 метод со-
стоит в измерении крутящего мо-
мента на оси ротора в течение вре-
мени от начала его вращения до тех
пор, пока вязкость по Муни не пре-
высит минимального значения (ММИн)
на 40 ед. Если вязкость образца че-
рез 45 мин от начала испытаний не
превысит минимальную на 40 ед.,
испытания заканчивают и экстрапо-
лируют кривую зависимости показа-
теля вязкости от продолжительности
испытания к значению вязкости
Ммин + 35 ед. Способность резиновой
смеси к преждевременной вулкани-
зации характеризуют началом и ско-
ростью подвулканизации.
Для определения начала и ско-
рости подвулканизации регистрируют
показатели ts и /35, характеризующие
время в минутах от начала испыта-
ния, при котором вязкость образца
превышает минимальную соответ-
ственно на 5 и 35 ед. Скорость под-
вулканизации характеризуют значе-
нием St = ts—t3S (мин) или зна-
чением 30/(/5—/зз). При отсутствии
конкретных указаний в нормативно-
технической документации измере-
ния проводят при 120 или 140 °C.
Ф. М.
Лит.: 232, 249, 274, 278
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕКУЧЕСТИ РАС-
ПЛАВА, ИНДЕКС РАСПЛАВА
(melt index, Schmelzindex)
Характеризует скорость течения
расплава полимера через капилляр
стандартного размера при заданных
температуре и давлении. Численно
равен количеству материала (г), вы-
давливаемого в течение стандартно-
го времени (напр., 10 мин). Выбор
нагрузки и температуры испытания
зависит от природы полимера. Обыч-
но нормируют условия подготовки и
кондиционирования образцов, харак-
теристики испытательной аппарату-
ры, порядок н условия измерений,
расчет результатов испытаний. Ме-
тод испытаний стандартизован
ГОСТ 11645—73, СТ СЭВ 896—780
и ИСО 1133—76. Вязкость по Муни
обратно пропорциональна логарифму
ПТР резиновых смесей (при вязко-
сти по Муни 6—60 ед. и ПТР 0,08—
75 г/10 мин). Д. Ф.
Лит.: 114, 315 (т. 1, с. 844)
ПОЛЗУЧЕСТЬ, КРИП (creep, Krie-
chen)
Непрерывное увеличение деформации
резинового образца или изделия в
режиме постоянного нагружения или
постоянного истинного напряжения.
209
Обусловлена физическими и химиче-
скими процессами при нагружении.
Деформация ползучести включает
обратимую и необратимую состав-
ляющие. Необратимая деформация
обусловлена пластическим течением
материала и разрушением химиче-
ских связей (химическое течение).
Скорость ползучести возрастает при
повышении температуры и влажно-
сти окружающей среды, что суще-
ственно для тонких образцов и из-
делий, ио менее важно для крупно-
габаритных изделий из специально
подобранных резин. Обычно относи-
тельная ползучесть примерно про-
порциональна логарифму продол-
жительности нахождения образца под
нагрузкой. Напр., одинаковая дефор-
мация образца наблюдается за пе-
риоды времени от 1 до 10 мни и
от 1 -до 10 лет. Поэтому скорость
ползучести характеризуют измене-
нием деформации (%), отнесенным
к десятикратному изменению време-
ни. Повышение степени деформации
мало влияет иа скорость релаксации
напряжения, ио существенно уско-
ряет ползучесть. При комнатной тем-
пературе минимальную скорость пол-
зучести имеют резины иа основе ПИ,
небольшая скорость ползучести у
резни из БСК, ХПК, ЭПК и ЭПТ
пероксидиой вулканизации. Резины
из других каучуков могут иметь су-
щественно большие скорости этих
процессов.
Виброползучесть — ползучесть,
обусловленная дополнительным воз-
действием вибраций с небольшой
амплитудой, характеризующаяся
значительным ускорением процесса
при достижении критических ампли-
туд и частот нагружения.
Закономерности и механизм хи-
мического течения (ползучести) в
основном те же, что и для хи-
мической релаксации напряжения.
Д.Ф.
Лит.: 111, 222, 278, 315 (т. 2,
с. 689)
ПОЛИАЛКЕНАМЕРЫ (polyal сепа-
mers, Polyal kenatnere)
Непредельные каучуки, полученные
полимеризацией циклоолефииов, про*
текающей с раскрытием кольца
[—СН=СН—(СНа)т—]п
Атомы водорода могут быть за-
мещены углеводородными радикала-
ми, функциональными группами, га-
логенами. Перспективными каучука-
ми для резиновой промышленности
являются полипеитеиамеры, а также
транс-1,8-полиоктеиамер (мол. масса
50—60 тыс.), добавляемый в рези-
новые смеси вместо других каучу-
ков [10—30 % (масс.)] для повыше-
ния их когезионной прочности и
гладкости, снижения усадки. Ф. М.
Лит.: 234, 247, 315 (т. 2, с. 454)
ПОЛИВИНИЛХЛОРИД (polyvinyl-
chloride, Polyvinyichiorid)
Термопластичный полимер винилхло-
рида, (—СНг—СНС1—)„. Получают
полимеризацией винилхлорида пре-
имущественно в эмульсии или сус-
пензии по радикальному механизму
(возможна также полимеризация в
массе и в органическом раствори-
теле).
Макромолекулы линейны, мол.
масса 10—150 тыс., широкое
ММР, степень кристалличности
промышленных образцов ие выше
10% (в специальных условиях по-
лимеризации может достигать 30 %),
плотность 1340—1460 кг/м3, Тс 70—
105 °C, температура вязкого течения
150—220 °C (в зависимости от
температуры полимеризации и
мол. массы), температурный коэф-
210
фициент линейного расширения
(60—80)10“6°С-1, удельная теплоем-
кость 0,4—2,35 кДж/(кг-К), ко-
эффициент температуропроводности
(0,43—1,21)10_7 м2/с, удельное объ-
емное электрическое сопротивление
1013—1015 Ом-м, электрическая проч-
ность (при 50 Гц) 26—60 кВ/мм.
Растворяется в циклогексаноне, тет-
рагидрофураие, диметилформамиде
(низкомолекулярный ПВХ растворим
в кетонах, сложных эфирах, хлори-
рованных углеводородах). Ограни-
ченно растворим в бензоле и ацетоне.
Не растворяется в воде, спиртах,
углеводородах. Растворимость сни-
жается при повышении мол. массы,
наименее растворим эмульсионный
ПВХ. При температуре до 60 °C
устойчив к действию минеральных и
органических кислот, щелочей, рас-
творов солей, промышленных газов,
масел и топлив. Трудиогорюч, кисло-
родный индекс 49 %. Изделия из
ПВХ эксплуатируются при темпера-
туре от —10 до 60 °C. При нагревании
выше 100 °C выделяется хлорид во-
дорода (энергия активации 84—
160 кДж/моль) и изменяется окра-
ска (от желтоватой до черной). Фи-
зиологически безвреден (продукты
разложения токсичны). Жесткий ма-
териал. Прессованные образцы ПВХ
имеют прочность при растяжении,
сжатии и изгибе соответственно 40—
70, 78—160 и 80—120 МПа; относи-
тельное удлинение при разрыве 10—
50 %, модуль упругости при кратко-
временном нагружении 2600—
4000 МПа.
В резиновой промышленности
ПВХ применяют в виде пластиката
(пластифицированного поливинилхло-
рида и пластизоля), для наполнения
каучуков иа стадии латекса (иапр.,
каучуки СКН-26-ПВХ-30 и
СКН-40-ПВХ-30, содержащие 30 %
ПВХ), а также в иепластифициро-
ваииом виде в составе резиновых
смесей иа основе БНК (10—
50 масс, ч.) и других каучуков. При
этом возрастает озоиостойкость и
снижается горючесть, повышается
жесткость и ухудшается морозостой-
кость резни.
, Пластикат —.эдастичиый материал,
полученный добавлением в поливи-
нилхлорид пластификаторов. В от-
личие от жесткого ПВХ способен к
большим обратимым деформациям
при температуре эксплуатации. Вяз-
коупругое поведение аналогично ре-
зинам. Отличается от резни необхо-
димостью стабилизации (защита от
разрушения из-за дегидрохлорирова-
ния в процессе переработки при вы-
сокой температуре) и отсутствием
необходимости вулканизации. Хладо-
текуч.
В зависимости от назначения и
состава пластикат имеет плотность
1150—1300 кг/м3, прочность при рас-
тяжении 5—25 МПа, относительное
удлинение при разрыве 60—450 %,
твердость по Шору А 60—95 ед., ми-
нимальную и максимальную темпе-
ратуру эксплуатации соответственно
от —15 до —65 °C и 70—105 °C,
темп. разл. 165—260 °C, удельное
рбъемное электрическое сопротивле-
ние 107—1012 Ом-м (кроме электро-
проводящего), электрическую проч-
ность 20—40 кВ/мм. Устойчив к дей-
ствию воды, кислот и щелочей. Рас-
творяется в дихлорэтане, циклогекса-
ноне, тетрагидрофуране и диметил-
формамиде. Ограниченно растворим
в нитробензоле и галогенированных
углеводородах.
Пластикат помимо пластификато-
ров содержит стабилизаторы, напол-
нители, смазки, красители. Пласти-
фикаторы должны совмещаться с
ПВХ (возможна их миграция иа
поверхность), обеспечивать эластич-
ность (при температуре эксплуата-
211
ции), необходимые механические и
диэлектрические свойства, не вымы-
ваться рабочей средой (возможно
повышение жесткости пластиката),
иметь низкую летучесть (возможна
усадка и повышение жесткости),
быть нетоксичными (особенно дли
изделий, контактирующих с пищевы-
ми продуктами и человеческим ор-
ганизмом) н негорючими (для труд-
новоспламеняющихся изделий). В ка-
честве пластификаторов применяют
диалкилфталаты, а также сложные
эфиры алифатических дикарбоновых
кислот и ортофосфорной кислоты,
жидкие хлорпарафины, низкомоле-
кулярные полиэфиры (на основе
сложных эфиров), эпоксидированные
масла и др. Тип и содержание пла-
стификатора зависят от конкретных
требований к материалу (изделию).
Эластичность, модуль упругости,
температура стеклования и морозо-
стойкость пластиката снижаются в
следующем ряду пластификаторов:
диаллиловые эфиры алифатических
дикарбоновых кислот, сложные эфи-
ры ортофосфорной кислоты, диалкил-
фталаты. В этом же ряду, но в
меньшей степени, снижается проч-
ность пластиката (пропорционально
его содержанию). Особенно значи-
тельно уменьшается удельное объем-
ное электрическое сопротивление.
Напр., при добавлении 40 масс. ч.
диоктилфталата пластикат сохраняет
эластичность до —20 °C, а удельное
объемное электрическое сопротивле-
ние снижается на три порядка. При
содержании пластификатора менее
10 масс. ч. возможна антипластифи-
кация (повышение жесткости мате-
риала). В пластикате общего назна-
чения применяют диалкилфталаты
(наиболее низкая стоимость), пред-
почтителен диоктилфталат (макси-
мальная температура эксплуатации
60°C). Для эксплуатации при бо-
лее высокой температуре необходимы
пластификаторы с большей мол. мас-
сой (напр., дитридецилфталат), но
их совместимость с ПВХ снижается.
Дибутилфталат эффективнее в ка-
честве пластификатора, но более ле-
туч и вымываем из ПВХ, чем ди-
октилфталат. Диметил- и диэтил-
фталаты не применяются из-за очень
высокой летучести. Диаллиловые
эфиры алифатических дикарбоновых
кислот (адипиновой, себациновой,
азелаиновой, сукциновой, глутаро-
вой) и их смеси обеспечивают наи-
большую морозостойкость и эластич-
ность пластиката, ингибируют тер-
мическую деструкцию ПВХ при пе-
реработке. Сложные эфиры ортофос-
форной кислоты менее эффективны
в качестве пластификаторов ПВХ, но
предпочтительны в производстве
трудновоспламеняющихся изделий.
Наиболее широко применяют три-
арилортофосфаты, напр. тритолил-
фосфат (трикрезилфосфат) и три-
ксилилфосфат, используют также
три-2-этилгексилфосфат.
Термостабилизаторы (3—
15 масс, ч.) предупреждают разруше-
ние ПВХ хлоридом водорода, выде-
ляющимся в процессе переработки
при повышенной температуре. В ка-
честве термостабилиз.аторов ПВХ
применяют одно-, двух- и трехоснов-
ные соли свинца, напр. основной кар-
бонат, силикат или стеарат, двух-
основный стеарат, фталат или фос-
фит, трехосновный сульфат, металли-
ческие производные карбоновых кис-
лот, оловоорганические соединения
и др. В производстве прозрачного
пластиката применяют соли бария,
кадмия или кальция. Для повыше-
ния атмосферо- и светостойкости
пластиката используют также анти-
оксиданты и светостабилизаторы
(фенолы, бензофеноны, бензтриазолы,
бензилсульфиды и др.). Минеральные
212
наполнители (до 30 масс, ч.) сни-
жают прочность при растяжении и
относительное удлинение при раз-
рыве, а также стоимость, повышают
модуль и твердость пластиката.
Смазки (1—3 масс, ч.) облегчают пе-
реработку пластиката и улучшают
внешний вид изделий (стеарин, стеа-
риновая кислота, стеараты кальция,
кадмия, бария и свинца). Содержа-
ние органических или минеральных
красителей составляет 0,1—3 масс. ч.
Пластикат ПВХ перерабатывают.^—
изделия в червячных машинах, ка-
ландрах, литьевых машинах и прес-
сах. Оптимальная температура рас-
плава при переработке 155—185 °C.
Пластикат применяют в производ-
стве изоляции проводов и кабелей,
уплотняющих прокладок, мягких ре-
зервуаров, длинномерных профиль-
ных изделий, пленок, трубок и др.
Пластизоль (поливинилхлоридная
паста) — концентрированная диспер-
сия (суспензия) порошкообразного
поливинилхлорида в пластификаторе
(содержит также стабилизаторы и
красители). При комнатной темпе-
ратуре ПВХ нерастворим в пласти-
фикаторе. В процессе нагревания
(желатинизации) пластизоля части-
цы ПВХ набухают в пластификаторе,
увеличиваясь в размере до полного
поглощения пластификатора, сплав-
ляются и образуют однородную
массу. Температура желатинизации
130—180 (чаще 160—170) °C. В про-
цессе желатинизации и последующе-
го охлаждения до комнатной темпе-
ратуры получают твердый эластич-
ный материал (изделие). Механиче-
ские и другие свойства поливинил-
хлоридных пластизолей близки к
свойствам пластиката, содержащего
одинаковое количество пластифика-
тора.
Применяют специальные марки
пастообразующего ПВХ эмульсион-
ной или суспензионной полимериза-
ции. В соответствии с ГОСТ 14039—
78 для переработки методом нане-
сения через высоковязкие пасты
применяют ПВХ-ЕП-7002-В и-
ПВХ-ЕП-6602-В (вязкость пасты
7,6—15 Па-с), через средневязкие
пасты ПВХ-ЕП-7002-С, ПВХ-6602-С
и ПВХ-6202-С (вязкость пасты
3,6—7,5 Па-с), дли переработки ме-
тодами пропитки и окунания через
низковязкие пасты применяют
ПВХ-ЕП-7002-Н и ПВХ-ЕП-6602-Н
(вязкость пасты 1,5—3,5 Па-с).
В пластизолях используют те же
пластификаторы, стабилизаторы и
красители, что и в пластифицирован-
ном ПВХ. При необходимости в
пластизоли вводят разбавители
(напр., углеводороды, спирты) или
загустители (соли жирных кислот и
поливалентных металлов, маслоемкие
наполнители) для регулирования их
вязкости. Пластизоли перерабатывают
в изделия методами макания, за-
ливки в формы, ротационного фор-
мования, экструзии, распыления и
шпредингования. Ф. М.
Лит.: 114, 118, 131, 176, 310, 315
(т. 1, с. 439, т. 2, с. 541, 609), 322
ПОЛИИЗОБУТИЛЕН (polyisobuty-
lene, Polyisobutylen)
Продукт полимеризации изобутилена,
[—С(СН3)2—СН2—]п. Различают
олигоизобутилены с мол. массой до
2000 (подвижные жидкости), низко-
молекулярные ПИБ с мол. массой до
50 тыс. (вязкие жидкости или густые
липкие массы желтоватого или свет-
ло-коричневого цвета) и высокомо-
лекулярные ПИБ с мол. массой 70—
300 тыс. (бесцветная или белая
аморфная каучукоподобная масса с
незначительной клейкостью).
Низкомолекулярные ПИБ имеют
плотность 880—910 кг/м3, темп. разм.
213
от —55 до 22 °C, Тс от —68 до —88 °C.
Высокомолекулярные ПИБ имеют
плотность 910—930 кг/м3, темп, на-
чала разм. 100 °C, Тс от —65 до
—77 °C, эластические свойства сохра-
няются до —50 °C, удельная тепло-
емкость (при 27 °C) 1,94 кДж/(кг-К),
температурный коэффициент объем-
ного расширения (при 25 °C)
6,2-10-6 К-1, коэффициент теплопро-
водности 0,12—0,14 Вт/(м-К), ди-
электрическая проницаемость 2,4—
2,9 (при частоте 1 кГц), удельное
объемное электрическое сопротивле-
ние 1013—10*6 Ом-м, тангенс угла
диэлектрических потерь (при 50 и
1000 Гц) 2-10-4 и 5-10-4, электри-
ческая прочность (при 80 °C) 16—
25 кВ/мм, плотность энергии когезии
266 Дж/см3. При растижении спо-
собен к кристаллизации. Раство-
ряется в ароматических и хлориро-
ванных углеводородах, бензине, се-
роуглероде, минеральных маслах.
Набухает в растительных и живот-
ных маслах и жирах. Нерастворим в
ацетоне, метилэтилкетоне, низших
спиртах, этиленгликоле, глицерине,
ледяной уксусной кислоте. Нетокси-
чен (продукт марки П-200 разрешен
к применению в пищевой промыш-
ленности). Горюч (растекается, пла-
вясь), горение сопровождается
обильным дымом с копотью.
Отечественные марки ПИБ (раз-
личаются по мол. массе) включают:
октол 300 (300—500), октол 1000
(800—1200), октол 600 (2000—3500),
П-5 (4000—6000), П-10 (9—15 тыс.),
П-20 (16—25 тыс.), П-50 (40— ,
55 тыс.)', П-85 (70—99 тыс.), П-_И8 '
(100—134 тыс.), П-155 (135—
174 тыс.), П-200 (175—225 тыс.). За-
рубежные низкомолекулярные ПИБ
имеют торговые наименования: по-
либутены, иидопол, оппанол и др.;
высокомолекулярные — вистанекс, оп-
панол, паратак и др.
Высокомолекулярные ПИБ хладо-
текучи, имеют fp 1,5—6 МПа, еР
500—1000 %, твердость по Шору А
25—35 ед., эластичность по отскоку
10—12 %, адгезию к медной и же-
лезной фольге (Н/см) соответственно
1,5—3,3 и 2,45—5,55. При наполне-
нии техуглеродом, минеральными на-
полнителями и мягчителями fP мо-
жет составлять 3—10 МПа, ер 20—
700 %, твердость по Шору А 30—
93 ед., ТХР от —24 до —36 °C. При
комнатной температуре ПИБ стоек
к разбавленным и концентрирован-
ным серной и соляной кислотам, ам-
миаку, щелочам, растворам солей,
пероксиду водорода. Водостоек до
100 °C. При нагревании серная кис-
лота обугливает, а концентрирован-
ная азотная кислота разрушает ПИБ.
Нестоек к жидким и газообразным
галогенам и их водным растворам.
Имеет низкую газопроницаемость.
Разрушается при действии ионизи-
рующего и УФ-излучения.
При нагревании выше 300 °C
высокомолекулярный ПИБ деполи-
меризуется и деструктнруется
(низкомолекулярный ПИБ — выше
250°C), разлагается при температу-
ре выше 350 °C. При термическом
окислении ПИБ образуются гидро-
пероксиды, устойчивые примерно до
110 °C (иа воздухе ПИБ разрушается
при 120—140°C), выход мономеров
в летучих продуктах достигает 20—
30 % (масс.), в т. ч. выход фракции
Cs и выше составляет более 60—
70 % (масс.).
Высокомолекулярный ПИБ при-
меняется в невулканизоваииом виде.
При добавлении наполнителей сни-
жается хладотекучесть, возрастают
прочность и твердость. Хорошо сме-
шивается с НК и СК (напр., с ИК,
ПБ, БСК, ЭПК), ПЭ, ПП. В при-
сутствии органических пероксидов
214
интенсивно деструктируется без де-
полимеризации.
Перерабатывается на вальцах,
каландрах, червячных машинах, прес-
сах (при 100—200, предпочтительно
180—200°C), при меньшей темпера-
туре подвержен интенсивной механи-
ческой пластикации (деструкции).
Низкомолекулярный ПИБ приме-
няют в составе адгезивов, клеев, по-
крытий, липких лент, минеральных
масел, а также для пластикации и
повышения клейкости резиновых
смесей. Высокомолекулярный ПИБ
применяют в производстве электро-
изоляции, антикоррозионных покры-
тий, клеев и герметиков, водостой-
ких и защитных тканей, а также
в качестве добавок к резиновым
смесям (повышают стойкость резин
к старению и сопротивление растрес-
киванию, улучшают диэлектрические
свойства резин). Резиновые смеси,
содержащие ПИБ, применяют в про-
изводстве водонепроницаемых рези-
но-тканевых изделий, шлангов и др.
Ф. М.
Лит.: 175, 247, 315 (т. 1, с. 804)
траяс-1,4-ПОЛ И ИЗОПРЕН (trans-
1,4-pol ylsoprene, tran s-1,4-Pol yiso-
pren)
Синтетические и натуральные кри-
сталлические полимеры изопрена
[Н3СЧ /CHj—-I
/С=С\
-нгс/ хн J„
Натуральные транс-1,4-ПИ (гут-
таперча, балата) — продукты коагу-
ляции млечного сока (латекса) не-
которых видов тропических деревьев,
синтетические траке-1,4-ПИ получают
полимеризацией в растворе в при-
сутствии комплексных катализаторов.
Натуральные и синтетические транс-
1,4-ПИ содержат транс-1,4-звеньев
соответственно 98—100 и 93—99 %
(1,2-звеиьи до 6 %, цис- 1,4-звеиья
до 1 %), полупериод кристаллизации
(при 45 °C) 96 и 130 мин, степень
кристалличности 36 и 29 %, плот-
ность 950—970 и 940—950 кг/м3.
Товарные натуральные продук-
ты — твердые кожеподобные веще-
ства, состоящие в основном из угле-
водородов и природных смол, со-
держат природные АО (п-толуидин,
гидрохинон и др.), при 50—70 °C
переходят в аморфное каучукоподоб-
ное состояние, вязкотекучи при 130—
150 °C (изменения физического со-
стояния обратимы), становятся хруп-
кими при —30 °C, мол. масса 50—
200 тыс., удельное объемное электри-
ческое сопротивление 10’2 Ом-м, ди-
электрическая проницаемость (1 кГц)
2,6, тангенс угла диэлектрических
потерь 4-Ю-4, электрическая проч-
ность 250 кВ/см. Растворимы в се-
роуглероде, хлороформе, бензоле, па-
рафиновых углеводородах, ограни-
ченно растворяются в эфирах, не-
растворимы в спиртах и кетонах.
Вулканизующие системы аналогичны
системам для ИК и НК. После
вулканизации имеют fp 20—25 МПа,
ер 500—550 %, низкие водо- и газо-
поглощеиие, стойки к истиранию,
безусадочны.
Синтетический транс-1,4-ПИ — со-
единение белого цвета, в отличие от
гуттаперчи (балаты) имеет высокую
чистоту, менее регулярную структу-
ру, повышенную мол. массу, ббль-
шую разветвленность, темп. разм.
40—60 °C. Растворим в ароматиче-
ских и хлорированных углеводоро-
дах, сероуглероде, нерастворим в
парафиновых углеводородах, слож-
ных эфирах, кетоиах. Марки транс-
ПИП (Канада) и СГ (СССР, полу-
промышленное производство) соот-
ветственно содержат транс-1,4-звень-
ев 98 и 94 %, имеют плотность 950
и 940 кг/м3, темп. разм. 50 и 40 °C,
215
вязкость по Муни прн 100 °C 30 и
34. Совмещаются с НК, ИК, ПБ,
БСК, БНК, БК, ПЭ, ПВХ н др. Вул-
канизующие системы аналогичны си-
стемам для НК и ИК- При вулкани-
зации аморфнзуются, повышается ер,
снижаются fp, В, Н. Активные на-
полнители повышают fK, В, Н н из-
носостойкость, снижают эластич-
ность по отскоку, мало влияют на
fp. В зависимости от состава вул-
канизованные материалы имеют fp
15—30 МПа, ер 300—700 %, f300 5—
20 МПа, Н по Шору А 50—90 ед.,
S 30—65 %. Они стойки к маслам,
жирам, щелочам и соляной кислоте,
но разрушаются в концентрирован-
ных серной и соляной кислотах. Пе-
рерабатываются на оборудовании ре-
зиновой промышленности.
транс- 1,4-ПИ применяют в каче-
стве изоляционного материала в ка-
бельной, электронной и радиопро-
мышленности, в производстве адгези-
вов и антикоррозионных покрытий в
медицинской промышленности. Ф. М.
Лит.: 299, 315 (т. 1, с. 245, 665,
819)
ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (polymerization,
Polymerisation)
Процесс получения высокомолекуляр-
ного соединения, при котором макро-
молекула образуется в результате
последовательного присоединения мо-
лекул одного илн нескольких низко-
молекулярных веществ (мономеров)
к растущему активному центру иа
ее конце. В зависимости от химиче-
ской природы активного центра, ве-
дущего .цепь, различают радикальную
и ионную полимеризацию. Прн ради-
кальной полимеризации растущая
цепь является свободным радикалом;
процесс включает инициирование,
рост, передачу и обрыв цепи. Ини-
циаторы — органические пероксиды,
азосоединения, ионизирующее или
УФ-излученне и др. Прн ионной по-
лимеризации растущая цепь являет-
ся ионом илн поляризованной моле-
кулой. Прн положительном и отри-
цательном знаке заряда на конце
цепи различают соответственно ка-
тионную (карбонневую) и аинониую
(карбанионную) полимеризацию.
Напр., продукты радикальной поли-
меризации — ПЭ, ПВХ, ПС, анион-
ной — растворные БСК, стирольные
ТЭП, катионной — БК, ПИБ.
В завнснмостн от способа прове-
дения различают растворную (в жид-
кости, растворяющей мономер и по-
лимер илн только мономер), эмуль-
сионную н суспензионную полимери-
зацию, а также полимеризацию в
блоке (массе). По числу мономеров,
участвующих в реакции, различают
гомополимеризацию и сополимериза-
цию (участвуют два н более моно-
мера).
Каучуки получают полимериза-
цией по радикальному, анионному,
катионному и координационно-ион-
ному (катализаторы Циглера — Нат-
та) механизмам.
Степень полимеризации — среднее
число повторяющихся звеньев, рав-
ное отношению молекулярной массы
высокомолекулярного соединения к
молекулярной массе повторяющегося
звена илн отношение числа молекул
мономера, вошедших в полимерную
цепь, к числу, образовавшихся поли-
мерных цепей. Ф. М.
Лит.: 83, 226, 247, 251, 301, 311,
314, 315 (т. 1, с. 697, 974; т. 2,
с. 261, 883; т. 3, с. 446)
ПОЛИМЕРЫ (polymers, Polymere)
Высокомолекулярные соединения,
макромолекулы которых состоят нз
большого числа одинаковых элемен-
тарных звеньев (в отличие от сопо-
лимеров, макромолекулы которых со-
держат два илн трн типа элементар-
216
ных звеньев). Однако однозначное
определение термина «полимер» от-
сутствует. Напр., согласно ИЮПАК
полимер — это вещество, состоящее
из молекул, характеризующихся мно-
гократным повторением одинаковых
нлн разных атомов нли групп ато-
мов (составных звеньев), связанных
друг с другом в количествах, доста-
точных для того, чтобы комплекс
свойств вещества ие изменялся за-
метно прн уменьшении нли увели-
чении молекулы на одно илн не-
большое число звеньев. Стандарт
США ASTM D1566 определяет поли-
мер как высокомолекулярный мате-
риал, образованный химической ком-
бинацией мономеров, имеющих оди-
наковый илн разный химический со-
став. ИЮПАК н АСТМ отождеств-
ляют определения полимера и высо-
комолекулярного соединения. В этом
случае понятие «сополимер» стано-
вится частным случаем понятия «по-
лимер». В повседневной инженерной
практике понятие термина «полимер»
часто расширяют, заменяя им тер-
мин «высокомолекулярное соедине-
ние». Ф. М.
Лнт.: 58, 141, 220, 262, 311, 315
(т. 2, с. 909)
ПОЛ ИПЕНТЕНАМЕРЫ (polypente-
namers, Polypentenamere)
Стереорегулярные ненасыщенные
каучуки, полученные полимеризацией
цнклопентеиа, протекающей с рас-
крытием кольца
[—СН=СН—СН2—СН2—СН2—]„
транс-Полипентеиамер (ТПА) и
цис-полнпентенамер (ЦПА) содержат
соответственно 80—90 % транс-
звеньев н до 99 % цис-звеньев, рас-
творимы в большинстве углеводоро-
дов и галогенуглеводородов.
ТПА имеют среднюю мол. массу
около 400 тыс., очень широкое ММР
(от олигомеров до 2000 тыс.), плот-
ность 870 кг/м3, Тс —97 °C. Аморф-
ны, но кристаллизуются при растя-
жении н охлаждении (твердеют при
—20°C). Прн повышении содержа-
ния транс-звеньев скорость кристал-
лизации возрастает в несколько раз,
температура максимальной скорости
этого процесса также повышается
(прн 0 °C степень кристаллизации
достигает 35%). Для ненаполненных
резин на основе ТПА fp н ер состав-
ляют соответственно 14 МПа н
700 %, при добавлении углерода N
330 значение fp достигает 28 МПа.
Резины атмосфере-, озоно- и термо-
стойки (на уровне резни из БСК),
износостойки (на уровне резни из
ПБ), имеют хорошую адгезию к
текстильным материалам, но недо-
статочно морозостойки (на уровне
резин из БСК). Резиновые смесн со-
держат до 2 масс. ч. серы, ускори-
телей н активаторов вулканизации в
ннх меньше, чем в смесях на осно-
ве НК. Повышение содержания тех-
углерода и мягчителей уменьшает
способность резин и кристаллизации
(прн охлаждении) до уровня резни
из НК. Увеличение количества тех-
углерода с 50 до 75 масс. ч. прн од-
новременном добавлении 45 масс. ч.
ароматического масла снижает коге-
зионную прочность резиновой смесн
с 10 до 1,5—2,0 МПа. Резина на
основе ТПА, содержащая (масс, ч.):
каучук (100), техуглерод ISAF (75),
ароматическое масло (45), серу (1,8),
ЦБС (0,6), стеариновую кислоту (3),
п-фенилеиднамин (1) и ФНА (1),
имеет вязкость по Мунн (100 °C) 102,
когезионную прочность 2 МПа, /зоо
11,5 МПа; [р 20 МПа, В 62 Н/мм,
эластичность по отскоку (75 °C).
47 %, нстнраине 105 мм3. ОДС
(100°C, 70 ч) 44 %.
ТПА совмещаются - с другими-
каучуками (напр., повышают клей-
217
кость ЭПТ). Резиновые смеси хоро-
шо диспергируются при изготовлении
в закрытых резииосмеснтелях и иа
вальцах, имеют низкие хладотеку-
честь и усадку при экструдировании,
дают гладкую поверхность иевулка-
иизоваииых заготовок. Кратковремен-
ная вулканизация при 170 °C обес-
печивает оптимальные физико-меха-
нические показатели резин без ревер-
сии.
ЦПА имеют Тс —114 °C, медлен-
но кристаллизуются прн растяжении
и охлаждении (полупериод кристал-
лизации при 0 °C равен нескольким
сотням часов). Когезионная проч-
ность и клейкость резиновых смесей,
физико-мехаиические показатели ре-
зни ниже, чем резни нз ТПА. Ре-
зины иа основе ЦПА морозостойки
прн длительном охлаждении до
—50 °C. При снижении температуры
с 23 до —90 °C значение f3W возра-
стает с 8,8 до 21,3 МПа, fP с 17
до 39 МПа, В с 51 до 133 Н/мм, еР
и Н не изменяются. Вулканизацию
ЦПА проводят серой с ускорителя-
ми, наполнитель — техуглерод, изго-
товление резиновых смесей проводят
прн 80—100 °C.
Перспективные области применения
ППМ — замена каучуков общего на-
значения, модифицирование свойств
смесей и резни при частичной за-
мене других каучуков иа ТПА.
Ф.М.
Лит.: 234, 247, 257 (т. 1), 315
(т. 2, с. 454)
ПОЛИСТИРОЛ (polystyrene, Poly-
styrol)
Термопластичный полимер стирола,
[—СН2—С(СвН5)Н—]л. Получают
полимеризацией стирола в массе,
эмульсин нли суспензии по радикаль-
ному механизму. Мол. масса 250—
3000 тыс., Mw/M„ 2—4, плотность
1040—1080 кг/м3, аморфен, Тс 87—
100 °C, минимальная и максимальная
температура эксплуатации — 40 и
65 °C, температурный коэффициент
линейного расширения при темпера-
туре ниже Тс (6—7)10_ 5 °C-*,
удельная теплоемкость 1,16—
1,82 кДж/(кг-К), коэффициент теп-
лопроводности 0,09—0,14 Вт/(м-К),
удельное объемное электрическое со-
противление 1012—1013 Ом-м, элек-
трическая плотность 20—25 кВ/мм,
диэлектрическая проницаемость (при
частоте 10е Гц) 2,4—2,7, тангенс
угла диэлектрических потерь 0,0001—
0,0004, модуль высокоэластичиости и
модуль упругости при изгибе 2700—
3200 МПа, разрушающее напряжение
прн растяжении н изгибе соответ-
ственно 30—50 и 80—105 МПа. от-
носительное удлинение прн разрыве
1—3 %, показатель текучести рас-
плава (отечественный полистирол
общего назначения) 1,5—16 г/10 мии.
Растворяется в ароматических и
хлорированных углеводородах, слож-
ных эфирах, кетоиах н сероуглероде.
Нерастворим в алифатических угле-
водородах, спиртах, простых эфирах.
Устойчив в щелочах, галогеиводород-
иых кислотах. Разрушается в кон-
центрированной азотной и ледяной
уксусной кислотах. Радиациоиио-
стоек. Горюч, кислородный индекс
18%. Подвержен термоокнслнтель-
ной деструкции прн 200 ®С.
В резиновой промышленности при-
меняется в составе резиновых сме-
сей иа основе непредельных каучу-
ков для повышения твердости и
жесткости резни (10—15 масс. ч. вы-
сокомолекулярного ПС), а также
длн улучшения технологических
свойств смесей иа основе БСК (до
5 масс.ч. низкомолекулярного ПС).
Ф. М.
Лит.: 118, 255, 315 (т. 3,
с. 533)
218
ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ ЖИДКИЕ
КАУЧУКИ, ЖИДКИЕ ТИОКОЛЫ
(liquid polysulphide rubbers, fliissige
Polysulfidkautschuke)
Продукты химической деструкции
твердого (высокомолекулярного) по-
лисульфиднаго каучука с помощью
гидросульфида натрия
HS-H-R-Sm-b-SH
Мол. масса 500—7500, растворяются
в ароматических и хлорированных
углеводородах, ограниченно раство-
римы в эфирах и кетоиах, нераство-
римы в алифатических углеводоро-
дах и спиртах. Растворимость сни-
жается по мере повышения мол.
массы каучука. Жидкие ПСК — ста-
тистически разветвленные полимеры
с трифуикциоиальиыми узлами раз-
ветвления. Способность к отвержде-
нию при комнатной температуре за
счет реакций концевых меркапто-
групп зависит от содержания этих
групп и функциональности каучука.
Объем производства жидких ПСК
составляет примерно 90 % от общего
производства ПСК.
Отечественные жидкие ПСК (ма-
рок НВБ-2, I и II) имеют содержа-
ние меркаптогрупп соответственно
3,0—4,3; 2,2—3,4 и 1,6—2,8 % (масс.),
среднечисловую функциональность
2,22—2,27, 2,30—2,48 и 2,33—2,68;
среднюю мол. массу 1700—2500,
2200—3700 и 2800—5500, плотность
1300 кг/м3, вязкость (при 25 °C)
7,5—11,0; 15—30 и 30—50 Пас.
Жидкие ПСК марок ФХ-1,0 и ФХ-0,5
имеют плотность 1310 кг/м3, вяз-
кость при 25°C 15—25 Па-с, содер-
жание разветвляющего агента 1 и
0,5 % (мол.), содержание меркапто-
групп 2,7—3,5 и 2,3—3,3 % (масс.),
средиечисловую функциональность
2,10—2,25 и 2,10, среднюю мол. мас-
су 2700—3500 и 2300—3300 соответ-
ственно.
Зарубежные жидкие ПСК имеют
ианмеиоваиие: LP (США), G и Th
(ГДР), S (Япония). Большинство из
них получено иа основе 2,2-дихлор-
диэтнлформаля, содержание разветв-
ляющего агента (1,2,3-трихлорпро-
паи) 0,1—2 % (мол.), содержание
меркаптогрупп 0,9—11%, средняя
мол. масса 600—7500, плотность
1100—1310 кг/м3, вязкость при 25 °C
0,3—300 Па-с. Каучуки марок LP
имеют темп, застыв, от —32 до 10 °C,
темп, вспышки и воспламенения в
открытом тигле 182—235 и 204—
252 °C, максимальное содержание вла-
ги 0,1—0,2 %, pH водной вытяжки
6—8.
Наполненные вулканизаты жид-
ких ПСК имеют fp 1,5—2,7 МПа, еР
170—400 %, 0Р 8—12 %, Н по Шору
А 26—50 ед. Сопротивление этих ма-
териалов действию различных фак-
торов внешней среды примерно та-
кое же, как и резни иа основе твер-
дых полисульфидиых каучуков.
Отверждение (вулканизация)
жидких ПСК происходит за счет
окисления концевых меркаптогрупп
до сульфидных связей с помощью
неорганических и органических окис-
лителей. Применяют неорганические
пероксиды (в т. ч. металлов и водо-
рода), оксиды металлов (марганца,
свинца, теллура, олова, алюминия,
железа, магния, цинка и др.), неор-
ганические окислители (хроматы, бо-
раты, нитраты щелочных и щелочно-
земельных металлов), органические
пероксиды, органические окислители
(ПХДО, нитробензолы), соединения,
взаимодействующие с меркаптогруп-
пой (изоцианаты, эпоксиды и др.).
Отверждение можно проводить кис-
лородом воздуха в присутствии ще-
лочных активаторов (соли тяжелых
металлов, ДФГ) или диоксидом
свинца, марганца и теллура в при-
сутствии следов влаги. Типичные сн-
219
стемы: РЬО2 (вулканизующий агент),
сера, ДФГ (ускоритель), стеариновая
кислота, стеараты (замедлитель);
МпО2 (вулканизующий агент), сера,
ДФГ, ДОТГ, амины (ускоритель),
стеариновая кислота, стеараты, олеа-
ты (замедлитель); ПХДО (вулкани-
зующий агент), сера, ДФГ, РЬО2,
МпО2 (ускоритель).
Композиции для изготовления
герметиков обычно содержат напол-
нители (техуглерод N 770 и N 990,
диоксиды титана и кремния, мел,
тальк, слюду и др.), нейтральные гид-
рофобные пластификаторы (ДБФ,
ДОФ, циклогексанон), разбавители
для снижения стоимости (рубракс,
битумы, жидкие фактисы, кумароно-
инденовые и каменноугольные смо-
лы) , технологические модификаторы
(эпоксидные смолы), тиксотропные
добавки (высокодисперсный диоксид
кремния, белые сажи, бентонит, оса-
жденный мел).
Жидкие ПСК применяют в про-
изводстве герметиков, клеев, зама-
зок, модифицированных смол, а так-
же для пропитки ткани, кожи, бу-
маги. Ф. М.
Лит.: 2, 247, 315 (т. 1, с. 782)
ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ КАУЧУКИ,
ТИОКОЛЫ (polysulphide rubbers,
Polysulfidkautschuke)
Продукты поликонденсации алифати-
ческих дигалогенпроизводных с по-
лисульфидами щелочных металлов
(обычно с полисульфидом натрия)
R'—[R—S/n—In—R
где R' — группы SH или ОН, R —
алифатический радикал, т равно 2
или 4.
Каучуки различаются строением
мономерного звена и степенью по-
лисульфидности (2 или 4), содержа-
ние серы 40—80 % (масс.), плот-
ность 1270—1600 кг/м3, Тс от —23
220
до —57 °C, хладотекучи. Вырабаты-
вают твердые и жидкие полисуль-.
фидные каучуки. Твердые ПСК не-
растворимы в органических раство-
рителях, их мол. масса предположи-
тельно равна 200—500 тыс.
Твердый тиокол ДА (СССР) со-
держит 37 % (масс.) серы (2 атома
серы на мономерное звено), плот-
ность 1370 кг/м3, Тс —43 °C. Твердые
тиоколы A, FA, ST (США) содер-
жат соответственно 85, 47 и 40 %
(масс.) серы (4; 1,8 и 2,25 атома
серы на мономерное звено), плот-
ность 1600, 1370 и 1250 кг/м3, ТХР
—23, —43 и —54°C. В качестве ис-
ходных мономеров используют
2,2-дихлордиэтилформаль (тиоколы
ДА и ST), 1,2-дихлорэтан (тиоколы
А и FA). Тиоколы ДА, FA и А ли-
нейны, содержат в основном гидр-
оксильные концевые группы. Тиокол
ST имеет разветвления, содержит
концевые меркаптогруппы. Объем
производства твердых тиоколов со-
ставляет примерно 10 % от общего
производства ПСК.
Резины на основе тиоколов FA,
А и ST имеют /р 7—10 МПа, еР
150—400 %, Н по Шору А 65—78 ед.,
Тс of —18 до —54°С (в зависимо-
сти от марки каучука), ОДС (70°C,
22 ч) 37 % (тиокол ST) и 100 %
(тиоколы FA и А). Резины на осно-
ве тиокола ДА имеют /р 3,5—
5,0 МПа, ер 250 %, Н по Шору А
65 ед., Тс —43 °C, ОДС (70 °C, 22 ч)
100 %. Резины из ПСК озоно- и
светостойки, длительно работоспо-
собны в топливах, этаноле, воде,
растворах щелочей, имеют высокие
водо- и газонепроницаемость, набу-
хают в ароматических и хлорирован-
ных углеводородах, метилэтилкетоне.
Резины из тетрасульфидного тиоко-
ла А наиболее стойки к растворите-
лям. Резины на основе ПСК разру-
шаются в 10 %-ной соляной и азот-
ной кислотах, 50 %-ной серной кис-
лоте. Имеют плохие адгезионные и
диэлектрические свойства, напр. pv
10—104 Ом-м (тиокол ST) и 109—
1010 Ом-м (тиокол FA). Резины ра-
ботоспособны от —55 до 100 °C,
кратковременно до 150 °C.
Вулканизацию тиоколов ДА, FA
и А проводят оксидом цинка, для
тиокола ST применяют диоксиды ме-
таллов, неорганические окисляющие
агенты (напр., РЬО2, МпО2, ПХДО).
Наполнители—полуусиливающий печ-
ной техуглерод (30—100 масс, ч.,
предпочтительно 60 масс, ч.), окси-
ды титана, цинка и др. Стеариновая
кислота (0,5—3,0 масс, ч.) способ-
ствует диспергированию ингредиен-
тов, предотвращает залипание рези-
новой смеси к оборудованию. Для
улучшения технологических свойств
добавляют ПИ, БНК, ХПК (10—
20 масс, ч.) Эпоксидные или феноль-
ные смолы улучшают адгезионные
свойства. Тиоколы FA и А пласти-
цируют в присутствии ДБТД и ДФГ,
которые способствуют деструкции
каучука по дисульфидным связям.
Тиокол ST не пластицируют. Вулка-
низацию резни проводят при 142—
147 °C в течение 30—80 мин.
Резиновые смеси на основе твер-
дых ПСК применяют в производстве
печатных валиков, защитных покры-
тий, рукавов и других топливомас-
лостойких изделий. Из-за плохих
адгезионных свойств желательно на-
несение подслоя (винильные или
фурановые смолы, клеи) на метал-
лическую поверхность. Ф. М.
Лит.: 2, 247, 315 (т. 3, с. 45)
ПОЛИЭТИЛЕН (polyethylene, Poly-
athylen)
Термоэластичный полимер этилена
(—СН2—СН2—)„. Получают полиме-
ризацией этилена при высоком дав-
лении с применением инициаторов
радикального типа (полиэтилен низ-
кой плотности или высокого давле-
ния), при низком давлении с приме-
нением комплексных металлооргани-
ческих катализаторов (полиэтилен
высокой плотности или низкого дав-
ления), а также с использованием
металлооксидных катализаторов при
среднем давлении. В зависимости от
назначения содержит термостабили-
затор и (или) светостабилизатор, и
(или) антикоррозионную добавку.
Структура и свойства зависят от
способа получения.
Промышленные марки ПЭНП и
ПЭВП имеют соответственно мол.
массу 30—500 и 50—3500 тыс.,
Ми/Л4„ 5—25 и 2—25, плотность
910—934 и 948—960 кг/м3, степень
кристалличности 50—65 и 70—85 %,
Тс примерно —25 и —20 °C, темп,
пл. 102—115 и 120—137°С, макси-
мальную температуру эксплуатации
65 и 70—80 °C, минимальную темпе-
ратуру эксплуатации от —50 до
—120 и от —80 до —150°С, темпе-
ратурный коэффициент линейного
расширения (2,1—5,5)10-4 и
(1—2,5)10-4°С, удельную теплоем-
кость 1,88—2,51 и 1,88—
2,09 кДж/(кг-К); коэффициент теп-
лопроводности 0,33—0,36 и 0,42—
0,44 Вт/(м-К), удельное объемное
электрическое сопротивление 1015—
10,в Ом-м, электрическую прочность
40—55 кВ/мм, тангенс угла диэлек-
трических потерь (при частоте
1 МГц), 0,0002—0,0004; модуль
упругости 100—230 и 400—1200 МПа.
Прочность при растяжении 7—17 и
15—45 МПа, относительное удлине-
ние при разрыве 50—800 и 100—
1200 %.
Полиэтилен не растворяется в ор-
ганических растворителях при ком-
натной температуре (ограниченно
набухает), выше 80°C растворяется
в углеводородах. Растворимость и
221
степень набухания возрастают при
снижении мол. массы и плотности
полиэтилена. Стоек к щелочам, рас-
творам солей, органическим кисло-
там. Разрушается в концентрирован-
ной серной кислоте при 50 °C и в
50 %-ной азотной кислоте, жидких и
газообразных фторе и хлоре. Под-
вержен термоокислительной и фото-
деструкции. Имеет низкие газо- и
паропроницаемость; горюч, кислород-
ный индекс 17%.
В соответствии с ГОСТ 16337—77
полиэтилен низкой плотности в за-
висимости от марки имеет плотность
913—929 кг/м3, показатель текучести
расплава 0,3—200 г/10 мин, предел
текучести при растяжении 7—
14 МПа, разрушающее напряжение
при растяжении 7—15 МПа, относи-
тельное удлинение при разрыве 50—
600 %. В соответствии с ГОСТ
16338—77 полиэтилен высокой плот-
ности в зависимости от марки имеет
плотность 949—955 кг/м3, показа-
тель текучести расплава до
16 г/10 мин (в т. ч. менее
0,1 г/10 мин), предел текучести при
растяжении 11—26 МПа, относитель-
ное удлинение при разрыве 200—
800 %, модуль упругости прн изгибе
650—850 МПа, температурный пре-
дел хрупкости от —80 до —150 °C.
Стандартами предусмотрено примене-
ние полиэтилена специальных марок
в контакте с пищевыми продуктами,
лекарственными средствами, челове-
ческим организмом.
В резиновой промышленности
ПЭВП и ПЭНП применяют в соста-
ве резиновых смесей для улучшения
их технологических свойств (коге-
зионной прочности, термопластично-
сти), усиления цветных резин из не-
кристаллизующихся каучуков, содер-
жащих минеральные наполнители
(БК, ПИБ, ЭПТ). Низкомолекуляр-
ный полиэтилен (мол. масса 1500—
???
2000) применяют в качестве пласти-
фикатора резин, контактирующих с
пищевыми продуктами и человече-
ским организмом, а также для сни-
жения усадки и липкости резиновых
смесей (2—5 масс.ч.). Полиэтилен
совмещается с каучуками низкой не-
предельности (напр., БК и ЭПК).
При добавлении 10 масс.ч. ПЭ фи-
зико-механические показатели резин
ухудшаются. Ф. М.
Лит.: 114, 255, 274, 315 (т. 3,
с. 1002)
ПОЛУЭФФЕКТИВНАЯ ВУЛКАНИ-
ЗУЮЩАЯ СИСТЕМА, ПОЛУЭФ-
ФЕКТИВНАЯ СИСТЕМА (semi-ef-
ficient curing system, Halbeffektiv-
Vulkanisationssystem)
Серосодержащая вулканизующая си-
стема, включающая уменьшенное ко-
личество серы (1,0—1,7 масс.ч.) и
повышенное количество ускорителей
вулканизации (3—1 масс.ч.). Содер-
жит (масс, ч.): неорганический
(2—10) и органический (1—4) акти-
ваторы вулканизации, предпочти-
тельно окснд цинка (3—5) и жир-
ную кислоту (1—2). Обеспечивает
оптимальное сочетание стоимости,
термической и термоокислительной
стойкости резин и сопротивления
преждевременной вулканизации ре-
зиновых смесей, а для резин на
основе НК (ИК) хорошие усталост-
ные характеристики (особенно пос-
ле термического старения) и сопро-
тивление реверсии вулканизации.
Смеси на основе НК (ИК) вклю-
чают (масс.ч.): серу (1,0—1,7) и
ускорители (2,5—1,2), напр., серу
(1,5) и ОБС (1,5). При добавлении
в смесь донора серы (для улучше-
ния вулканизационных свойств и
усталостной выносливости) умень-
шают содержание ускорителей, напр.
сера (1,5), ОБС (0,6) и ДТДМ (0,6).
Резиновые смеси на основе БСК
включают (масс.ч.): серу (1,0—1,2)
и ускорители вулканизации (3—1),
напр. серу (1,2) и ЦБС (2,5) или
серу (1,2), ДТДМ (1) и ЦБС (1).
Резиновые смеси на основе БНК
включают (масс.ч.): серу (0,5—1,0)
и ускорители вулканизации (3,0—1,5),
напр. серу (0,5), ТМТД (1) и МБТ
(0,5) или серу (0,5), ДТДМ (0,8)
и ДБТД (0,5). Ф.М.
Лит.: 278, 335 (с. 33, 105)
ПОПЕРЕЧНО-СШИТЫЕ КАУЧУКИ
(cross-linked rubbers, vemetzte Kaut-
schuke)
Каучуки, полученные в результате
ограниченного сшиваиия макромоле-
кул в микрообъемах латексных ча-
стиц при сополимеризации исходных
мономеров и небольшого количества
сшивающего агента (иапр., дивинил-
беизола или диизопропилбензола в
синтетических каучуках), структури-
ровании натурального латекса тра-
дициоинымй вулканизующими систе-
мами или при действии ионизирую-
щего излучения на латексы НК и
СК. Содержат нерастворимую (мак-
рогель) и растворимую (частицы
микрогеля и макромолекулы золь-
фракции) части (в отечественных
каучуках соответственно 71—92 и
29—8%). При введении поперечио-
сшитого каучука в резиновые смеси
макрогель распадается на отдельные
агломераты микрогеля, которые об-
разуют дисперсную фазу с разме-
ром частиц 3—20 мкм. Поперечно-
сшитые каучуки получают из ХПК,
БНК, БСК (отечественные и зару-
бежные), НК, БК, АК (зарубеж-
ные).
Самостоятельно не используются.
Добавляются в резиновые смеси (не
более 30 масс, ч.) для улучшения
технологических свойств (повышения
когезионной прочности и каркасно-
сти, скорости шприцевания и ка-
лаидрования; снижения хладотекуче-
сти, липкости, усадки, разбухания
экструдата; обеспечения гладкой по-
верхности при шприцевании и ка-
лаидровании, устранения шубления
при вальцевании). Увеличивают вяз-
кость резиновых смесей и их склон-
ность к преждевременной вулкани-
зации, ухудшают физико-механиче-
ские свойства резин при статическом
и динамическом нагружении. Необ-
ходимо корректирование вулкани-
зующей системы и (или) добавле-
ние замедлителей преждевременной
вулканизации. Ф. М.
Лит.: 273, 274
ПОРИСТЫЕ РЕЗИНЫ (cellular
rubbers, porosere Gummi)
Резины, содержащие многочисленные
открытые или (и) закрытые поры,
заполненные газом и равномерно
распределенные по всему объему.
Различают резины с открытыми по-
рами (практически все поры сооб-
щаются между собой) и с закры-
тыми порами (практически все поры
ие сообщаются между собой). В со-
ответствии с терминологическим
стандартом ИСО 1382 резины с от-
крытыми порами включают губчатые
(на основе резиновых смесей из
твердого каучука) и пенистые (на
основе латекса) резины. В отече-
ственной литературе часто термины
пористая и ячеистая (cellular), губ-
чатая (sponge) резины применяют в
качестве синонимов, а пенистые ре-
зины называют губчатыми. Ниже
кратко рассмотрены пористые рези-
ны, изготавливаемые из твердых кау-
чуков.
Свойства пористых резин зависят
от характера пор (открытые, закры-
тые, смешанные), степени пористости
(размер, суммарный объем и одно-
родность пор, толщина стенок). Ре-
223
зины с замкнутыми порами имеют
более высокое значение модуля прн
сжатии и ОДС, чем с открытыми
порами. При снижении плотности ре-
зни уменьшаются нх жесткость, твер-
дость, прочность прн растяжении,
относительное удлинение прн разры-
ве, теплопроводность, повышаются
звукоизоляционные характеристики.
Показатели механических свойств
резин и их стойкость к внешним
немеханическим воздействиям, как н
монолитных резни, зависят от типа
каучука. Напр., пористые резины с
плотностью 500—600 кг/м3, изготов-
ленные на основе НК, ХПК и ЭПТ,
имеют соответственно: /Р 0,3—0,5,
0,6—0,9 и 0,5—0,7 МПа, еР 200—300,
400—500 и 250—350 %, ОДС (50 %,
70 °C, 22 ч) 30—40, 35—45 и 10—
20%, Гхр —65, —50 и —50 °C.
Резиновые смеси содержат тра-
диционные ингредиенты и парообра-
зователи. В зависимости от условий
эксплуатации применяют те же кау-
чуки, что и для обычных (монолит-
ных) резин. Однако для резин с от-
крытыми порами предпочтительны
каучуки с высокой газопроницае-
мостью (напр., ПИ, БСК, ПБ), а
для резин с закрытыми порами же-
лательны менее газопроницаемые
каучуки (напр., БНК, ХПК, БК,
ХБК). Для изготовления изделий
методами непрерывной вулканизации
(при высокой температуре) предпо-
чтительны более термостойкие кау-
чуки (напр., БНК, ХПК, ЭПК, ЭПТ).
Для равномерного порообразования
каучуки должны иметь повышенную
пластичность (для НК и СК не ме-
нее соответственно 0,6 и 0,4), при
необходимости каучук пластицнруют.
Степень порообразования обратно
пропорциональна активности напол-
нителя. Применяют неактивные ми-
неральные наполнители (50—
150 масс. ч.). Наполнители средней
224
активности (техуглерод, белая сажа)
улучшают физико-механнческие свой-
ства, но ограничивают возможность
получения резни минимальной плот-
ности. Применяют те же стабили-
заторы (содержание повышают в
2—3 раза), компоненты вулканизую-
щей системы и пластификаторы
(мягчители), что н для монолитных
резин.
Выбор вулканизующей системы и
порообразователя обусловлен воз-
можностью их химического взаимо-
действия и необходимостью согла-
сования скоростей вулканизации и
порообразования. Напр., ДФГ, МБТ
н сера ускоряют разложение поро-
фора ЧХЗ-5, оксид цинка ускоряет
разложение ЧХЗ-21 и замедляет раз-
ложение ЧХЗ-5. Сульфазидные поро-
форы ускоряют вулканизацию ЭПТ,
а порофор ЧХЗ-21 ускоряет вулка-
низацию БСК и БНК. Сульфгидра-
зидные порофоры не рекомендуются
прн пероксндной вулканизации кау-
чуков. Если порообразование замед-
лено по сравнению с вулканизацией,
то изделие имеет толстую наружную
стенку и мелкие поры, высокие
плотность и жесткость. При замед-
ленной вулканизации и быстром по-
рообразовании возникают неравно-
мерные крупные поры и возможна
недовулканизацня. Выбор типа и со-
держания порообразователя (2—
15 масс, ч.) зависит от состава ре-
зиновой смеси, технологии изготов-
ления н условий эксплуатации из-
делия.
Технология получения изделий из
пористых резин та же, что и ана-
логичных изделий нз монолитных ре-
зин (кроме стадии вулканизации).
При изготовлении изделий из резин
с закрытыми порами они частично
вулканизуются под высоким давле-
нием (в резиновой смеси раство-
ряются образующиеся газы), затем
При пониженном Давлении Происхо-
дит нх вспенивание и довулканнза-
ция. Прн получении изделии из ре-
зин с открытыми порами вулкани-
зацию проводят без применения
внешнего давления.
Пористые резины применяют в
производстве резиновых технических
изделий (напр., уплотнителей и
амортизаторов), тепло- и звукоизо-
лирующих материалов, плавучих и
спасательных средств, обуви. Д. Ф.
Лит.: 123, 131, 201, 315 (т. 1,
с. 655, 905)
ПОРООБРАЗОВАНИЕ ПРИ ВУЛ-
КАНИЗАЦИИ (pore formation on
vulcanization)
Обусловлено выделением летучих
продуктов вулканизации и испаре-
нием влаги [содержится в резиновой
смеси до 1 % (об).] при повышенной
температуре. При вулканизации без
избыточного давления поры обра-
зуются на начальной стадии процес-
са, когда степень вулканизации сме-
си еще недостаточна, чтобы проти-
востоять раздуванию исходных мик-
рополостей внутренним давлением
насыщенного пара или газов. По-
этому предпочтительна быстрая вул-
канизация изделия до достаточной
степени (25—30 % от максимальной).
Вакуумирование, применяемое при
вулканизации в расплаве солей или
токами высокой частоты, снижает,
но не устраняет пористость. Для
предотвращения порообразования в
резиновые смеси добавляют обезво-
женный оксид кальция (3—8 масс, ч.),
смешанный с жирными кислотами
или парафиновыми маслами (погло-
щает влагу, не выделяя ее при тем-
пературе до 200°C). Из-за возмож-
ности некоторого снижения степени
и скорости вулканизации следует
скорректировать состав вулканизую-
щей системы. Предпочтителен печ-
ной техуглерод, применение каналь-
ного техуглерода н каолина нежела-
тельно. Использование высоколе-
тучнх ингредиентов (вазелиновое
масло, ДБФ) не рекомендуется. Со-
держание мягчителей (пластификато-
ров) должно быть минимальным.
При вулканизации в пресс-форме
поры образуются прн снятии давле-
ния прессования, если модуль рези-
ны недостаточен. Д. Ф.
Л нт.: 56, 131, 205, 278
ПОРООБРАЗОВАТЕЛ И, ВСПЕНИ-
ВАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА (blowing
agents, Treibmitteln)
Ингредиенты, применяемые для со-
здания в резиновом изделии системы
замкнутых или сообщающихся пор.
Различают органические (порофоры)
и неорганические порообразователи.
При нагревании и взаимодействии с
другими ингредиентами резиновой
смеси порофоры выделяют газы, вы-
зывающие порообразование. Для по-
лучения пористых резин применяют
преимущественно порофоры, при не-
обходимости неорганические порооб-
разователи используют в сочетании
с порофорами. Порофор должен рав-
номерно распределяться в смесн,
выделять газы (предпочтительно
азот) только прн температуре вул-
канизации н быть стабильным при
температуре изготовления и перера-
ботки смеси, монотонно (постепенно)
разлагаться и иметь высокое газовое
число (объем газа, выделяющегося
при разложении единицы массы), не
ухудшать свойства резиновых сме-
сей и резин, быть стойким прн хра-
нении и нетоксичным, не иметь не-
приятного запаха. Обычно темпера-
тура разложения порофора при вве-
дении его в резиновую смесь сни-
жается на 20—30 °C, кинетика раз-
ложения порофора и газовое число
зависят от состава смеси и темпе-
8 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
225
ратуры. При выборе порофора учи-
тывают свойства каучука и состав
резиновой смеси, заданный характер
пористости и технологические усло-
вия переработки смеси в изделия.
Напр., при изготовлении резин с
замкнутыми порами применяют по-
рофоры с темп. разл. 140—160 °C,
выделяющие азот и имеющие высо-
кое газовое число. Ниже приведены
характеристики наиболее широко
примениемых порофоров. Метиловый
эфир п-гидразиносульфоиилкарбаии-
ловой кислоты CsHnNjO^S. кристал-
лический порошок от розовато-серо-
го до серовато-голубого цвета, темп,
разл. в смеси 140—160 °C, газовое
число 94—120 см3/г (иа азот), плот-
ность 1430 кг/м3, ограниченно рас-
творим в воде и органических рас-
творителях, при взаимодействии с
окислителями (пероксидами) вызы-
вает деструкцию каучука, токсичен,
вызывает коррозию оборудования,
применение нежелательно. Техниче-
ский продукт (порофор ЧХЗ-5) —
влажная кристаллическая масса серо-
го цвета.
Бензолсульфоногидразид
CeHgNjOsS, кристаллический свет-
лый порошок или паста, темп. пл.
95—105 °C, темп. разл. 90—145 °C,
газовое число ПО—130 см3/г, плот-
ность 1260—1430 кг/м3, нерастворим
в воде, растворяется в водных рас-
творах кислот и щелочей, не взаи-
модействует с антиоксидантами и
большинством ускорителей вулкани-
зации (не пригоден при пероксидной
вулканизации), нетоксичен, придает
изделиям неприятный запах, не-
устойчив при хранении. Технический
продукт (порофор ЧХЗ-9, гидразид
СБ)—порошок, темп. пл. 95—100°C,
темп. разл. 130—140 °C, газовое чис-
ло 115—130 см3/г, плотность
1430 кг/м3, предпочтительно приме-
нение в виде пасты. Зарубежные
марки: порофор BSH, целлоген BSH
и др.
М.М'-Динитрозопентаметилентетр-
амин CgHioNgOg, кристаллический
светло-желтый порошок или паста,
темп. пл. 195—205 °C, темп. разл.
190—220 °C (в пасте 105—210 °C),
газовое число 150—250 см3/г, плот-
ность 1430—1520 кг/м3, ограниченно
растворим в воде, ацетоне, бензине,
горячем этаноле, хорошо растворяет-
ся в диметилформамиде, диметил-
сульфоксиде, пиридине. Разлагается
под действием тепла, солнечных лу-
чей н кислот, взрывоопасен, мало-
токсичен, продукты разложения
имеют неприятный запах (устраняет-
ся при добавлении в резиновую
смесь карбамида или глицерина),
разложение ускоряется многоатом-
ными спиртами, глицерином, сали-
циловой кислотой, соединениями
свинца, цинка, кальция, бария, маг-
ния, алюминия. Стабилизируется ми-
неральными маслами или дибутил-
фталатом, карбамидом, амфотерны-
ми оксидами металлов. Технический
продукт (порофор ЧХЗ-18 или хём-
пор N 90 производства ЧССР) — по-
рошок, темп. пл. 195 °C, темп. разл.
190—195 °C (в составе резиновой
смеси 120—170 °C), газовое число
200—230 см3/г. Зарубежные марки;
целлулар D, EX, BL, GX, РР; цел-
мик А 300, AMR; уницел ND и NDX,
вулкацел BN и др.
Диамид азодикарбоновой кислоты
(азодикарбонамид, азоформамид)
C2H4N4O2, кристаллический желто-
оранжевый порошок, темп. пл. 188—
205 °C, темп. разл. 160—240 °C (сни-
жается при добавлении карбамида,
глицерина, триэтаноламина, порофо-
ра ЧХЗ-181. газовое число 170—
240 см3/г, плотность 1600—1660 кг/м3,
нерастворим в холодной воде и обыч-
ных органических растворителях, рас-
творяется в горячей воде, диметил-
226
формамиде и диметилеисульфоксиде.
Устойчив при хранении, не взаимо-
действует с ингредиентами резино-
вых смесей, не придает запаха, не-
токсичен, взрывобезопасен, продук-
ты разложения корродируют обору-
дование. Бурно реагирует с концент-
рированными растворами сильных
кислот и оснцваний, ускоряет вул-
канизацию каучука, образует зам-
кнутые поры. Технический продукт
(порофор ЧХЗ-21)]— желто-оранже-
выи порошок, темп. пл. 188—200 °C,
темп. разл. в резиновых смесях из
непредельных каучуков 130—190 °C,
газовое число 195—270 см3/г. Зару-
бежные марки: целлоген AZ, AZRV,
AZNP; винифор АС, порофор АДС
и др.
Азобисизобутиронитрил C8H12N4,
кристаллический светлый порошок,
темп. пл. 98—103 °C, темп. разл. 90—
120 °C, газовое число 115—165 см3/г,
нерастворим в воде, растворяется в
этаноле, ацетоне и диэтиловом эфи-
ре. Загорается от действия солнеч-
ных лучей и тепла, токсичен. Вул-
канизует каучуки и способствует их
преждевременной вулканизации, ини-
циирует полимеризацию, применение
нежелательно. Технический продукт
(порофор ЧХЗ-57) — порошок или
паста (в смеси с” вазелиновым мас-
лом в соотношении 1:4), темп. пл.
98—100 °C, темп. разл. 90—120 °C,
газовое число 85—150 см3/г (в за-
висимости от выпускной формы),
плотность 1110 кг/м3. Зарубежные
марки: бутоцел, целлмик В, поро-
фор N и др.
Диазоаминобензол C12H11N3, кри-
сталлический порошок от желтого до
коричневого цвета, темп. пл. 90—
99 °C, темп. разл. 95—150 °C (в кис-
лой среде температура понижается),
газовое число 113—132 см3/г, не-
растворим в воде, растворяется в
бензоле, горячем этаноле и диэти-
ловом эфире. Горюч, темп, воспл.
100 °C, пылевоздушные смеси взры-
воопасны, умеренно токсичен. Окра-
шивает резины, инициирует полиме-
ризацию, ускоряет вулканизацию.
Технический продукт (ДАБ) имеет
темп. пл. 90,5 °C, темп. разл. 93—
140 °C, газовое число 113 см3/г,
плотность 1200 кг/м3.
4,4 -Оксидибензолсульфонгидразид
C12H14N4O5S2, кристаллический свет-
лый порошок или паста, темп. пл.
138 °C, темп. разл. 120—164 °C (по-
нижается при добавлении солей
свинца, цинка или кадмия), газовое
число 75—224 см3/г, плотность
1170—1520 кг/м3, нерастворим в
воде и бензине, растворяется в аце-
тоне (ограниченно в этаноле), горюч,
взрывоопасен, умеренно токсичен.
Замедляет вулканизацию непредель-
ных каучуков (ускоряет вулканиза-
цию ХПК). Технический продукт
(дигидразид СДО), светлый порошок
(или паста), темп. разл. 148°C, га-
зовое число 88—115 см3/г, плотность
1520 кг/м3. Зарубежные марки: цел-
логен ОБ и ОТ и др.
Другие органические порофоры
включают диэтиловый эфир азому-
равьиной кислоты (порофоф ЧХЗ-4^.
азоформ, оранжевое масло; темп,
разл. 230 °C, снижается до 100—
120 °C при добавлении в резиновую
смесь триэтаноламина, глицерина или
слабого раствора щелочи; газовое
число 129—220 см3/г), азоизобутиро-
амидоксим (порофор 4X3-23, поро-
шок, темп. разл. 145 °C, газовое чис-
ло 140 см3/г), N,N'-flHHHTpo3o-N,N'-
диметилтерефталимид (порофор
ДФ-3, динитрозоамнд МБ, желтые
кристаллы, темп. пл. 112—116 °C,
темп. разл. 109 °C, газовое число
179 см3/г, дезактивирует ускорители
вулканизации, применяется в рези-
новых смесях на основе НК, УК,
ХПК), бензолсульфанилазид (поро-
8*
227
фор ДФ-8, азид СБ, красноватая
маслянистая жидкость, темп. разл.
130—160°С, газовое число 120—
160 см3/ч, применяется при пероксид-
ной вулканизации), бензолдисульфон-
гидразид-1,3 (порофор ДФ-9, дигидр-
азид СБ, желтоватая или серо-жел-
тая паста, темп. разл. 135—140 °C,
газовое число 170—183 см3/г, непри-
годен при пероксидной вулканиза-
ции).
Неорганические порообразователи
включают карбонаты щелочных ме-
таллов и их смеси с оксидами ме-
таллов II—IV групп, напр. карбо-
нат и бикарбонат аммония или нат-
рия, хлорид аммония. Ф. М.
Лит.: 133, 255, 290, 315 (т. 3,
с. 153)
ПРОПИЛЕНОКСИДНЫЙ КАУЧУК
(propylene oxide rubbers, Propyleno-
xydkautschuk)
Сополимер пропиленоксида н аллил-
глицидилового эфира’
—СН2—СН— О—
Г—СН2—СН—О—
I
L снз
Получают полимеризацией в раство-
ре. Содержание звеньев аллилглици-
дилового эфира, равномерно распре-
деленных по цепи, 2—10 (чаще
2—3) % (мол.). Мол. масса
(4—25)105, ММР бимодальное, плот-
ность 1020 кг/м3, Тс не выше —72 °C.
Аморфен, кристаллизуется при рас-
тяжении. Растворим в алифатиче-
ских, ароматических и хлорирован-
ных углеводородах. Ненаполненные
вулканизаты имеют /р до 15 МПа,
8Р до 900 %. Для наполненных ре-
зин fp до 27 МПа, ер до 900 %, f3Oo
до 9 МПа, Н по Шору А 50—90 ед.,
эластичность по отскоку 40—60 %,
Тхр не выше —60 °C. Динамические
свойства, сопротивление раздиру и
порезу близки к свойствам резин из
НК. Динамический модуль упруго-
сти и практически не изменяются
в интервале температур от 20 до
—34 °C. Сохраняют уровень механи-
ческих свойств до 100 °C. Износо-
стойки. Более морозостойки, чем ре-
зины из ИК, НК, БСК, ЭПТ. Рабо-
тоспособны от —60 до 120 °C
(кратковременно до 150°C). Стойки
к кислороду и озону, воде (увеличе-
ние объема до 3 % при 100 °C) и
щелочам, маслостойки (на уровне
резин из ХПК), нестойки к ацетону,
спиртам и минеральным кислотам,
имеют повышенную газопроницае-
мость. Относительно дороги.
Отечественный каучук выпуска-
ется под маркой СКПО, зару-
бежные каучуки дайнаджен и па-
рел-58.
Вулканизацию резин проводят
серой с ускорителями (тиурамсуль-
фиды с добавлением тиазолов, ДТК
и др.) и активаторами (оксид цин-
ка, стеариновая кислота), органиче-
I
сн2—о—сн2—сн=сн21т
скими пероксидами в сочетании с
серой, донорами серы или соаген-
тами вулканизации (МФДМ, ТАИЦ,
диизоцианаты и др.). Типичная вул-
канизующая система содержит
(масс.ч.): серу (1,0—1,3), ТМТД или
ТМТМ (1,5), МБТ (0,8—1,5), оксид
цинка (3), стеариновую кислоту (1).
Оптимальное содержание техуглеро-
да и минеральных наполнителей 30—
40 масс. ч.
Каучук легко пластицируется на
вальцах при 20 °C, хорошо смеши-
вается с ингредиентами при 60—
70 °C. Оптимальная вязкость по
Муни при 100 °C 50—60. Резиновые
смеси хорошо шприцуются, имеют
удовлетворительную клейкость при
повышении температуры до 70 °C,
228
узкое плато вулканизации, усадку
около 2 %.
Применяется в производстве РТИ
^преимущественно для автомоби-
лей!), прорезиненных тканей, озоно-
етойких покрытий. Ф. М.
Лит.: 247, 278, 315 (т. 3, с. 980)
ПРОПИТКА (dipping, Impragnie-
rung)
Обработка текстильных материалов
из искусственных или химических во-
локон пропиточными составами,
обеспечивающая крепление резины к
текстильным материалам в процессе
вулканизации. Пропитку проводят в
агрегатах непрерывного действия,
предназначенных также для после-
дующей термообработки текстильно-
го материала. Агрегат для пропитки
и термообработки ткани включает
раскаточные стойки, пропиточные
ванны, сушильную камеру, камеры
термообработки и нормализации, за-
каточные стойки, оборудование для
приготовления пропиточного состава,
устройство для стыковки концов ру-
лонов ткани (стыковочный пресс,
многоигольную швейную машину),
компенсаторы-накопители ткани (пет-
левого типа- с нижней или верхней
подвижной кареткой), ширительные и
центрирующие устройства, тянульные
станции для обеспечения натяжения
тканн. Избыток состава на поверхно-
сти ткани, прошедшей пропиточную
ванну, удаляют скребками, обжим-
ными валками, вакуум-отсосом, сду-
вом струей воздуха.
Оптимальные значения темпера-
туры, скорости движения и натяже-
ния обрабатываемого материала за-
висят от его структуры и типа во-
локна. В зависимости от типа во-
локна и имеющегося оборудования
пропитку проводят различными со-
ставами в одну или две стадии.
Пропитанные ткани, которые хранят
в прохладном и темном месте, изо-
лированном от влаги воздуха, дли-
тельно сохраняют высокую адгезион-
ную способность (не менее 12 мес.).
Кратковременное воздействие света
и озона резко снижает адгезионные
свойства пропитанной ткани.
Текстильные материалы на основе
вискозного, полиамидного и стеклян-
ного волокон обычно пропитывают в
одну стадию составами (водными
дисперсиями) на основе водораство-
римой резорциноформальдегидной
смолы и латекса каучука с функ-
циональными группами, условно на-
зываемыми составами РФЛ (адгезив
разбавлен водой до концентрации
10—20%). Эти же составы исполь-
зуют для одностадийной пропитки
материалов из полиэфирных нитей,
предварительно подвергнутых спе-
циальной поверхностной обработке
(напр., с помощью композиции, со-
держащей 2,4-толуилендиизоцианат,
блокированный фенолом, и (или) по-
лиглицидиловый эфир циануровой
кислоты) с целью улучшения их ад-
гезионных характеристик.
Смола в пропиточном составе
обеспечивает крепление текстильного
материала к адгезиву (в том числе
с образованием ковалентных, водо-
родных, ониевых и ван-дер-ваальсо-
вых связей). Считают, что вклад ко-
валентных и водородных связей со-
ставляет для полиамидных волокон
соответственно 60 и 20 %, для вис-
козных волокон 25 и 25 %. Крепле-
ние адгезива к резине происходит за
счет совулкапнзации между собой
каучуков в резиновой смеси и латек-
се адгезива. Для совулканизации не-
обходима быстрая миграция серы и
других компонентов вулканизующей
системы из смеси в слой адгезива
(пропиточного состава). Поэтому
прочность крепления невелика, если
резиновая смесь склонна к прежде-
229
временной вулканизации или содер-
жит недостаточно серы.
Применяют резольную (смола
образуется после приготовления про-
питочного состава) и новолачную
(линейная неотвержденная смола,
которая в дальнейшем отверждается
в присутствии формальдегида) си-
стемы РФЛ. Сухая часть типичных
систем включает (%): резольная —
резорцин (9,4), формальдегид (5,1),
гидроксид натрия (0,7), каучук в ла-
тексе (84,8); новолачная — резорци-
иоформальдегидная новолачная смо-
ла (13,4), формальдегид (3,5), гидр-
оксид натрия (0,4), аммиак (1,7),
каучук в латексе (81). Мольное со-
отношение резорцинового (Р) и
формальдегидного (Ф) компонентов
в пропиточном составе обычно со-
ставляет от 1:1,5 до 1:2. Содер-
жание РФ-компонента в сухом ве-
ществе пропиточного состава состав-
ляет 15—20 масс. ч. на 100 масс. ч.
каучука в латексе. Примером ново-
лачной смолы может быть смола
СФ-282 (продукт конденсации ре-
зорцина, формальдегида и этиленгли-
коля в присутствии гидроксида нат-
рия и спирта) или смола СФ-280
(50 % резорцина заменено на смесь
алкилрезорцинов, кипящих в интерва-
ле 275—290 °C). Новолачные смолы
длительно устойчивы при хранении.
При использовании пропиточного со-
става резольного типа темпера-
тура сушки не должна превы-
шать 150 °C, для новолачных РФЛ
допустимы температуры до 230 °C.
В процессе сушкн происходит уда-
ление влаги из ткани, поликонден-
сация, взаимодействие активных
групп латекса и смолы между собой
и с подложкой. После сушки на по-
верхности ткани или корда остается
пленка адгезива. Прн ее избытке
(привес более 15 %) недопустимо
возрастает жесткость нитей. Опти-
мально увеличение массы полиамид-
ного корда после пропитки и сушки
составляет 4—8 %. Сушку материа-
ла проводят под небольшим натя-
жением.
Применение обычных пропиточ-
ных составов РФЛ не обеспечивает
достаточной прочности крепления
полиэфирных текстильных материа-
лов к резинам, если полиэфирные
волокна не были подвергнуты спе-
циальной адгезионной обработке.
В этом случае текстильный мате-
риал на первой стадия пропитывают
водной дисперсией блокированных
изоцианатов (напр., хайлеиа МП —
4,4-дифенилметандиизоциаиата, бло-
кированного фенолом). Пропитанный
материал подвергают термообработ-
ке при 220—250 °C, в процессе ко-
торой происходит деблокирование
изоцианата и образующийся актив-
ный изоцианат взаимодействует с
полиэфирным волокном. Затем на
второй стадии текстильный материал
пропитывают обычным составом
РФЛ. Возможен одностадийный про-
цесс обработки полиэфирных тек-
стильных материалов, в котором
пропиточный состав типа РФЛ со-
держит также водную дисперсию бло-
кированного изоцианата или продукт
конденсации n-хлорфенола, резорци-
на и формальдегида.
Текстильные материалы иа основе
ароматических полиамидов типа кев-
лар пропитывают в две стадии — сна-
чала составом, содержащим эпоксид-
ную смолу, капролактам, гидроксид
натрия и поверхностно-активное ве-
щество, а затем составом типа РФЛ
(предпочтительно новолачного типа).
Сообщалось о возможности односта-
дийной пропитки корда из высоко-
модульного волокна типа СВМ со-
ставом РФЛ, содержащим новолач-
ную смолу,
230
В отечественной промышленности
в пропиточных составах используют
дивинилкарбоксилатный (сополимер
бутадиена и метакриловой кислоты),
диметилвинилпиридиновые (сополи-
меры бутадиена и 2-метил-5-винил-
пиридина или сополимеры бутадие-
на, стирола и 2-метил-5-вннилпири-
дина) и хлоропреновый латексы.
Оптимальные адгезионные свойства
достигаются при твердости каучука
в латексе по Дефо 1500—3500 кН.
Винилпиридиновые латексы приме-
няют для крепления к резинам на
основе НК, ИК, БСК, ХБК и ББК,
дивииилкарбоксилатные латексы — к
резинам из НК, ИК и БСК, хлоро-
преновые латексы — к резинам на
основе ХПК, БНК и ХБК. Для креп-
ления к резинам, содержащим НК и
ИК, предпочтительны винилпнриди-
новые латексы или их смесь с ди-
винилкарбоксилатным латексом. Ла-
текс в пропиточном составе для
крепления к полиамидным тканям
должен содержать не менее 50 %
винилпиридинового латекса. Для
крепления к резинам на основе
БНК оптимально использование бу-
тадиеннитрильного латекса (частично
или полностью). Прочность крепле-
ния при использовании дивинилкарб-
оксилатного латекса может резко
снижаться (вдвое) при повышении
температуры эксплуатации нлн ис-
пытания.
Пропитка эффективна только при
надлежащем выборе состава рези-
новой смеси. Наиболее важны мо-
дификаторы адгезии, тип и содержа-
ние серы (оптимально 2—3 масс. ч.).
Прочность связи снижается при
уменьшении дозировки серы и по-
вышении склонности резиновой сме-
сн к преждевременной вуланнзации.
Поэтому в качестве ускорителей вул-
канизации сульфенамиды предпочти-
тельней тиазолов, применение тиура-
мов и особенно дитиокарбаматов
менее желательно. Следует учиты-
вать возможность гидролиза поли-
эфирных волокон в резиновой смеси.
Активаторы вулканизации необходи-
мы. Предпочтителен более активный
техуглерод. Пластификаторы (мягчи-
тели) должны быть совместимы с
каучуком. Напр., в смесях на основе
БСК предпочтительны ароматические
нефтяные масла, парафиновые мас-
ла нежелательны. Необходимость ан-
тиоксидантов зависит от типа тек-
стильного материала и состава ре-
зиновой смеси. Напр., при креплении
к полиэфирным нитям добавление
антиоксидантов обеспечивает суще-
ственное повышение прочности связи
резин из ПИ и БСК (особенно после
термического старения). Выбор ан-
тиоксиданта зависит от его влияния
на сопротивление резиновой смеси
преждевременной вулканизации и от
типа каучука в латексе. Напр., МБИ
резко снижает прочность связи ре-
зины с полиамидными нитями. Амин-
ные антиоксиданты не влияют на
прочность связи резины с тканью,
пропитанной составом на основе вн-
нилпиридинового латекса, и нежела-
тельны при использовании карбоксил-
содержащего латекса. Присутствие
влаги снижает прочность крепления
(особенно для полиэфирных нитей).
Ф. М.
Лит.: 30, 128, 166, 167, 182, 192,
266, 272, 374
ПРОТИВОУТОМИТЕЛИ (antifatigue
agents, Ermiidungsschutzmitteln)
Стабилизаторы, повышающие уста-
лостную выносливость резни прн
многократном циклическом нагруже-
нии (утомлении). Эффективны в ре-
зинах на основе каучуков общего
назначения. Применяют до 3 масс. ч.
производных п-фениленднамина
(предпочтительны ДМБФФД, ИФФД),
231
дифениламина (предпочтительны Про-
дукт конденсации дифениламина с
ацетоном, октилнроваиный илн алки-
лированные дифеннламины), нафтил-
амнна (предпочтителен N-фенилнаф-
тиламин-2), дигидрохинолина. Эффек-
тивные противоутомители являются
хорошими антиоксидантами. Изме-
няют окраску резин. Эффективные
неокрашивающие противоутомители
отсутствуют. Из фенольных стабили-
заторов применимы одноядерные ал-
килированные фенолы (эффектив-
ность невелика) и МБМФ. Ф. М.
Лит.: 66, 211, 290, 315 (т. 3, с. 220)
ПРОЧНОСТЬ (strength, Festigkeit)
Свойство материала сопротивляться
разрушению (нарушению сплошности
и разделению на части) в резуль-
тате действия внешних механических
сил. Зависит от вида напряженного
состояния, продолжительности на-
гружения, температуры, свойств ма-
териала. Прочность при данной тем-
пературе характеризуют значением
разрушающего напряжения при за-
данных виде, продолжительности,
скорости или частоте (напр., проч-
ность прн одноосном растяжении со
скоростью 10 %/с) или продолжи-
тельностью действия заданного на-
пряжения до разрушения (длитель-
ная прочность, долговечность). Раз-
рушающее напряжение при опреде-
лении длительной прочности выше,
чем при кратковременном испытании
(напр., в 4—10 раз при одноосном
статическом растяжении в расчете на
сечение образца при разрыве).
Прочностные свойства описываются
принципом температурно-временной
суперпозиции с коэффициентом при-
ведения по уравнению Вильямса —
Ланделла — Ферри, ВЛФ (влияние
температуры может быть учтено изме-
нением шкалы времени и наоборот).
Для эластомеров обычно опреде-
232
лйюТ уПруго-прочнОсТные свойства
при статическом одноосном растяже-
нии (прочность прн растяжении, со-
противление раздиру, работу разру-
шения, относительное и остаточное
удлинения при разрыве и др.) и
усталостно-прочностные свойства при
динамическом нагружении. Д. Ф.
Лит.: 18, 20, 21, 39, 73, 75, 103,
104, 141, 222, 230, 232, 257 (т. 2),
315 (т. 2, с. 223)
ПУАССОНА КОЭФФИЦИЕНТ (Pois-
son's ratio, Poissonsche konstante)
Абсолютная величина отношения от-
носительного изменения поперечного
размера (%) к относительному из-
менению длины в продольном на-
правлении (%) при одноосном рас-
тяжении изотропного резинового об-
разца (степень растяжения не долж-
на превышать зиачеиия, при котором
сохраняется пропорциональность
между напряжением и деформацией,
примерно 10—15 %). Определяется
прямым измерением или рассчиты-
вается по результатам измерения
модуля упругости при растяжении £
и сдвиге G из соотношения v ~
= [£/(20)] -1.
При различии значений коэффи-
циента Пуассона V, полученных дву-
мя методами, материал неизотропен
и значение v неоднозначно.
С достаточной точностью значе-
ния v для резин близки к 0,5, что
соответствует абсолютно несжимае-
мому телу (деформация с измене-
нием формы и без изменения объема
независимо от напряжения). Реаль-
ные значения v могут понижаться,
напр., до 0,49 (при добавлении бо-
лее 50 масс. ч. техуглерода). Для
других материалов значения v со-
ставляют: для эбонита 0,39, поли-
этилена 0,38, полистирола 0,3, ста-
ли 0,28, чугуна 0,14. Д.Ф.
Лнт.: 315 (т. 2, с. 278), 377
р
РАВНОВЕСНОЕ НАБУХАНИЕ
(equilibrium swelling, Gleichgewichts-
quellung)
Набухание резинового изделия (об-
разца) до достижения постоянной
массы или объема. Используется для
сравнения стойкости к набуханию
различных резин.
Степень равновесного набухания
обычно снижается при увеличении
степени вулканизации образца и не
зависит от вязкости жидкости и ско-
рости ее проникновения в образец.
Так, степень равновесного набухания
резины на основе ПИ в гексане и
жидком парафине одинакова, а ско-
рость проникновения гексана в об-
разец в 9 раз выше. Степень рав-
новесного набухания образца в
ацетоне ниже, чем в парафине, но
скорость набухания в ацетоне намно-
го выше. Наполнители уменьшают
степень равновесного набухания резин
не более чем на 30—50 %. Вымыва-
ние пластификаторов неоднозначно
влияет иа набухание резин.
Степень равновесного набухания
зависит от совместимости каучука и
жидкости, характеризуемой парамет-
рами растворимости. Набухание ве-
лико, если различие между значе-
ниями параметров растворимости
каучука н жидкости не превышает
единицы. При большем различии па-
раметров набухание снижается. Сов-
местимость резни с углеводородами
н промышленными жидкостями иа
их основе часто оценивают по со-
держанию в жидкости ароматических
соединений. Равновесное набухание
обычно возрастает прн снижении
анилиновой точки жидкости и повы-
шении количества конденсированных
ядер в жидкости. Резины на основе
неполярных каучуков (ПИ, ПБ, ЭПК
и др.) сильно набухают в предель-
ных углеводородах (напр., бензин),
но не совмещаются с сильнополярны-
ми жидкостями (напр., вода, спирт).
Резины из полярных каучуков набу-
хают в воде, но не совмещаются с
углеводородами. Среднеполярный
ХПК сильно набухает в бензоле и
дихлорэтане, ограниченно набухает
в бензине и не набухает в воде.
Поскольку константы диффузии
органических растворителей и масел
ASTM в резинах составляют соот-
ветственно 10~7 и 10-9 см2/с, сте-
пень равновесного набухания пла-
стинки толщиной 2 мм в этих сре-
дах достигается соответственно в
течение 50 и 5000 ч. При набухании
в одинаковых условиях резинового
кольца и пластины, толщина кото-
рой равна диаметру поперечного се-
чения кольца, кольцо поглощает
вдвое больше жидкости, чем пла-
стина. Поскольку время до достиже-
ния равновесного набухания пропор-
ционально толщине образца, иногда
глубина проникновения практически
важнее, чем количество поглощенной
жидкости. Поэтому изредка в кон-
такте с маслами применяют изделия
повышенной толщины из дешевых
немаслостойких резин. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 262, 278
РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ
(radiation resistance, Strahlungs-
bestandigkeit)
Характеризуется пороговой погло-
щенной дозой, соответствующей про-
извольному (заданному) абсолютно-
му или относительному изменению
свойств в процессе радиационного
старения. В конкретных условиях
пороговая доза зависит от того, ка-
кая характеристика материала вы-
брана в качестве критической, а
также от температуры окружающей
233
среды, вида излучения и мощности
поглощенной дозы, наличия и ве-
личины механической нагрузки, типа
каучука и состава резиновой смеси.
В зависимости от указанных фак-
торов последовательность располо-
жения различных резин в ряду сни-
жения (увеличения) радиационной
стойкости может существенно из-
меняться. Поэтому понятие радиа-
ционной стойкости резин правомерно
только во взаимосвязи с конкрет-
ными условиями эксплуатации или
испытаний. Для оценки радиацион-
ной стойкости резин используют
следующие показатели: условное на-
пряжение при заданном удлинении
в процессе растяжения образца с
заданной скоростью fe, условную
прочность при растяжении fp, отно-
сительное удлинение при разрыве еР,
сопротивление раздиру В, твердость
И, изменение этих показателей пос-
ле старения. Радиационную стой-
кость уплотнительных резин харак-
теризуют также скоростью измене-
ния или абсолютным значением кон-
тактного напряжения или ОДС после
облучения.
Быстрое снижение контактного
напряжения лимитирует применение
в качестве уплотнительного материа-
ла резин из каучуков, подвер-
женных значительной радиационной
деструкции. По мере увеличения ско-
рости снижения контактного напря-
жения резины на основе различных
каучуков можно расположить в сле-
дующий ряд: БНК, ХПК, БСК, НК,
ПБ, ИК, ЭПК, БК. По данным раз-
личных .авторов радиационная стой-
кость резин, характеризуемая по
ОДС, уменьшается в ряду исполь-
зуемых каучуков: БСК, БНК, НК,
ХПК, ПБ; БНК, НК, ХПК, ХСПЭ,
ФК, ПСК; БСК, УК, ФК, КК.
Радиационная стойкость резин в
неподвижных неразъемных фланце-
234
вых соединениях, оцениваемая по
значениям контактного напряжения и
ОДС, может оказаться заниженной
в десятки раз. В таких соединениях
герметичность может сохраняться
даже при накоплении 100 %-иой
ОДС и полной потере контактного
напряжения, что, по-видимому, обу-
словлено адгезионным взаимодей-
ствием резины и металла. При этом
разуплотнению соответствуют очень
высокие значения модуля сжатия и
Н 95—98 усл. ед. В подвижных
уплотнительных соединениях «зали-
пание» резины к уплотняемой ме-
таллической поверхности нежела-
тельно из-за возможности быстро-
го механического разрушения ре-'
зины.
Радиационную стойкость резин к
воздействию фотонного (у-излучение,
рентгеновское излучение) ионизирую-
щего излучения испытывают по
ГОСТ 9.701—79. Испытания проводят
для сравнительной оценки стойкости
резин на стадии разработки мате-
риала. Метод заключается в том,
что образцы подвергают воздействию
излучения в недеформированном и
деформированном (при статической
деформации сжатия) состояниях на
воздухе и в статическом (в ампу-
лах, без непрерывной откачки) ва-
кууме при заданной температуре и
определяют стойкость резин к ука-
занному воздействию по величине
поглощенной дозы, при которой ха-
рактерный показатель илн несколько
показателей (fP, еР, Н, статический
модуль при сжатии на 10%, релак-
сация напряжения) изменяются до
заданной величины. Используют ис-
точник излучения, обеспечивающий
мощность дозы не менее 0,3 Вт/кг
с энергией фотонов не менее 0,5 МэВ.
Температура образцов при облуче-
нии не должна превышать 50 °C.
Определяют значение поглощенной
дозы, при которой fp и ер изме-
няются на 25, 50 и 75 % от исход-
ного значения; статический модуль
сжатия изменяется в 2, 5, 10 и
15 раз; контактное напряжение до-
стигает 20 % от исходного значения;
ОДС достигает 80 и 100%; Н воз-
растает до 60, 80 и 98 усл. ед.
Ф. М.
Лит.: 30, 49, 105, 139, 163, 164,
227, 278, 297
РАДИАЦИОННОЕ ОКИСЛЕНИЕ
(radiation oxidation, Strahlungsoxy-
dation)
Ингибированный процесс присоедине-
ния кислорода к каучуку, скорость
которого зависит от типа каучука и
состава резиновой смеси. Скорость
окисления уменьшается при повыше-
нии мощности поглощенной дозы и
толщины образца. Влияние толщины
снижается при уменьшении мощно-
сти поглощенной дозы. Процессы ра-
диационного окисления при комнат-
ной температуре и термического
окисления БНК при 100 °C имеют
одинаковый характер — образуются
одинаковые кислородсодержащие
группы (пероксиды, спирты, кислоты,
кетоны, простые и сложные эфиры),
расходуются нитрильные группы и
двойные связи одного типа. По сни-
жению радиационно-химического вы-
хода присоединения кислорода не-
наполненные вулканизаты на основе
различных каучуков можно располо-
жить в ряд: ХПК (6,0), СКД (2,9),
НК (2,2), СКН-26 (1,4), СКС-30
(1,9). Наполненные резины распола-
гаются в несколько ином порядке:
СКД (2,5), СКИ-3 (2,3), СКС-30
(1,6), СКН-26 (0,45).
Радиационное окисление полиме-
ров и сополимеров бутадиена способ-
ствует дополнительному сшиванию, а
в изопреновых каучуках сопровож-
дается интенсивной деструкцией. Ско-
рость радиационной деструкции де-
формированных вулканизатов НК
резко возрастает на воздухе — разры-
ваются в основном молекулярные
цепи каучука. В первый период об-
лучения окислительные процессы обу-
словлены действием растворенного в
образце кислорода, а в дальнейшем
интенсивность этих процессов зави-
сит от скорости диффузии воздуха
в образец.
Прн радиационном старении на
воздухе поверхность резиновых изде-
лий подвержена воздействию озона,
образующегося в высоких концентра-
циях при радиолизе воздуха. Растя-
нутые резины из непредельных кау-
чуков подвержены интенсивному
озонному растрескиванию при отно-
сительно невысоких дозах (менее
5-Ю5 Дж/кг), критическая деформа-
ция, при которой происходит наи-
большее ухудшение физико-механиче-
ских свойств резин, составляет 15—
30%. Деформированные резины на
основе предельных каучуков обычно
не подвержены озонному растрески-
ванию при облучении.
Радиационное окисление ускоряет
деструкцию и замедляет сшивание
резин на основе предельных каучу-
ков. Возрастает масса образцов ре-
зин на основе ЭПК, ЭПТ, КК и
СКФ-32, снижается масса резин из
СКФ-26. Радиационная стойкость ре-
зни из ФК на воздухе ниже на
(1,0—1,5) 10s Дж/кг, чем в вакууме.
Влияние радиационного окисления на
работоспособность резни «а основе
СКФ-32 меньше, чем на основе
СКФ-26. Влияние окисления на ра-
диационную стойкость резин нз БК
незначительно, ф. 44.
Лнт.: 105, 139, 163, 164
278
235
РАДИАЦИОННОЙ СТАРЕНИЕ
(radiation ageing, Strahlungsalte-
rung)
Изменение структуры и свойств ре-
зин (каучуков) в результате радиа-
ционно-химических реакций при дей-
ствии ионизирующих излучений. При
действии ионизирующего излучения в
резине протекают реакции радиацион-
ного сшивания и деструкции про-
странственной сетки. Если скорости
этих процессов соизмеримы, количе-
ство активных цепей сетки, равновес-
ный модуль и основные физико-ме-
ханические свойства резин мало из-
меняются. Относительное удлинение
резин из сшивающихся каучуков (ПБ,
БНК, КК, ФК) уменьшается со зна-
чительно большей скоростью, чем по-
лучено для резин на основе каучуков,
подверженных интенсивной радиа-
ционной деструкции (БК, ПИ, ЭПК).
Поэтому при радиационном старении
недеформированных резин процессы
сшивания и деструкции в первом
приближении опасны в той степени,
в которой они влияют на конечную
концентрацию активных цепей сетки.
Радиационное старение снижает из-
носостойкость резин.
При радиационном старении де-
формированных резин сшивание по-
вышает ОДС, а деструкция одновре-
менно уменьшает контактное напря-
жение и увеличивает ОДС. Поэтому
незначительному изменению равно-
весного модуля резины на основе НК
соответствует быстрое увеличение
ОДС и- снижение контактного напря-
жения. Если скорости процессов сши-
вания и деструкции несоизмеримы,
ухудшение свойств напряженных ре-
зни сопровождается значительным
изменением характеристик недефор-
мнрованных образцов. Равновесный
модуль и ОДС резин на основе БНК
резко возрастают, а контактное на-
236
пряжение снижается со значительно
меньшей скоростью. Напротив, в ре-
зинах на основе БК, подверженных
интенсивной радиационной деструк-
ции, равновесный модуль и контакт-
ное напряжение быстро уменьшаются,
а ОДС возрастает значительно мед-
леннее.
Облучение резко ускоряет релак-
сационные процессы. Непосредствен-
но в процессе облучения возрастает
скорость ползучести, снижается дли-
тельная прочность н ускоряется ре-
лаксация напряжения, а после пре-
кращения облучения устанавливается
скорость процесса, наблюдаемая в
отсутствие облучения. Этот эффект
проявляется прн использовании раз-
личных типов излучений независимо
от состава и степени вулканизации
резни. Установлена степенная зави-
симость скорости радиационной пол-
зучести от мощности поглощенной
дозы. Ускорение радиационной де-
струкции эластомеров при действии
механических напряжений обусловле-
но разрывом перенапряженных хими-
ческих связей в результате миграции
к ним энергии электронного возбу-
ждения или захвата теплового элек-
трона, сродство к которому превы-
шает прочность ослабленной связи.
Облучение значительно повышает ко-
личество механически перенапряжен-
ных химических связей. Увеличение
первоначального напряжения вызы-
вает рост скорость ползучести и ре-
лаксации напряжения при облучении
вулканизатов НК, СКН-26 и СКТВ.
Радиационно-термическое старение
изменяет механические свойства резин
в значительно большей степени, чем
радиационное старение при комнат-
ной температуре.
В атомной и космической технике
резиновые изделия подвержены
действию различных типов ионизи-
рующих излучений в широком диа-
пазоне энергий частиц и мощностей
поглощенных доз. Испытания резин
обычно проводят с использованием
источников у-излучеиия и ускоренных
электронов в ограниченном интервале
мощностей доз, т. к. воспроизведение
реальных радиационных условий свя-
зано со значительными трудностями.
При увеличении линейных потерь
энергии ионизирующего излучения
снижается интенсивность радиацион-
но-химических реакций, степень изме-
нения структуры каучуков и свойств
резин. Это обусловлено большей ве-
роятностью процессов рекомбинации
радикалов, дезактивации возбужде-
ний и нейтрализации ионов в плотных
цилиндрических треках тяжелых ча-
стиц по сравнению.с равномерной по-
терей энергии у-излучением.
При действии у-излучения и уско-
ренных электронов все радиационно-
химические реакции обусловлены дей-
ствием вторичных электронов с близ-
кими значениями ЛПЭ. Поэтому из-
менение свойств резин при действии
этих типов излучений должно быть
одинаковым, если влияние радиацион-
ного окисления и радиационного ра-
зогрева отсутствует.
В реальных условиях резины экс-
плуатируют в течение длительного
времени при очень низкой интенсивно-
сти излучения. Ускоренные испытания
радиационной стойкости возможны,
если известна зависимость изменения
свойств резин от мощности погло-
щенной дозы. Влияние мощности дозы
на результаты испытаний обусловле-
но диффузией в образец химически
активных частиц (кислород), радиа-
ционным разогревом образца, треко-
выми эффектами, существенными при
очень высоких [более 103 Дж/(кг-ч)]
мощностях доз. При фиксированном
значении суммарной поглощенной
дозы снижение интенсивности излуче-
ния приводит к увеличению продол-
жительности радиационного окисле-
ния образца, что обычно вызывает
уменьшение радиационной стойкости
резин. Напр,, поглощенная доза, не-
обходимая для уменьшения в 2 раза
прочности при растяжении и относи-
тельного удлинения при разрыве вул-
канизата НК, при снижении мощно-
сти дозы от 103 Дж/(кг-ч) до
5,5 Дж/(кг-ч) уменьшается в 5—•
15 и более раз. Однако в ряде слу-
чаев радиационная стойкость резин
на воздухе не зависит от мощности
дозы.
Направленность изменения свойств
резин при радиационном старении в
вакууме может быть иной, чем на
воздухе. Напр., резины на основе
БНК и ХПК после облучения в ва-
кууме (при постоянной откачке) ста-
новятся мягкими и липкими при пол-
ной потере прочности, а после облу-
чения той же дозой иа воздухе
практически не меняются. Ф. М.
Лит.: 3, 30, 49, 105, 139, 163, 164,
227, 297
РАДИАЦИОННО СТОЙКИЕ РЕ-
ЗИНЫ (radiation-resistant rubbers,
strahienbestandige Gummiqualitaten)
Резины, работоспособные в условиях
радиационного старения. Радиацион-
ная стойкость резин на основе дие-
новых и изопреновых каучуков мо-
жет быть значительно повышена
рецептурными приемами, а для тер-
мостойких предельных каучуков такая
возможность ограничена. В первом
приближении для резин на основе
различных каучуков после действия
следующих поглощенных доз
(104 Дж/кг): механические характе-
ристики практически не изменяют-
ся— БК, ФКК и ПСК (менее 2), КК
(менее 5), АК и ФК (менее 10),
ХПК, ЭПТ и ЭПК (менее 15), КК
с боковыми фенильными группами,
БСК и БНК (менее 20); ПИ и УК
237
(менее 50); сохраняются удовлетво-
рительные механические (эластиче-
ские) характеристики — БК, ФКК и
ПСК (2-5), КК (5—10), АК и ФК
(10—40), ХПК, ЭПТ и ЭПК
(15—50), фенилсодержащнй КК,
БСК и БНК (20—100), ПИ
(50—130), УК (50—300); утрачи-
ваются эластические характеристи-
ки — БК, ФКК и ПСК (5—10), КК
(10—30), АК и ФК (40—100), ХПК,
ЭПТ и ЭПК (50—100), КК с бо-
ковыми фенильными группами, БСК
и БНК (100—200), ПИ (130—
500), УК (300—1000). По мере
снижения радиационной стойкости
при сжатии, оцениваемой по контакт-
ному давлению при у-облучении, ре-
зины на основе различных каучуков
располагаются в ряд: БНК, ХПК,
БСК, ПИ, ЭПК, БК- Если же ра-
диационную стойкость при сжатии
характеризовать по ОДС, то стой-
кость снижается в ряду каучуков:
БСК, БНК, ПИ, УК, ХПК, ХСПЭ,
АК, ФК, КК, ПСК и БК.
Резины на основе ПИ удовлетво-
рительно стойки (снижаются fp и еР,
повышается Н). По сравнению с ре-
зинами из других непредельных кау-
чуков скорости уменьшения еР и из-
менения равновесного модуля мини-
мальны. Радиационная стойкость
резин из ПИ снижается при действии
механической нагрузки, особенно в
присутствии воздуха и озона.
Резины из БСК радиационно
стойки (снижаются fp и ер, возра-
стает Н), стойкость повышается при
увеличении содержания стирола в
каучуке до 30 %-
Резины на основе БНК характе-
ризуются радиационной стойкостью,
различающейся в 5—10 раз в зави-
симости от состава. Значения fe, fp
и Н вначале мало изменяются, а
после длительного облучения возра-
стают. Значения ер и В снижаются.
Более стойки в инертных газах и
маслах, чем на воздухе.
Резины из ХПК по радиационной
стойкости близки к незащищенным
резинам из БНК, но возможности их
защиты рецептурными приемами не-
велики. В результате облучения сни-
жаются fp и еР, увеличение Н не-
значительно.
Резины иа основе ПСК наименее
радиационно стойки (за исключением
резни из БК и ФКК). При низкой
поглощенной дозе прочностные ха-
рактеристики резко ухудшаются, а
затем материал течет из-за быстрой
деструкции.
Резины на основе АК менее стой-
ки по сравнению с резинами из ПИ,
БСК и БНК (снижаются fp и ер,
возрастает Н).
Резины на основе БК, в т. ч. га-
логенированных, имеют минималь-
ную стойкость из-за интенсивной де-
струкции (снижаются fR, fp, 8р, Н),
при дальнейшем облучении материал
течет. Вулканизация смолами не-
сколько повышает стойкость резин.
Резины из ЭПК, ЭПТ и ХСПЭ
более радиационно стойки, чем ре-
зины из других непредельных теп-
лостойких каучуков (снижаются fp
и еР, изменение Н невелико). ЭПК
более стойки, чем ЭПТ.
Резины на основе КК, не содер-
жащих ароматических звеньев,
имеют низкую. радиационную стой-
кость (снижается ер, возрастает Н,
fp несколько возрастает, а затем
уменьшается). Стойкость резин рез-
ко повышается при использовании
КК, содержащих ароматические
звенья. Защитное действие дифениль-
ных или нафтильных групп выше,
чем фенильных групп, каждое дифе-
нилсилоксановое звено защищает
5—6 мономерных звеньев диметил-
силоксана. Резины из ФКК имеют
Низкую радиационную стойкость.
238
Резины на основе ФК (исключая
нитрозокаучук) имеют среднюю ра-
диационную стойкость (при сжа-
тии— до 25-Ю4 Дж/кг). Резины из
СКФ-26 интенсивно сшиваются, сни-
жается еР, возрастает Н, fp изме-
няется в меньшей степени. Резины из
СКФ-32 подвержены одновременно
сшиванию и интенсивной деструкции,
снижаются /р и еР, возможно появ-
ление клейкости и размягчение при
низкой поглощенной дозе. Радиацион-
ная стойкость резин из ФК в инерт-
ных газах и некоторых маслах воз-
растает до 106 Дж/кг, в т. ч. при
температуре до 200 °C. Резины из
нитрозокаучука быстро деструкти-
руют при облучении. Состав резино-
вых смесей из ФК мало влияет на
радиационную стойкость, некоторое
улучшение возможно для СКФ-32.
Резины из УК имеют максималь-
ную радиационную стойкость на воз-
духе, иногда до 107 Дж/кг. УК на
основе сложных эфиров, обеспечи-
вает более высокую стойкость, чем
УК на основе простых эфиров. Бен-
зольные кольца в диизоцианатах по-
вышают радиационную стойкость УК,
которая возрастает в ряду: 2,4-ТДИ,
Л!-фенилендиизоцианат, дифенилме-
тан-4,4-диизоцианат, л-фенилендиизо-
цианат. Влияние ароматических гли-
кольных звеньев менее значительно.
В присутствии влаги радиационная
стойкость резин из УК резко сни-
жается.
Влияние вулканизующей системы
обусловлено участием ее компонен-
тов и продуктов их превращений в
радиационно-химических реакциях.
Продукты превращений серо- и азот-
содержащих ингредиентов часто яв-
ляются эффективными антирадами.
Напр., на воздухе прочностные ха-
рактеристики резин на основе БСК,
вулканизованных серой с ТМТД или
ДФГ, изменяются значительно мень-
ше по сравнению с резинами, содер-
жащими серу и МБТ. Однако при-
менение МБТ обеспечивает намного
меньшее снижение контактного на-
пряжения тех же резин, чем ТМТД.
Радиационная стойкость резин на
основе БСК и БНК возрастает при
повышении содержания связанной
серы. Радиационная стойкость резин,
вулканизованных органическими пе-
роксидами, ниже, чем резин, содержа-
щих серу и ускорители вулканизации.
Наполнители резко замедляют
ухудшение физико-механических ха-
рактеристик резни из кристаллизую-
щихся каучуков (ПИ, ХПК, БК) и
меньше влияют на радиационную
стойкость резин из аморфных кау-
чуков. Скорость релаксации напря-
жения и ОДС резин при радиацион-
ном старении резко возрастают в ре-
зультате введения наполнителей.
Скорость этих процессов, обуслов-
ленных радиационной деструкцией,
увеличивается при повышении содер-
жания наполнителей и их активно-
сти. Радиационная стойкость резин
из ФК мало зависит от наполните-
лей. Пластификаторы (мягчители)
повышают скорость радиационного
сшивания резин, их условно-равно-
весный модуль и ОДС. Ароматиче-
ские масла в маслонаполненных
каучуках могут замедлять радиа-
ционное сшивание резин. Скорость
уменьшения контактного напряже-
ния, обусловленного радиационной
деструкцией, при добавлении мягчи-
телей часто снижается. Влияние мяг-
чителей на снижение прочностных
характеристик при радиационном
старении невелико.
Наиболее эффективный способ по-
вышения радиационной стойкости
резин—добавление антирадов в ре-
зиновую смесь. Ф. М.
Лит.: 30, 49, 105, 139, 163, 164,
227, 278, 297
239
РАДИАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКОЕ
СТАРЕНИЕ (radiation-heat ageing,
StrahlungwUmiealterung)
Радиационная стойкость резин сни-
жается при повышении температуры,
а термостойкость ухудшается даже
при очень низкой интенсивности из-
лучения. Энергия активации процес-
са радиационно-термического старе-
ния резин не превышает 12кДж/моль,
что существенно ниже значений 80—
120 кДж/моль, характерных для тер-
мического старения. Поэтому приме-
нение резин в условиях одновремен-
ного воздействия повышенной тем-
пературы и ионизирующего излучения
вызывает значительные трудности.
Обычно наиболее радиационно стой-
кие каучуки (НК, ПУ, БСК) наиме-
нее термостойки, а свойства термо-
стойких каучуков (КК, ФК, БК)
быстро ухудшаются при радиацион-
ном старении.
При одновременном действии по-
вышенной температуры и ионизирую-
щего излучения ухудшение свойств
кремнийоргаиических резин происхо-
дит со значительно большей ско-
ростью, чем при раздельном воздей-
ствии. Зависимость значения погло-
щенной дозы D, соответствующей
заданному ухудшению свойств мате-
риала, от мощности поглощенной
дозы / и температуры Т(К) в ин-
тервале температур от 25 до 250 °C
описывается уравнением
lg D — ав + -у- + at 1g I + att у--,
где аг—эмпирические коэффициен-
ты. Видно, что при уменьшении мощ-
ности дозы степень влияния темпе-
ратуры на ухудшение свойств рези-
ны возрастает. Напр., при комнатной
температуре независимо от мощности
дозы снижение ер на 50 % происхо-
дит при дозе ©so, равной
240
2,7-Ю5 Дж/кг. При 250°C и мощно-
сти дозы 102,5-IO2, 103, 5-103, Ю4
и 105 Дж/(кг-ч) значения Дм равны
соответственно 4,6-103, 9,3-103, 1,25Х
ХЮ4, 2,4-104, 3,2-104 и 8,4-104 Дж/кг.
Поглощенная доза, необходимая для
уменьшения вдвое контактного на-
пряжения при мощности дозы
104 Дж/(кг ч) и температурах 35,
70, 100, 150, 200 и 250 °C составляет
соответственно З Ю5, 1,4-105, 7-Ю4,
3,3-Ю4, 1,3-Ю4 и 6-Ю3 Дж/кг. Ра-
диационную стойкость кремнийорга-
нических резни при повышенной
температуре можно существенно уве-
личить только при использовании
каучуков с достаточно высоким со-
держанием фенильных звеньев. Ре-
зина на основе каучука с высоким
содержанием фенильных групп при
200 °C стойка до (5—6)Ю5 Дж/кг, а
при комнатной температуре — до
6-10е Дж/кг. При тщательном выборе
наполнителей и антирадов иа осно-
ве этого каучука можно получить
резины, радиационная стойкость ко-
торых при 200 °C в 25 раз выше
радиационной стойкости резни из
обычиых метилвинилсилоксаиовых
каучуков.
Повышение температуры старения
значительно уменьшает прочность ре-
зин из ФК. После облучения резины
из СКФ-26 при дозе 6,5-Ю5 Дж/кг,
мощности дозы 4,5-Ю3 Дж/(кг-ч) и
температурах -30, 100 и 200 °C зна-
чения Д/р составляют ПО, 40 и 50 %;
Дер в этих условиях равно 23, 18 и
9 %. Радиационная стойкость резин
из ФК при 50—150 °C в свободном
и напряженном состоянии не превы-
шает (1,5—2,0)105 Дж/кг. Влияние
температуры на радиационную стой-
кость резины из СКФ-32 более зна-
чительно, чем на стойкость резины
из СКФ-26, что соответствует раз-
личиям в теплостойкости этих эла-
стомеров.
Скорость накопления ОДС резин
из ЭПК быстро возрастает при по-
вышении температуры и интенсив-
ности излучения, влияние интенсив-
ности излучения на ОДС снижается
при повышении температуры старе-
ния. Физико-механические показате-
ли резины из ЭПК изменяются зна-
чительно медленнее по сравнению с
ростом ОДС, радиационная стойкость
этой резины при 150 °C в свободном
и напряженном состоянии равна со-
ответственно 5-10® и 1,5'105 Дж/кг.
При 70 °C радиационная стойкость
резни из ЭПК в воде несколько
хуже, чем на воздухе.
При радиационно-термическом
старении резин на основе БНК в
наибольшей степени изменяются ер
и ОДС, что характерно для терми-
ческого и радиационного старения
этих резни. Повышение температуры
до 120—150°С приводит к уменьше-
нию влияния интенсивности излуче-
ния, а изменение свойств резин опре-
деляется в основном процессами
термического старения. При более
низкой температуре существенное
влияние оказывает собственно радиа-
ционное воздействие, степень этого
влияния возрастает при увеличении
интенсивности излучения. При 120 °C
изменение свойств резин из БНК в
результате облучения на воздухе бо-
лее интенсивно, чем в вакууме. По-
вышение температуры от 20 до 70 °C
практически не влияет на скорость
изменения физико-мехаиических
свойств резины из БСК при радиа-
ционном старении до дозы
6-105 Дж/кг.
Работоспособность резиновых тех-
нических уплотнительных деталей не-
подвижных неразъемных соединений
при радиационно-термическом старе-
нии определяют по ГОСТ 9.704—80.
Метод заключается в том, что об-
разцы, обеспечивающие герметич-
ность системы, подвергают воздей-
ствию фотонного ионизирующего из-
лучения в месте уплотнения при за-
данных значениях температуры и
мощности поглощенной дозы излу-
чения иа воздухе до значения по-
глощенной дозы излучения, при ко-
тором образцы не обеспечивают
герметичность системы. Метод приме-
няют для сравнительной оценки ра-
ботоспособности уплотнительных де-
талей. Герметичность системы опре-
деляют по заданному остаточному
давлению воздуха в вакуумной си-
стеме. Источники излучения — в со-
ответствии с требованиями ГОСТ
9.701—79. Ф. М.
Лит.: 105, 133, 163, 164
РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИЕ
РЕАКЦИИ (radiation chemical
reactions, strahlen-chemische Reak-
tion)
Химические реакции, протекающие в
каучуках, резиновых смесях и рези-
нах при действии ионизирующих из-
лучений. Приводят к образованию
межмолекуляриых и внутримолеку-
лярных химических связей, а также
связей между каучуком и другими
ингредиентами резиновой смеси; де-
струкции химических связей в моле-
кулярной цепи и боковых группах,
а также поперечных связей между
молекулами каучука; распаду и об-
разованию винильной, виниленовой и
винилиденовой ненасыщенности, а
также сопряженных двойных свя-
зей; изомеризации и циклизации, ре-
акции полимеризации; радиационно-
му окислению и газовыделению. Эти
реакции являются следствием после-
довательных взаимосвязанных физи-
ческих и химических процессов,
включающих поглощение энергии и
ее передачу внутри системы, иони-
зацию и возбуждение, образование
промежуточных активных частиц раз-
241
личных типов (ионы, возбужденные
молекулы, свободные радикалы).
При прочих равных условиях ско-
рость и характер радиационно-хи-
мических реакций зависят от сум-
марного количества поглощенной
энергии излучения. Количественная
мера скорости этих превращений —
показатель радиационно-химического
выхода G. Значение G определяет
число молекул или активных час-
тиц, образовавшихся (погибших)
в результате радиационно-химиче-
ских реакций при поглощении си-
стемой 100 эВ энергии излучения.
Напр., G (R), G(Hz), Gc, Ga и Од
соответственно обозначают число об-
разующихся радикалов, молекул во-
дорода, поперечных связей и сши-
тых цепей, а также число разорван-
ных цепей на 100 эВ поглощенной
энергии излучения.
Образование межмолекулярных
химических связей, деструкция моле-
кулярных цепей каучука и попереч-
ных связей между ними — необрати-
мые радиационно-химические реакции,
наиболее значительно изменяющие
структуру и свойства материала.
Обычно эти процессы протекают од-
новременно, но соотношение между
их скоростями зависит от структуры
каучука, состава резиновой смеси и
условий облучения. Реакции сшива-
ния и деструкции обусловливают
процессы радиационного старения ре-
зин и радиационной вулканизации
резиновых смесей.
Значения Gc и G-. для ПИ в ва-
кууме при комнатной температуре
составляют соответственно 0,8—2,2 и
0,05—0,25; на воздухе Gc снижается,
Од возрастает в 5—6 раз из-за ра-
диационного окисления. Значении Gc
и Од/Gc для ПБ в вакууме при
комнатной температуре равны 2,0—
5,8 и 0,02; иа воздухе Од/Ос возра-
стает до 0,17. Значения 0с и 0д/0с
дли статистических БСК (20—70 %
стирола) в вакууме при комнатной
температуре составляют соответ-
ственно 3,4—3,9 и 0,1—0,4. Дли сти-
рольных ТЭП значение Gc равно
примерно 2,5 (в расчете на бутадие-
новые звеньи) независимо от содер-
жания стирола в сополимере. При
поглощенной дозе менее 105 Дж/кг
в вакууме при комнатной температу-
ре значения Gu для СКН-18, СКН-26,
СКН-40 и СКН-50 составляют соот-
ветственно 12, 17, 23 и 29, снижаясь
при повышении поглощенной дозы
более 2-Ю5 Дж/кг до 5, 8, 6 и 4.
При этом значения GR/Ga состав-
ляют соответственно 0,08, 0,09, 0,12
и 0,14. Близкие значения Ga полу-
чены при облучении БНК на воздухе.
ХПК подвержены интенсивному ра-
диационному сшиванию, но при не-
большой поглощенной дозе наблю-
даетси значительная деструкция, Gc
равно 5,3—9,6. Дли АК значения Gc
и Од составляют соответственно 0,40
и 0,17. БК подвержены интенсивной
радиационной деструкции независи-
мо от окружающей среды, Од при
комнатной температуре равно 3—5,
сшивания не происходит. Значения
Ga и Од дли ЭПК на воздухе при
комнатной температуре равны соот-
ветственно 0,60 и 0,55, в воде—1,0
и 0,4. Введение в молекулярную цепь
ЭПТ третьего мономера резко по-
вышает значение Gc, составляя,
напр., 0,91 и 1,6—3,1 для ДЦПД и
ЭНБ соответственно. Значения Gu и
Од для СКФ-26 на воздухе при ком-
натной температуре составляют со-
ответственно 0,8 и 0,6, в воде—1,1
и 0,24. Для СКФ-32 иа воздухе по-
лучено 0,20 и 0,18, в воде — 0,32 и
0,16. Значения Ga дли каучуков СКТ,
СКТВ и СКТВ-1 на воздухе при ком-
натной температуре равны соответ-
ственно 3,8, 4,6 и 9,5, значения Од/Оц
0,12—0,30. В вакууме скорость сши-
242
вания КК, ФК, ЭПК и ПИ выше,
а скорость деструкции ниже, чем на
воздухе.
Температурная зависимость ско-
рости процессов радиационного сши-
вания и деструкции формально опи-
сывается уравнением Аррениуса,
причем энергия активации резко из-
меняется в области Тс. Энергия акти-
вации процессов сшивания и деструк-
ции каучуков в стеклообразном со-
стоянии (ниже Тс) не превышает
0,5 Дж/моль, за исключением НК
(0,9 кДж/моль). При повышении
температуры одновременно возра-
стают скорости обоих процессов, но
при достаточно высокой темпера! у-
ре преобладает деструкция, и плот-
ность вулканизационной сетки резин
снижается. Энергия активации про-
цессов сшивания и деструкции кау-
чуков не превышает 8—12 кДж/моль,
увеличение мощности поглощенной
дозы (интенсивности излучения)
снижает энергию активации.
Особенность радиационно-термиче-
ского воздействии заключается в
резком ухудшении термостойкости
эластомеров при воздействии даже
очень низких интенсивностей излу-
чения. Здесь термохимическое ини-
циирование, характеризуемое высо-
кой энергией активации, заменяется
радиационным инициированием, ско-
рость которого прямо пропорциональ-
на мощности поглощенной дозы и
слабо зависит от температуры. По-
этому процессы радиационно-хими-
ческих превращений эластомеров, как
и других органических веществ, ха-
рактеризуются очень низкими зна-
чениями энергии активации по срав-
нению с соответствующими термохи-
мическими процессами.
Эффективность действии различ-
ных типов ионизирующих излучений
на полимеры зависит от линейных
потерь энергии (ЛПЭ). В большин-
стве случаев увеличение ЛПЭ зна-
чительно снижает интенсивность ра-
диационно-химических реакций, что
обусловлено ростом вклада внутри-
трековых реакций и уменьшением
вероятности выхода промежуточных
активных частиц из трека. Если ре-
акции в треке несущественны, что
может быть свизано с быстрой ми-
грацией электронного возбуждения
или заряда из трека, напр. прежде
чем успеют образоваться свободные
радикалы, то влииние типа излуче-
ния на изменение свойств не наблю-
дается. Поэтому при действии излу-
чений с высокими ЛПЭ резко сни-
жается эффективность действия
защитных добавок, которые не успе-
вают предупредить протекание виут-
ритрековых процессов и влияние
кислорода. Количество газообразных
продуктов возрастает при повыше-
нии поглощенной дозы и зависит в
основном от строения мономерного
звена каучука. Радиационно-химиче-
ский выход газов снижается в ряду
каучуков — предельные, непредельные
и содержащие ароматические звенья.
Состав газов зависит от наличия и
концентрации боковых групп, чув-
ствительных к действию излучения.
Основной газообразный продукт ра-
диолиза — водород; обнаружены так-
же метан, этан и другие газы; из
галогенсодержащих каучуков выде-
ляются также галогенводороды. При
облучении ПИ выделяются водород
и метан (95 %) СО5+С3Н8 (5%);
СКД — водород и метан (100%);
БСК — водород и метан (79—96 %),
СОз + С3Н8 (4—21 %); БНК — водо-
род и оксид углерода; ПИБ — водо-
род (80—90 %), метан (10—20 %) и
небольшое количество изобутилена;
ЭПК —водород (более 98%) и ме-
тан; КК — водород (36 %), метан
(53 %) и этан (11 %); ФК (типа
243
СКФ-26) — фторид водорода, оксид
и диоксид углерода.
Радиационно-химический выход
газообразных продуктов составляет:
ПИ 0,45—0,64; СКД 0,23—0,30; БСК
(10 % стирола) 0,30—0,42; БСК
(30 % стирола) 0,26—0,29; БСК
(60 % стирола) 0,11—0,17; БНК
0,31—0,40; ХПК 0,12—0,20; ПСК
0,20—0,31; АК 0,9—1,4; ПИБ 2,1 —
2,3; ЭПК 3,0—4,1; ФК (типа СКФ-26)
0,7—1,0; КК 2,0—2,7. Ф.М.
Лит.: 30, 49, 139, 163, 164, 173,
210, 223, 225, 226, 227, 297
РАЗБУХАНИЕ ЭКСТРУДАТА (ex-
trudate swell, Spritzquellung)
Увеличение поперечных размеров
шприпованной заготовки (экструда-
та) по сравнению с поперечным се-
чением профилирующего канала (от-
верстия) головки червячной машины
в результате усадки, обусловленной
эластическим восстановлением. Ха-
рактеризуется отношением площади
поперечного сечеиия экструдата к
площади поперечного сечеиия кана-
ла. Достигает постоянного значения
через 2—3 мин после выхода рези-
новой смеси из капилляра (канала).
Поскольку эластическое восстанов-
ление является релаксационным
процессом, разбухание экструдата
снижается при повышении темпера-
туры, увеличении длины профили-
рующего канала (при уменьшении
отношения его длины к диаметру до
20 разбухание экструдата становит-
ся минимальным и далее не изме-
няется), уменьшении скорости шпри-
цевания. Факторы, повышающие вы-
сокоэластичность резиновой смеси
(напр., снижение температуры или
повышение скорости деформации),
увеличивают разбухание экструдата.
Д.Ф.
Лит.: 156, 192, 217, 274, 278, 315
(т. 1, с. 558)
244
РАЗДИР (tear, Reissen)
Распространение локального разру-
шения (напр., искусственного надре-
за или трещины) от места концен-
трации наприжеиия под действием
растягивающих сил. Обусловлено на-
личием концентратора напряжения,
создаваемого формой образца или
имеющимся локальным разрушением.
Происходит при напряжении и де-
формации, значительно меньших, чем
в процессе испытаний прочности при
растяжении. Характеризуется сопро-
тивлением раздиру В, которое опре-
деляет возможность применения ре-
зин в уплотнительных деталях
(предупреждает выдавливание рези-
ны в зазор между сопрягаемыми ме-
таллическими поверхностями), карка-
се конвейерных лент (препятствует
его расслоению) и других резиновых
изделиях.
Сопротивление раздиру опреде-
ляют на образцах — полосках с про-
резью в центре по ГОСТ 23016—78
и серповидных (почкообразных) об-
разцах с надрезом по ГОСТ 262—79.
Эти методы заключаются в растяже-
нии с постоянной скоростью образцов
и измерении максимальной силы, при
которой происходит раздир. Испы-
тания проводят при 23 или 100 °C и
скорости движения подвижного за-
жима разрывной машины 500 ±
± 50 мм/мин. >
Сопротивление раздиру зависит от
условий испытания (тип образца,
вид дефекта, температура), состава
резиновой смеси и технологии ее из-
готовления (в большей степени, чем
прочность при растяжении). Сни-
жается при уменьшении еР и гисте-
резисных потерь, а также при повы-
шении жесткости (твердости) рези-
ны в результате перевулканизации
или старения. Иногда пропорцио-
нально прочности при растяжении.
При повышении температуры сни-
жается.
В зависимости от состава рези-
новой смеси сопротивление раздиру
для резин на основе различных кау-
чуков может составлять (кН/м): НК
(35—170), ИК (20—150), ПБ
(20—70), БСК (15—70), БНК
(25—85), ХПК (20—80), ЭХГК
(30—85), ПОК (30—80), БК и ХБК
(20—80), ЭПК и ЭПТ (20—60),
ХСПЭ (30—75), АК (20—45), ФК
(15—60), КК и ФКК (10—45), УК
(30—130), стирольные ТЭП (25—
70), полиэфирные ТЭП (120—
150).
Влияние компонентов резиновой
смеси на сопротивление раздиру ана-
логично их влиянию на прочность
при растяжении. Однако максималь-
ное значение показателя достигается
при большем содержании техуглеро-
да и меньшей степени вулканизации
резин по сравнению с прочностью
при растяжении. Д. Ф.
Лит.: 21, 104, 222, 232, 249, 278,
323
РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ И ПА-
РОВ (gas solubility, Gasloslichkeit)
Количество газа (см3), растворенное
в 1 см3 резины, или количество пара
(г), растворенное в 1 г резины при
данной температуре и давлении, рав-
ном 1. Равновесная концентрация
газа (пара) в резине составляет
C=SP, где Р— парциальное давле-
ние газа (пара); S — коэффициент
растворимости газа. Растворимость
газов значительно больше зависит от
строения их молекул, чем от типа
каучука. Растворимость азота, кис-
лорода и водорода несколько сни-
жается, а растворимость диоксида
углерода повышается при увеличе-
нии полярности БНК. Растворимость
возрастает при введении мягчителей
в резиновые смеси и снижается при
повышении плотности вулканизацион-
ной сетки или активности техуглеро-
да. Растворимость газа в резинах
(каучуках) мала, но сорбция легко
конденсируемых паров органических
веществ может быть значительной
при достаточно высокой концентра-
ции или давлении пара сорбируемого
вещества.
Коэффициенты растворимости
[см3/(см-атм)] газов в различных
каучуках при 25 и 50 °C составляют
соответственно: гелий — 0,011 и 0,014
(НК и БК), 0,008 и 0,010 (БНК
с 27% НАК), 0,007 и 0,009 (БНК
с 39 % НАК); водород — 0,037 и
0,041 (НК), 0,031 и 0,037 (БСК),
0,027 и 0,030 (БНК с 27 % НАК),
0,022 и 0,026 (БНК с 39 % НАК),
0,026 и 0,030 (ХПК), 0,036 и 0,039
(БК); азот —0,055 и 0,057 (НК и
БК), 0,048 и 0,052 (БСК), 0,038 и
0,045 (БНК с 18% НАК), 0,032 и
0,037 (БНК с 27% НАК), 0,028 и
0,032 (БНК с 39% НАК), 0,036 и
0,038 (ХПК), 0,084 и 0,089 (ФК, 30
и 60°C); кислород —0,112 и 0,100
(НК), 0,094 и 0,100 (БСК), 0,068 и
0,073 (БНК с 27% НАК), 0,054 и
0,062 (БНК с 39% НАК), 0,075 и
0,078 (ХПК), 0,122 и 0,105 (БК);
углерода диоксид —0,90 и 0,63 (НК),
0,92 и 0,67 (БСК), 1,13 и 0,85 (БНК
с 18 % НАК), 1,24 и 0,88 (БНК с
27 % НАК), 1,49 и 1,01 (БНК с 39 %
НАК), 0,83 и 0,62 (ХПК), 0,68 и
0,52 (БК), 1,77 и 1,77 (ФК, 30 и
60°C), 0,43 (КК, 25°C), 0,71 (ЭПТ,
25°С); аммиак—(25°С)—6,9 (НК),
8,1 (БСК), 13,5 (БНК с 27 % НАК);
8,8 (ХПК), 1,25 (БК); диоксид се-
ры—(25 °C)—23,6 (НК), 17,2
(БСК), 48 (БНК с 27% НАК), 18,1
(ХПК), 3,6 (БК). Ф.М.
Лит.: 137, 172, 278
245
РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕНСТИ-
РОЛЬНЫЕ КАУЧУКИ, РАСТВОР-
НЫЕ БСК (solution-polymerized
butadiene-styrene rubbers, Losungs-
polymerisationsbutadienstyrolkaut-
schuke)
Бутадиенстирольные каучуки, полу-
ченные полимеризацией в растворе
углеводородов. Включают статисти-
ческие сополимеры и сополимеры, со-
держащие определенное количество
микроблоков размером до 100 А.
Каучуки, содержащие одновременно
статистически распределенный сти-
рол и блоки стирола, можно полу-
чить только полимеризацией в рас-
творе. В растворных БСК по срав-
нению с эмульсионными каучуками
содержание 1,2-, цис-1,4- и транс- 1,4-
звеньев изменяется соответственно с
20 до 10 %, с 10 до 35—40 % и с
70—73 до 50—55 %; ММР изме-
няется с широкого или очень широ-
кого до узкого или умеренно широ-
кого с регулируемой шириной, ис-
ключены фракции с очень низкой и
очень высокой мол. массой, отсут-
ствуют гель и разветвленность цепей,
содержится менее 2 % статистически
распределенных микроблоков стиро-
ла, практически не содержатся жир-
ные кислоты. Содержание некаучу-
ковых компонентов в каучуке: анти-
оксиданты 0,5—1,5 %, жирные кис-
0,2 %, влааг и растворитель 0,1 —
0,2 %, влага, и растворитель 0,1--
0,5 %, железо — около 0,002 %, медь
0,0002 %.
Резины из растворных БСК по
сравнению с эмульсионными имеют
повышенные морозо- и износостой-
кость, эластичность, сопротивление
раздиру, росту трещин и проколов,
пониженные гистерезисные потери,
прочность при растяжении, теплооб-
разование и ОДС. Резиновые смеси
246
имеют повышенные когезионную
прочность, клейкость и скорость вул-
канизации, меньшую усадку, более
высокую визкость по Муни при оди-
наковой пластичности, воспринимают
повышенное на 10—20 масс. ч. коли-
чество техуглерода и мигчителей.
Возможно ухудшение вальцуемости,
экструзии и каландруемости из-за
более узкого ММР и линейности мак-
ромолекул. Для улучшения техноло-
гических свойств каучуку придают
некоторую разветвленность, расши-
ряют ММР, используют наполненные
каучуки.
При увеличении содержания свя-
занного стирола в интервале от 10
до 30 % (масс.) повышается Тс рас-
творных БСК (примерно 2,2 °C на
1 % стирола при постоянной микро-
структуре каучука), возрастают теп-
лообразование резин при динамиче-
ском нагружении и коэффициент тре-
ния, снижаются модуль, твердость,
эластичность по отскоку, износостой-
кость и морозостойкость резни;
прочность при растяжении изменяет-
ся по кривой с экстремумом (мак-
симум при 25 % стирола). При этом
уменьшаются вязкость по Муии, раз-
бухание экструдата, усадка при
вальцевании и каландровании, воз-
растают термопластичность, когезион-
ная прочность, клейкость и скорость
экструзии резиновых смесей, улуч-
шается внешний вид заготовок пос-
ле каландрования и экструзии. При
наличии нескольких процентов мик-
роблоков возрастает термопластич-
ность, улучшаются технологические
свойства резиновых смесей; повы-
шаются теплообразование, ОДС и
остаточное удлинение при разрыве
резни, снижаются модуль, прочность
при растяжении, эластичность по от-
скоку и износостойкость. При уве-
личении содержания 1,2-звеньев ио-
вышается Тс (примерно 1 °C на 1 %
1,2-звеньев), снижаются модуль,
прочность при растяжении, относи-
тельное удлинение при разрыве, эла-
стичность по отскоку и износостой-
кость резни, ухудшаютси техно-
логические свойства резиновых
смесей.
Промышленные растворные БСК
различаютси количеством связанного
стирола и характером его распреде-
лении вдоль полимерной цепи (ста-
тистическое или микроблочное), на-
личием масел-наполнителей (высоко-
ароматическое, ароматическое, наф-
теновое) и их содержанием (5—
50 масс.ч.), типом стабилизатора
(иеокрашивающий, окрашивающий),
вязкостью по Муни. Оптимальными
свойствами для производства шин и
РТИ обладают растворные БСК, со-
держащие не более 18 % связанного
стирола, 0,8 % микроблочного стиро-
ла и 10 % 1,2-звеиьев, имеющие
MwfMn от 2,2 до 2,4 и умеренную
разветвленность, содержащие до
37,5 масс.ч. мигчителя.
В отечественных растворных кау-
чуках ДССК-Ю, ДССК-18 и ДССК-25
свизаиный стирол распределен ста-
тистически. Массовая доли блочного
стирола в каучуках ДССК-50,
ДССК-65 и ДССК-85 составляет со-
ответственно 2—6; 1—6 и 21—40
(разные группы); 45—60 %. Каучу-
ки ДССК-25М-15 и ДССК-25М-27
содержат соответственно 17,5 и
37,5 масс. ч. высокоароматического
масла. Первая цифра в обозиачеиии
марки каучука указывает содержа-
ние связанного стирола. Содержание
цас-1,4-, транс-1,4- и 1,2-звеиьев в
каучуках ДССК составляет соответ-
ственно 40—50, 47 и 8—12 %. Вяз-
кость по Муни при 100 °C каучуков
ДССК-Ю, ДССК-18 и ДССК-25 со-
ставляет 40—55. Каучуки ДССК-25,
ДССК-50, ДССК-65 и ДССК-85 со-
держат неокрашивающие антиокси-
данты.
За рубежом изготавливают кау-
чуки типов солпреи (США, Бельгия,
Японии и др.), стереон (США,
Франции), К-резин, дюраден, хай-
транс (США), юниден и иикарб (Ве-
ликобритания), европрен Sol R и
Sol S (Италия), буна-хюльс (ФРГ),
тафден и ISRAL (Япония) с неокра-
шивающими и окрашивающими ста-
билизаторами, вязкостью по Муни
при 100 °C 33—56. Каучуки типа сол-
прен содержат 15—48 % статистиче-
ски распределенного стирола (иена-
полнеииые и содержащие 37,5 или
50 масс. ч. масла) или 25 и 50 %
блочного стирола (11, 18 и 32 %
микроблоков, ненаполненные). Кау-
чуки типа стереон содержат 10—
25 % статистически распределенного
стирола (ненаполненные и содержа-
щие 37,5 масс.ч. масла) или 10—
25 % блочного стирола (1,5% мик-
роблоков, ненаполненные). Каучуки
типа юнидеи и иикарб содержат 16,
18 н 25 % статистически распреде-
ленного стирола (ненаполненные и
содержащие 5,0, 37,5 или 50 масс. ч.
масла, а также содержащие одно-
временно техуглерод и масло). Кау-
чуки типа европрен Sol R содержат
25 % статистически распределенного
стирола (37,5 и 50 масс. ч. масла).
Каучуки Sol S содержат 48, 70 и
85 % блочного стирола (15, 32, 48
и 65 % микроблоков, ненаполненные
и содержащие 37,5 масс. ч. масла).
Каучуки тафден содержат 18, 25 и
40 %> статистически распределенного
и блочного стирола (ненаполненные
и содержащие 37,5 масс.ч. масла).
Ф. М.
Лит.: 124, 143, 247 (с. 215), 257
(т. 1), 271, 336 (с. 21)
247
РЕВЕРСИЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ
(reversion of vulcanization, Vulkani-
sationsreversion)
Снижение плотности пространствен-
ной сетки и ухудшение технических
свойств резни после достижения
оптимума вулканизации. Характерна
для резин на основе НК и ИК при
повышении температуры вулканиза-
ции выше 150 °C или увеличении про-
должительности вулканизации (140—
150 °C). Обусловлена разрушением
образовавшихся поперечных связей,
неэффективным расходованием серы
и ускорителей в результате их при-
соединения к каучуку. При повыше-
нии температуры скорость распада
поперечных связей возрастает быст-
рее, чем их образование, вызывая
снижение густоты вулканизационной
сетки. Независимо от температуры
наиболее выражена при увеличении
продолжительности вулканизации.
На воздухе степень реверсии возра-
стает. Наиболее опасна при вулка-
низации массивных изделий и высо-
котемпературной . вулканизации. За-
мена части ИК на ПБ и добавление
техуглерода снижает степень ревер-
сии резни. Склонность к реверсии
уменьшается в ряду вулканизующих
систем: обычная, полу эффективная,
эффективная, эффективная раствори-
мая, уретановая. Резиновые смеси,
содержащие дитиокарбаматы и дру-
гие высокоактивные ускорители в
обычных системах вулканизации, ха-
рактеризуются повышенной склон-
ностью к реверсии из-за узкого пла-
то вулканизации вследствие их быст-
рого расходования. Желательна за-
мена части серы на ДТДМ при од-
новременном уменьшении ее содер-
жания. Степень реверсии снижается
при уменьшении количества серы и
активности ускорителя. Для вулкани-
зации ИК (НК) при 170-—180°С пред-
почтительно применение (масс, ч.):
серы (0—0,5), ДТДМ (0,5—1,5),
сульфенамидного ускорителя (1—2),
ТМТД (0,5—1,5). В резиновых сме-
сях на основе других каучуков ре-
версия при температуре вулканиза-
ции ниже 180 °C невелика. Выше
этой температуры смеси на основе
БК, вулканизуемые серой и ускори-
телями, подвержены сильной ревер-
сии, при вулканизации смолой или
системой с ТМТД и ДТДМ она от-
сутствует. Корректирование вулка-
низующей системы необходимо для
смесей на основе БСК, БНК, ЭПТ и
других каучуков при температуре
вулканизации выше 180 °C, а в от-
дельных случаях выше 160 °C. Ф. М.
Лит.: 56, 83, 278, 335 (с. 105)
РЕГЕНЕРАТ (reclaim, Regenerat)
Пластичный продукт переработки ре-
зины (отработавших шин и резино-
вых технических изделий, вулканизо-
ванных отходов), способный к по-
вторной вулканизации.
Процесс получения регенерата
включает подготовку сырья, регене-
рирование, механическую обработку.
При подготовке сырья резину отде-
ляют от посторонних включений
(текстильных материалов и метал-
лов) и измельчают в крошку до ча-
стиц размером не более 0,5 мм
(напр., на дробильных вальцах до
5—8 мм, а затем на гладких валь-
цах с фрикцией 1:4). Регенерацию
измельченной крошки проводят при
термическом, химическом и механи-
ческом воздействиях в присутствии
активаторов регенерации [0,15—3 %
(масс.)] и мягчителей [5—50 %
(масс.) ] с целью разрушения вул-
канизационной сетки (происходит
разрыв макромолекул и поперечных
связей, образование новых связей).
В качестве мягчителей применяют
смолы (напр., кумароноинденовую,
248
сосновую, сланцевую, канифоль) в
сочетании с нефтяными маслами и
мазутом. Известны многочисленные
методы регенерации измельченной
резиновой крошки, из которых наи-
более 'Широко применяют паровой
(выдержка в паре при 170—250 °C
в течение 5—8 ч), термомеханиче-
ский (пластикация в червячной ма-
шине при высоком напряжении сдви-
га и 200 °C в течение нескольких ми-
нут или в закрытом резиносмесителе
при повышенной скорости вращения
роторов и 240—290 °C в течение при-
мерно 30 мин), кислотный (обработ-
ка резины 10—25 %-ной серной кис-
лотой без избыточного давления или
при небольшом давлении и темпе-
ратуре примерно 95 °C в течение
4—10 ч с последующей сушкой, ней-
трализацией щелочью и обработкой
насыщенным паром в автоклаве при
175—210 °C), щелочной (обработка
резины 4—10 %-ным раствором гидр-
оксида натрия при 150—220 °C в те-
чение 8—24 ч в автоклаве), водо-
нейтральный (выдержка в перегре-
той воде при 170—185 °C в авто-
клаве), диспергирования (обработка
резины в двухчервячной машине при
40—60 °C в присутствии ПАВ). Ре-
генерированный продукт стрейнируют
и (или) гомогенизируют и (или)
рафинируют, листуют.
Регенерации подвергают резины
на основе НК, ИК, БСК, в меньшей
степени — из БНК, ХПК и БК. Наи-
более эффективна регенерация резин
на основе НК, ИК и БК, пластич-
ность которых в ходе обработки не-
прерывно возрастает. При регенера-
ции резин из других каучуков
вначале пластичность быстро повыша-
ется, но при длительной обработке
может произойти ее снижение. В ре-
зинах из смеси различных каучуков
обе тенденции проявляются одновре-
менно. Регенерат представляет со-
бой гетерогенную систему поперечно-
сшитых частиц, диспергированных в
пластичной матрице. Относительная
доля углеводорода различных каучу-
ков в регенерате соответствует их
содержанию в исходной резиновой
смеси. В процессе регенерации мол.
масса снижается до значения, харак-
терного для несшитого каучука. Сум-
марная непредельность углеводоро-
да каучука в основном соответствует
непредельности в исходном вулкани-
зате. Содержание гель- и золь-фрак-
ции в регенерате составляет соот-
ветственно 75—89 и 25—11 %. Золь-
фракция имеет среднюю мол. массу
700—11 000 и непредельность 59—
64 %. Связанная сера остается в
продукте после регенерации.
Добавление регенерата в состав
резиновых смесей позволяет повы-
сить производительность труда, сни-
зить энергозатраты и теплообра-
зование при их изготовлении и
переработке (шприцевание, каландро-
ваиие), разбухание экструдата и
усадку при каландровании, стоимость
резиновой смеси; повысить когезион-
ную прочность, клейкость, текучесть,
сопротивление преждевременной вул-
канизации (в отдельных случаях —
скорость вулканизации); улучшить
качество промазки тканей. Однако
при этом снижаются модуль, проч-
ность при растижении, сопротивле-
ние раздиру, эластичность, износо-
стойкость и усталостная выносли-
вость резин. Степень изменения
показателей зависит от состава рези-
новой смеси и возрастает при повы-
шении содержания регенерата.
Твердость резин и прочность их
крепления к ткани практически не
изменяются. Минимальная степень
изменения свойств резин достигается
при использовании дисперсионного
порошкового регенерата (диспора),
частицы которого в резиновой смеси
249
имеют размер 0,2—2 мкм. В про-
цессе длительного хранения жест-
кость регенерата может повыситься,
но при пластикации она уменьшает-
ся до исходного значения.
При добавлении регенерата со-
став резиновых смесей корректируют.
Содержание вулканизующих веществ
и активаторов вулканизации рассчи-
тывают на суммарное количество
каучука в резиновой смеси (с уче-
том углеводорода в регенерате). Со-
держание ускорителей вулканизации
выбирают с учетом возможного уско-
рения вулканизации в присутствии
регенерата. Техуглерод, мягчители и
стабилизаторы добавляют в расчете
на каучук (без регенерата). Количе-
ство минеральных наполнителей и
модификаторов (повысителей) клей-
кости уменьшают. Регенерат вводят
в резиновую смесь после каучука, а
не одновременно с ним.
Регенерат добавляют в резиновые
смеси общего назначения для произ-
водства шии, резиновых технических
изделий, обуви и адгезивов. Менее
ответственные резиновые изделия
(напр., ковры, дорожки, садовые ру-
кава) изготавливают на основе ре-
генерата без применения дополни-
тельного каучука. Ф. М.
Лит.: 5, 89, 100, 131, 221, 255,
315 (т. 3, с. 297), 349, 379
РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВАТОРЫ
(reclaiming agents, Regeneriermitteln)
Вещества, ускоряющие процесс ре-
генерации резин при получении ре-
генерата. Инициируют деструкцию
сульфидных связей. Взаимодействуют
с полимерными радикалами, обра-
зующимися при разрыве макромоле-
кул и поперечных связей в процессе
механического, окислительного и тер-
мического воздействия на резину.
В качестве активаторов используют
те же вещества, что и в качестве
ускорителей пластикации. Для разру-
шения сульфидных поперечных свя-
зей в вулканизатах непредельных
каучуков (НК, ИК, ПБ, БСК, БНК,
ХПК) и разрушения гетероцепных
каучуков (дисульфидных связей в
ПСК, уретановых связей в УК, сил-
оксановых связей в КК) эффективны
деструктирующие аминные составы
(ДАС). Активный компонент продук-
тов типа ДАС — соединения четвер-
тичного аммония. Продукт эффекти-
вен только в растворе (для неполяр-
ных каучуков применяют толуол, для
полярных — ацетон). Оптимальная
температура процесса деструкции
30—40 °C. Ф. М.
Лит.: 88, 131, 151
РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ (rubber stock,
Gummimischung)
Многокомпонентная однородная си-
стема, включающая каучук и другие
компоненты (ингредиенты), предна-
значенная для получении резин (ре-
зиновых изделий) в результате вул-
канизации. Состав резиновой смеси
с указанием содержания каждого
компонента называют рецептом. Один
и тот же рецепт (в расчете на ка-
ждый компонент) записывают в мас-
совых частях на 100 масс. ч. каучу-
ка, массовых процентах, объемных
процентах, а также в виде рабочего
рецепта для изготовления резиновой
смеси (в килограммах или граммах
на одну навеску). Изготовление ре-
зиновых смесей проводят в резино-
смесителе или на вальцах. При не-
обходимости изготавливают маточные
резиновые смеси (для обеспечения
однородного распределения компонен-
тов и повышения производительно-
сти оборудования) и ненаполненные
резиновые смеси.
Резиновая смесь должна обеспе-
чивать заданные технические свой-
ства резин, быть технологичной при
250
изготовлении и переработке в изде-
лия, иметь минимальную стоимость,
обеспечивать максимальную произво-
дительность труда и минимальный
расход энергии при изготовлении и
переработке, содержать доступные
каучуки и ингредиенты, обладать до-
пустимыми санитарно-гигиенически-
ми характеристиками.
В наиболее общем виде резино-
вая смесь содержит следующие ком-
поненты: каучук или смесь каучуков,
вулканизующую систему (в т. ч. вул-
канизующие агенты, первичный и
вторичный ускорители, активаторы;
при необходимости — акцепторы га-
логенводородов и соагенты вулкани-
зации), наполнители и пластифика-
торы (мягчители), стабилизаторы
(напр., антиоксиданты, антиозонанты,
антирады), замедлители преждевре-
менной вулканизации, ингредиенты
целевого назначении (напр., модифи-
каторы адгезии и клейкости, антиста-
тики, парообразователи, ускорители
пластикации, одоранты).
Свойства резин на основе каждого
конкретного каучука можно улуч-
шить рецептурными приемами толь-
ко до определенной степени, т. к. ин-
гредиенты резиновой смеси лишь
способствуют наиболее полной реа-
лизации свойств каучука. Ингредиен-
ты неодинаково влияют на различ-
ные свойства резиновых смесей и
резин. Поскольку в каждом конкрет-
ном случае важны не все, а лишь
отдельные характеристики резиновых
смесей и резин, то при составлении
рецепта выбирают прежде всего те
ингредиенты, от которых более все-
го зависят значения этих характери-
стик. Технические свойства резин бо-
лее всего зависят от следующих ин-
гредиентов (указаны в скобках):
упруго-прочностные свойства и изно-
состойкость (наполнители, пластифи-
каторы), усталостно-прочностные и
упруго-гистерезисные свойства (вул-
канизующая система, стабилизаторы,
наполнители), морозостойкость (пла-
стификаторы), термостойкость (вул-
канизующая система, стабилизаторы),
стойкость к рабочим средам (вулка-
низующая система, стабилизаторы,
наполнители), атмосферостойкость,
радиационная стойкость и биостой-
кость (стабилизаторы), теплофизиче-
ские и диэлектрические свойства (на-
полнители). Технологические свой-
ства резиновых смесей также
существенно зависят от используе-
мых ингредиентов.
Дли снижения стоимости резино-
вой смеси выбирают наиболее деше-
вый каучук и (или) уменьшают со-
держание каучука в смеси. С этой
целью повышают содержание тех-
углерода и пластификаторов, приме-
няют минеральные наполнители.
Однако при этом ухудшаются тех-
нические свойства резин. При добав-
лении стабилизаторов или использо-
вании вулканизующих систем с по-
ниженным содержанием элементар-
ной серы стоимость резиновой смеси
возрастает.
При составлении смеси выбирают
наиболее дешевый и доступный кау-
чук, обеспечивающий заданные техни-
ческие свойства резин. При необходи-
мости смешивают два или три раз-
личных каучука. Напр., морозостой-
кость резин на основе БСК повы-
шают добавлением ПБ, а клейкость—
добавлением ПИ. Горючесть резин
снижают добавлением ХПК или
ПВХ.
Разработка резиновой смеси вклю-
чает: определение основных и допол-
нительных свойств резины, ответст-
венных за работоспособность изделия,
и допустимых значений показателей
этих свойств; выбор типа каучука;
определение необходимых техноло-
гических свойств смеси и допусти-
251
мых пределов значений показате-
лей этих свойств применительно к
процессу изготовления изделия; вы-
бор ингредиентов, обеспечивающих
заданные свойства резиновой смеси
и резины. Д. Ф.
Лит.: 278, 334, 370
РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЪ (internal
mixer, Innentnischer)
Машина дли изготовления резиновых
смесей. Различают резиносмесители
непрерывного (применение ограничен-
но) и периодического действии. Обыч-
но резиносмесителями называют ма-
шины периодического действия, вклю-
чающие цилиндрическую закрытую
смесительную камеру, внутри которой
вращаются навстречу друг другу два
ротора (овальные, трехгранные, че-
тырехгранные или цилиндрические),
загрузочную воронку, верхний и
нижиий затворы, систему коммуника-
ций для подачи охлаждающей воды
(орошение наружных стенок камеры
и охлаждение роторов изнутри), ре-
гулирующие и контрольно-измери-
тельные приборы, вспомогательные
устройства. Наиболее распространен
(особенно в СССР) резиносмеситель
типа «Бенбери» с роторами овальной
формы. Передний ротор, расположен-
ный со стороны загрузочной ворон-
ки, является тихоходным (вращается
с меньшей частотой). Компоненты ре-
зиновой смеси, загруженные в камеру
через воронку, захватываются лопа-
стями роторов, перетираются и пере-
мешиваются в зазорах между рото-
рами и стенками камеры. Резиновую
смесь выгружают через отверстие в
днище камеры, которое открывается
нижним затвором. Верхний затвор
после загрузки компонентов закры-
вает камеру с помощью пневмоци-
линдра при давлении воздуха 0,4—
0,8 МПа.
252
Различают резиносмесители ско-
ростные и тихоходные с частотой вра-
щении роторов соответственно 40—80
и 20—30 об/мин; со свободным объ-
емом камеры (за вычетом объема,
занятого роторами) от 4,5 до
800 дм3; с индивидуальным или груп-
повым приводом; с правым или
левым расположением привода
(если смотреть на загрузочную во-
ронку).
В соответствии с ГОСТ 11996—7S
резиносмесители периодического дей-
ствия имеют обозначения: 4,5/20—140,
18/20, 18/30, 18/40, 18/60, 71/11,5,
71/17,5, 250/20, 250/30, 250/40,
250/15—60, 250/20—40, 250/40—80;
370/15—60, 620/50, 630/50,
620/15—50, 630/15—50, где числи-
тель — свободный объем смесительной
камеры в дм3, знаменатель — частота
вращении заднего быстроходного ро-
тора (знак «тире» означает возмож-
ность регулирования частоты враще-
ния ротора в указанных пределах),
обычно буква после цифр указывает
расположение привода (напр., П —
правое). В этих машинах коэффици-
ент загрузки смесительной камеры
(отношение заполненного объема к
общему объему камеры) 0,50—0,85.
Обычно при свободном объеме каме-
ры 250 и 620 дм3 ее рабочий объем
составляет соответственно 140—200
и 450 дм3. Мощность электродвигате-
ля привода возрастает при повыше-
нии свободного объема камеры и осо-
бенно при увеличении частоты
вращения ротора (напр., для резино-
смесителей 250/20, 250/30 и 250/40
она составляет соответственно 315,
630 и 800 кВт).
В отечественной промышленности
РТИ применяют резиносмесители типа
«Бенбери» со свободным объемом ка-
меры 250 дм3 (частота вращения ро-
торов 20, 30 и 40 мин-1), 71 дм3
(35 мин-1), 71 дм3 (повышенная мощ-
ность привода и переменная частота
вращения роторов 12, 17, 23 и
35 мин-1) и типа «Интермикс» со
свободным объемом камеры 18 дм3
(с взаимозацепляющимися роторами).
В отечественной шинной промышлен-
ности применяют также резиносмеси-
тели со свободным объемом камеры
370 и 620 дм3 при частоте вращения
роторов до 80 мин-1. По сравнению
с традиционными резиносмесителями
типа «Бенбери» прежней конструкции
производительность процесса изготов-
ления резиновой смеси возрастает за
счет применения овальных роторов с
четырьмя винтовыми гребнями вме-
сто двух (что допустимо только для
иизковязких резиновых смесей из-за
повышенного теплообразования), ис-
пользовании взаимозацепляющихся
роторов (снижение чистого времени
смешения в 1,6 раза вследствие уве-
личения поверхности охлаждения ре-
зиновой смеси), регулируемой часто-
ты вращении роторов (рост произво-
дительности на 10—15 %). Кроме
того, производительность процесса
изготовлении резиновых смесей мож-
но повысить на 13 % путем замены
изношенных камер резиносмесителя
на камеры с повышенным свободным
объемом (промышленность изготавли-
вает камеры с объемом 270 дм3 вме-
сто 250 дм3) или доработкой резино-
вой смеси на первичной машине вме-
сто вальцев (на 15—25 %).
За рубежом используют резино-
смесители периодического действия
типов «Вернер — Пфлейдерер» (фир-
ма «Вернер — Пфлейдерер» ФРГ),
«Бенбери» (фирма «Фаррел», Вели-
кобритания и США, фирма «Боу-
линг», США), «Интермикс» (фирма
«Френсис — Шоу», Великобритания и
фирма «Репике», Франция). В зави-
симости от конкретной конструкции
эти машины имеют принудительную
циркуляцию теплоносителя в системе
охлаждения, четырехлопастные или
взаимозацепляющиеся роторы, сту-
пенчатое или плавное регулирование
частоты вращения роторов (или не
имеют регулирования). Смешение и
диспергирование происходят в основ-
ном между стенкой камеры и лопа-
стью ротора («Вернер — Пфлейдерер»
и «Бенбери») или в тонком зазоре
между роторами при меньшей тем-
пературе резиновой смеси («Интер-
микс»). Свободный объем камеры
этих машин от 260 до 860 дм3, час-
тота вращения быстроходного рото-
ра от 15 до 80 об/мин в зависи-
мости от типа и марки резиносмеси-
тели.
Резиносмесители непрерывного
действия представляют собой цилин-
дрическую смесительную камеру, вну-
три которой вращающиеся рабочие
органы перемешивают и транспорти-
руют резиновую смесь из зоны за-
грузки к выходному отверстию. При
непрерывном процессе смешения од-
нородное диспергирование и переме-
шивание компонентов достигаетси за
время одного прохода материала че-
рез рабочую полость смесители. За-
грузка компонентов и выгрузка гото-
вого продукта производятси непре-
рывно иа входе и выходе смесителя.
Различают червячные (один или бо-
лее червяков), напр. типа «Трансфер-
микс» (фирма «Даилоп»), и ротор-
ные (два ротора фасонной формы),
напр. типа ФКМ (фирма «Фаррел»),
резиносмесители непрерывного дей-
ствия. Промышленное применение
ограниченно (необходимы гранулиро-
ванные или порошкообразные твер-
дые компоненты смеси, в т. ч. каучу-
ки; усложнена подготовка компонен-
тов, желательно их предварительное
перемешивание). Ф. М.
Лит.: 25, 45, 53, 117, 133, 167, 192,
200, 269
253
РЕЗИНЫ (rubbers, Gummi)
Технические продукты вулканизации
резиновых или латексных смесей, спо-
собные развивать значительные обра-
тимые высокоэластические деформа-
ции (напр., до 1000 %) при воздей-
ствии малых нагрузок, запасать и
(или) рассеивать большое количество
энергии. Используются для изготов-
ления резиновых или латексных изде-
лий или материалов. В отличие от
металлов имеют S-образную фор-
му кривой напряжение — деформации
при растижении и значительный гис-
терезис, сильную зависимость меха-
нических свойств от температуры и
режимов нагружения, постоянный
объем при деформации (практически
несжимаемы). В повседневной прак-
тике к резинам часто относят термо-
эластопласты, изделия из которых
получают без вулканизации.
Технические свойства резин зави-
сит от состава резиновых смесей, тех-
нологии изготовления резиновых сме-
сей и их переработки в изделии, осо-
бенностей применения резины в
конкретной конструкции, методов ис-
пытании. Показатели свойств резин
различных партий изготовлении ме-
нее воспроизводимы по сравнению с
металлами и в большей степени зави-
сят от условий испытаний. Работоспо-
собность резиновых изделий и мате-
риалов в эксплуатации ограничена в
основном ухудшением прочностных и
эластических свойств в результате
воздействия высоких и низких темпе-
ратур, рабочих сред, излучений и
других внешних факторов. В зависи-
мости от типа изделий н конкретных
условий эксплуатации характеристи-
ки резин, ответственные за работо-
способность изделий, различны. В ин-
женерной практике резины характе-
ризуют механическими свойствами
при статическом (упруго-прочностные
254
и у пру го-релаксационные свойства)
нагружении; динамическими свойства-
ми; плотностью; теплофизическими
(тепловое расширение, теплоемкость,
теплопроводность, температуропро-
водность) и диэлектрическими свой-
ствами; морозостойкостью, термиче-
ской стойкостью, атмосферостойко-
стью, озоностойкостью, светостойко-
стью, биостойкостью, химической
стойкостью, термотопливомаслостой-
костью, водостойкостью; сопротивле-
нием набуханию; стойкостью к угле-
водородам, спиртам и другим рабо-
чим средам; газопроницаемостью; ва-
куумстййкостью; коррозионной агрес-
сивностью; радиационной стойкостью;
горючестью и др. Различают резины
специального (напр., термостойкие,
электропроводящие, антистатические,
магнитные, водостойкие, радиационно
стойкие, маслостойкие, топливостой-
кие) и общего (важны в основном
механические свойства резин и их ат-
мосферостойкость; стойкость к спе-
цифическим внешним воздействиям не
обязательна) назначения. Д. Ф.
Лит.: 131, 154, 222, 278, 315 (т. 3,
с. 313), 324, 334, 338, 342, 343, 370
РЕЛАКСАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
(stress relaxation, Spannungsrelaxa-
tion)
Снижение наприжения в деформиро-
ванном изделии (образце) при его
хранении нли эксплуатации. Харак-
теризуется временем релаксации —
временем, в течение которого началь-
ное значение наприжения снижается
в е раз. Обусловлено двумя группа-
ми релаксационных процессов физи-
ческой и химической природы. Физи-
ческая релаксация напряжения про-
исходит в результате процессов
ориентации и перемещения свободных
сегментов макромолекул каучука, пе-
регруппировки элементов надмолеку-
лярной структуры, в т. ч. с участием
частиц активного наполнителя. Хи-
мическая релаксация напряжения об-
условлена разрушением молекуляр-
ных цепей и узлов пространственной
сетки при действии повышенной тем-
пературы, ионизирующего излучения,
кислорода и других активных сред.
В процессе физической релаксации
достигаетси некоторое равновесное
напряжение, зависящее от структуры
и плотности пространственной сетки
вулканизата. При химической релак-
сации напряжение снижается вплоть
до нулевого значении. Процесс физи-
ческой релаксации наприжения за-
вершается намного раньше, чем успе-
вает развиться заметное изменение
пространственной сетки из-за химиче-
ской релаксации. Так, при 20 °C мак-
симальное время физической релак-
сации напряжения ненаполненных и
наполненных вулканизатов диеновых
каучуков составляет 102—104 и 105—
106 с соответственно, а время хими-
ческой релаксации составляет 107—
109 с. При этом время быстрой физи-
ческой релаксации (перемещение сег-
ментов каучука) составляет 10-4—
10~6 с (возрастает до 102 с при сни-
жении температуры вблизи Гс). По-
вышение температуры ускоряет ре-
лаксационные процессы (равновесное
напряжение при физической релакса-
ции достигается для большинства ре-
зин при 70 °C за 2 ч). При этом раз-
личие скоростей процессов физи-
ческой и химической релаксации
напряжения, а также их вклада в
фактическое снижение напряжения
возрастает. Поэтому процессы хими-
ческой релаксации напряжения дли
оценки уплотнительной способности
резин при повышенной температуре
несоизмеримо более важны, чем про-
цессы физической релаксации. Неко-
торое исключение составляют резины
на основе высокополярных каучуков,
напр. ФК, прн циклическом воздей-
ствии высокой и низкой температуры.
Значения напряжений, измеренные
при сжатии и температуре старения,
значительно выше значений напря-
жений, измеренных после охлаждения
до комнатной температуры.
Практически наиболее важна ре-
лаксация напряжении при сжатии,
т. к. непрерывное снижение контакт-
ного напряжения в течение эксплуа-
тации или хранения резинового изде-
лия приводит к потере герметичности
уплотнительного соединения. Ско-
рость снижения контактного напря-
жения мало зависит от степени сжа-
тия (в интервале деформации 15—
70 %) и максимальна в период вре-
мени непосредственно после сжатии
образца или изделия. Повышение
температуры резко ускоряет этот
процесс. Небольшое отклонение зна-
чений температуры или времени мо-
гут привести к существенной ошибке
при испытании релаксации напряже-
ния резин в процессе термического
старении. Поэтому оценку уплотни-
тельных свойств резин следует про-
водить по пологому участку кривой
релаксации напряжения.
Измерение релаксации напряжении
резин на воздухе проводит по
ГОСТ 9982—76 (методы А и Б). Ме-
тод А заключается в измерении силы
сжатия при повышенной температуре
сжатых до заданной деформации об-
разцов до и после выдержки их в те-
чение определенного времени при той
же температуре и расчете напряже-
ния. Метод Б заключается в измере-
нии силы сжатия при температурах
20, 23, 27 °C сжатых до заданной де-
формации образцов до и после вы-
держки их в течение определенного
времени при повышенной температуре
и расчете напряжения. Методы А и
Б применяют при эксплуатации ре-
зни при повышенных и переменных
температурах соответственно. Темпе-
255
ратура выдержки для резин на осно-
ве различных каучуков составляет:
ПИ, ПУ —70, 85 и 100 °C; ПБ, БСК,
БНК, БК, ХПК — ЮО и 125 °C; ЭПК,
ЭПТ, ХСПЭ, АК— 125, 150 и 175°C;
КК, ФКК и ФК — 150, 175, 200, 225
и 250 °C. Температуру выдержки кон-
кретной марки резины устанавли-
вают по нормативно-технической до-
кументации. Продолжительность вы-
держки должна составлять 168 ч, но
согласно методу Б допускают также
другую продолжительность выдерж-
ки, в т. ч. 24 или 72 ч. Степень сжа-
тия составляет 25 ±2 %, согласно
методу Б допускается также степень
сжатия 20, 30 и 40 %. Сжатие сле-
дует проводить за время ие более
30 с. При испытании по методу Б
время охлаждения образцов до тем-
пературы измерения не входит в об-
щую продолжительность выдержки.
Степень релаксации напряжения (%),
согласно методу А, рассчитывают по
формуле
100>
где а" и а0 — напряжение сжатия в
образце после его выдержки при
температуре испытания в течение
времени t и 30 мин соответствеиио.
Степень релаксации напряжения
(%), согласно методу Б, рассчиты-
вают по формуле
10°;
где О/ yi Оо — напряжение сжатия в
образце после его выдержки при
температуре испытания в течение
времени t и при температуре 20, 23
или 27 °C в течение 30 мии соот-
ветственно, измеренное при 20, 23
или 27 °C.
Испытания релаксации напряже-
ния в точном соответствии с
ГОСТ 9982—76 лишь приближенно
характеризуют уплотнительную спо-
собность резин из-за недостаточной
продолжительности испытаний. Воз-
можно, что резина, наиболее стой-
кая при кратковременном испытании,
окажется наименее стойкой при дли-
тельном испытании. Кроме того, ис-
пытания в течение 168 ч обычно не
позволяют оценить время до сниже-
ния контактного напряжения ниже
критического значения.
Скорость физической релаксации
напряжения резни при комнатной
температуре возрастает при повыше-
нии содержания техуглерода и его
активности (равновесное напряжение
сохраняется достаточным из-за вы-
ского исходного значения). Скорость
химической релаксации напряжения
(при повышенной температуре) зави-
сит от типа каучука, состава вулка-
низующей системы, степени вулкани-
зации и наличия стабилизаторов,
определяя термостойкость при сжа-
тии резин. Д. Ф.
Лит.: 17, 20, 39, 111, 222, 278
СВЕТОСТДБИЛИЗАТОРЫ, ФОТО-
СТАБИЛИЗАТОРЫ (light stabilizers,
Lichtstabilisatoren)
Стабилизаторы, повышающие свето-
стойкость резин. Поглощают часть
химически активного света с превра-
щением поглощенной энергии в теп-
ло, тушат возбужденные состояния
молекул каучука и ингредиентов ре-
зиновой смеси, ингибируют фотохи-
мическую' деструкцию каучука.
Включают органические (производ-
ные бензтриазола и гидроксибензо-
фенона, триацетонамины, эфиры са-
лициловой кислоты, бензоксазолы,
производные резорцина) и металло-
органические (напр., ДАДТК нике-
ля) стабилизаторы. Техуглерод и ми-
неральные наполнители (иапр., ди-
оксид титана) резко повышают
светостойкость резин. Ф. М.
Лит.: 282, 290, 307, 315 (т. 3,
с. 387)
256
СВЕТОСТОЙКОСТЬ (light-resistance,
Lichtbestandigkeit)
Способность резин и резиновых из-
делий выдерживать длительное воз-
действие света без заметного изме-
нения внешнего вида и технических
свойств. Результат светового старе-
ния — изменение внешнего вида (по-
явление липкости и сетки мелких
трещин, изменение окраски) и тех-
нических свойств поверхностного
слоя материала. Старение обусловле-
но фотохимическими реакциями,
включающими фотолиз (в вакууме)
и фотоокисление (на воздухе), уско-
рением озонного старения напряжен-
ных резин. Источник света — солнеч-
ное излучение.
Светостойкость зависит от строе-
ния каучука и состава резиновой
смеси, спектрального состава и ин-
тенсивности излучения, температуры
и влажности атмосферы, конструк-
ции резинового изделия (толщины,
экранирования нерезиновыми компо-
нентами), продолжительности экспо-
зиции. Светостойкость характеризуют
временем, в течение которого проис-
ходит определенное изменение внеш-
него вида и свойств материала или
изделия. Для повышения светостой-
кости в резиновые смеси добавляют
светостабилизаторы и антиоксиданты.
Ускоренное определение свето-
стойкости в естественных климати-
ческих условиях на гелиоустановке
проводят по ГОСТ 9.002—72. Под
светостойкостью здесь понимают
стойкость резины к старению в кли-
матических условиях при преимуще-
ственном воздействии солнечной ра-
диации. Метод заключается в том,
что недеформнрованные или растя-
нутые образцы резин, экспонируе-
мые в естественных климатических
условиях, подвергают воздействию
увеличенной по интенсивности (не
искаженной по спектру) солнечной
радиации и других климатических
факторов. Светостойкость определяют
по изменению одного или несколь-
ких характерных показателей рези-
ны до определенного значения ко-
эффициента старения. Метод приме-
няют для определения:
стойкости резни к воздействию
света;
сравнительной оценки светостой-
кости разных марок и партий резни
при одинаковом количестве солнеч-
ной радиации, падающей на образцы;
зависимости светостойкости оди-
наковых марок и партий резин от
количества падающей на образцы
солнечной радиации. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 226 (т. 1), 237,
282, 307, 315 (т. 2, с. 390), 360
СВИНЦА СОЛИ (plumbum salts,
Bleisalze)
Белые или светлые порошки, нерас-
творимы в воде, очень токсичны.
Силикат свинца PbSiO2, плотность
6490 кг/м3, растворим в кислотах,
негорюч, ПДК 0,01 мг/м3, приме-
няется в качестве термо- и свето-
стабилизатора ПВХ.
Карбонат свинца основный
2РЬСОз-РЬ(ОН)2, плотность 6100—
6500 кг/м3, растворим в кислотах,
негорюч, применяют в виде пасты
как термостабилизатор ПВХ. Отече-
ственный продукт — карбонат СО.
Фталат свинца двухосновный
2РЬО-СбН4(СОО)2РЬ, плотность
4600 кг/м3, растворим в азотной и
уксусной кислотах, применяется как
термо- и светостабилизатор ПВХ.
Отечественный продукт — фталат СО.
Фосфит свинца двухосновный
2РЬ-НРО3-4РЬО-Н2О, температура
разложения выше 200 °C, растворим
в азотной кислоте, термо- и свето-
стабилизатор ПВХ, акцептор НС1,
отечественный продукт — фосфит СО.
9 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
257
Сульфат сВйнЦа Трёхосновный
РЬЗОгЗРЬО-НгО, мелкодисперсный
порошок, растворим в щелочах и
азотной кислоте, примениетси как
термо- и светостабилизатор ПВХ.
Отечественный продукт — сульфат
СО (плотность 6000 кг/м3, содержа-
ние свинца не меиее 82%).
Стеарат свинца (CnHssCOO^Pb,
ограниченно растворим в этаноле,
скипидаре, ДОФ и ДБС, примениет-
си как термостабилизатор ПВХ. Оте-
чественный продукт — стеарат С
(плотность 1800 кг/м3, темп. пл. не
менее 80 °C с одновременным раз-
ложением).
Стеарат_ свинца двухосновный
(С17Н35сбО)2РЬ-2РЬЬ, мелкодис-
персный серый порошок, плотность
1800 Кг/м3, темп. пл. 200 °C, приме-
няется как стабилизатор ПВХ
(предпочтительно совместно с двух-
основным фосфитом свинца), отече-
ственный продукт — стеарат СО.
Ф. М.
Лит.: 66, 290
СЕРД(sulphur, Schwefel)
Вулканизующий агент дли ненасы-
щенных каучуков. Техническаи се-
ра— желтый, серо-желтый или зеле-
новатый порошок, комки, гранулы
или воднаи дисперсии. Примениют
природную (молотую, тонкодисперс-
ную) серу, кристаллы имеют ромби-
ческую Л- или a-форму, молекула
серы — стабильный восьмичленный
цикл. Плотность 2050—2070 кг/м3,
темп. пл. 114 °C. Раствориетси в се-
роуглероде (29,5 % при 20°C), го-
рячих бензине и диэтиловом эфире,
ограниченно растворима в бензоле
(1,7 % при 20 °C) и этаноле, не рас-
твориется в воде. Горюча. Пылевоз-
душные смеси взрывоопасны, в виде
пыли раздражает органы дыхании
и слизистые оболочки, ПДК
2 мг/м3.
258
Растворимость сёры в каучуках
(масс, ч.): при 25 °C — ИК и БСК
1,0—1,3, БНК 0,3—0,4; при 50°С —
ИК и БСК 3,3—3,4; БНК 1,1—1,5,
БК и ЭПТ 0,8—0,9; при 80 °C ИК
и БСК 5—6, БНК 2—3, БК и ЭПТ
1,7—2,0; при 140 °C примерно 10.
При охлаждении резиновой смеси
сера выцветает до равновесного зна-
чении, характерного дли данной тем-
пературы. Наполнители, пластифика-
торы, регенерат снижают степень
выцветании серы, а некоторые ин-
гредиенты, напр. МБТ, способствуют
ее выцветанию.
В зависимости от типа каучука
и состава вулканизующей системы,
а также назначении резиновой сме-
си содержание серы составляет
0,2—5,0 (чаще до 3) масс, ч., в эбо-
нитовых смесях до 50 масс. ч. В со-
ставе резиновых смесей различают
серу общую (содержание независи-
мо от химической формы и источ-
ника), связанную (присоединенную к
углеводороду каучука), органически
связанную (в ускорителях и органи-
ческих наполиителих, напр., в фак-
тисе) , неорганически связанную
(напр., в сульфатах и сульфидах),
экстрагируемую (ацетоном или дру-
гими растворителями; включает сво-
бодную элементарную серу и серу,
содержащуюся в растворимых орга-
нических соедииениих), свободную
(элементарную, химически не свя-
занную) . Ф. М.
Лит.: 290, 315 (т. 1, с. 541), 349
(с. 452)
СЕРОСОДЕРЖАЩАЯ ВУЛКАНИ-
ЗУЮЩАЯ СИСТЕМА, СЕРНАЯ СИ-
СТЕМА (sulphur vulcanization
system, Schwefelvulkanisations-
system)
Вулканизующая система, включаю-
щая элементарную серу и (или) до-
норы серы, ускорители и активаторы
вулканизации. Сера наиболее эффек-
тивно расходуется при минимальном
ее содержании в резиновой смеси.
Напр., при вулканизации НК различ-
ными серными системами на образо-
вание одной поперечной связи рас-
ходуетси (содержание серы, масс.ч.):
сера (5—10) без ускорителей 40—
55 атомов серы; сера (2,5), ЦБС
(0,6) 19—22 атома серы; ТМТД (4)
без серы 2,1—7,9 атомов серы. По-
этому в зависимости от дозировки
серы различают обычные, полуэффек-
тивные и эффективные вулканизую-
щие системы дли каучуков общего
назначении (в основном дли НК, ИК,
БСК, ПБ, БНК). Содержание серы
и ускорителей вулканизации в обыч-
ной системе составляет: дли НК
(ИК) 2,0—3,5 н 1,2—0,4 масс.ч.; дли
БСК 1,5—3,0 и 2,5—0,7 масс.ч.; дли
БНК 1,5—3,0 и 2,5—1,0 масс.ч. По-
луэффективнаи система содержит:
дли НК (ИК) 1,0—1,7 масс.ч. серы
и 2,5—1,2 масс.ч. ускорителей; дли
БСК соответственно 1,0—1,2 и
3—1 масс.ч.; дли БНК 0,5—1,0 и
3,0—1,5 масс. ч. Содержание серы и
ускорителей вулканизации в эффек-
тивной системе составляет дли НК
(ИК) 0,4—0,8 и 6—2 масс.ч.; дли
БСК 0,3—0,7 и 6,0—2,4 масс, ч.; дли
БНК 0,2—0,4 и 6,0—2,5 масс. ч. По-
луэффективные и эффективные вул-
канизующие системы могут содер-
жать донор серы, обычно ДТДМ,
вместо всей нли части элементар-
ной серы. Дли обеспечении высокой
скорости вулканизация н предупре-
ждении преждевременной вулканиза-
ции в резиновые смесн на основе
непредельных каучуков вводит од-
новременно несколько ускорителей,
активирующих или замедляющих
действие друг друга. Серосодержа-
щая система содержит 2—10 масс.ч.
неорганических и 1—4 масс. ч. орга-
нических активаторов вулканизации.
Технологические свойства резино-
вых смесей и технические свойства
резин зависит от относительного со-
держании серы и ускорителей вул-
канизации, в резинах из НК (ИК)
эта зависимость видна наиболее от-
четливо. При переходе от обычной
к полуэффективной, а затем к эф-
фективной вулканизующей системе
возрастает термическая (термоокис-
лительная) стойкость резни в ста-
тических и динамических условиях,
снижается сопротивление преждевре-
менной вулканизации. Дли резин из
НК (ИК) возрастает сопротивление
реверсии вулканизации, снижается
усталостная выносливость до терми-
ческого старении (в отличие от ре-
зин из БСК). При повышении со-
держании техуглерода прочностные
характеристики, твердость и эластич-
ность резин из НК (ИК), вулкани-
зованных обычной и эффективной си-
стемами, практически одинаковы.
Усталостные характеристики резин
из БСК, БНК и ЭПТ улучшаются
или не измениютси при переходе от
обычной к эффективной вулканизую-
щей системе. Ф. М.
Лит.: 83, 278, 335 (с. 33, 105)
СИЛИКАТЫ МЕТАЛЛОВ (metal
silicates Metallsilikate)
Синтетические минеральные наполни-
тели резиновых смесей, содержащие
диоксид кремния (45—83 %), окси-
ды кальции (0—20%), алюминия
(0—38 %) и натрии (0—10 %) в
разних сочетаниих. Диаметр частиц
10—100 нм, удельная поверхность
35—155 м2/г, адсорбция масла 10—
180 г/100 г, pH водной суспензии
7—11,5, плотность 1900—2200 кг/м3.
Получают осаждением из водного
раствора силиката натрия. Приме-
ниютси в белых и цветных резино-
вых смесих на основе некристалли-
зующихся каучуков. По усиливающе-
9*
259
му действию аналогичны белым са-
жам. Отечественные теплостойкие на-
полнители: цеосил (осажденный),
плотность 2080 кг/м3; алюмосиликат-
ный, плотность 2000 кг/м3; кальций-
силикатный, плотность 2400 кг/м3.
Ф. М.
Лнт.: 131, 276, 331
СМОЛЯНАЯ ВУЛКАНИЗУЮЩАЯ
СИСТЕМА (resin vulcanization
system, Harzvulkanisationssystem)
Вулканизующая система на основе
реакционноспособных, обычно алкил-
фенолоформальдегидных олигомеров.
В качестве активатора вулканизации
содержит донор хлора — галогениро-
ванные углеводороды (напр., хлори-
рованные парафины, гексахлор-п-кси-
лол) или полимеры (напр., ХПК,
ХСПЭ, ПВХ), галогениды металлов
(цинка, железа, олова). При исполь-
зовании органических активаторов в
резиновую смесь добавляют оксид
цинка, в резиновых смесих с гало-
генидами металлов применение окси-
да цинка нежелательно. Прн вулка-
низации галогенированных каучуков
активаторы не требуютси. Галогени-
рование алкнлфенолоформальдегид-
ной смолы также исключает необ-
ходимость активаторов (доноров
хлора).
В качестве вулканизующих ве-
ществ примеииют преимущественно
гидроксиметилфенольные (метилол -
феиольные) смолы. Вулканизацион-
ная сетка, образуется в результате
взаимодействии концевых гидроксн-
метильных групп с двойными связи-
ми в - макромолекулах каучука. При
вулканизации образуются в основ-
ном связи типа С—С и С—О—С, по-
лифенольные фрагменты смолы мо-
гут входить в состав поперечных свя-
зей. Поэтому смоляные вулканизаты
характеризуются повышенной терми-
ческой и термоокислительной стой-
260
костью (в т. ч. при сжатии), рези-
новые смесн стойки к реверсии при
вулканизации.
Смолинаи вулканизация возмож-
на дли резиновых смесей на основе
непредельных каучуков, в т. ч. кау-
чуков с низкой непредельностью.
Однако широкое промышленное при-
менение она получила в основном
для резиновых смесей, содержащих
бутилкаучук. Смоляная система
обеспечивает резкое повышение тер-
мостойкости резин на основе БК по
сравнению со всеми другими вулка-
низующими системами (содержание
смолы 5—12 масс, ч., предпочтитель-
но двухстадийное смешение с вво-
дом смолы на второй стадии при
температуре не выше ПО °C, темпе-
ратура вулканизации 140—200 °C).
Дли других непредельных каучуков
преимущества вулканизации смола-
ми менее выражены. Напр., исполь-
зование смол в резиновых смесях
на основе БНК снижает скорость
вулканизации и термостойкость
(в т. ч. при сжатии) по сравнению
с эффективными вулканизующими
системами. При вулканизации ЭПТ
смоляные системы также не дают
существенных преимуществ (напр.,
по скорости вулканизации и термо-
стойкости).
Резиновые смеси, вулканизуемые
гидроксиметилфенольными смолами,
не должны .содержать ингредиентов,
способных взаимодействовать с гидр-
оксиметильнымн группами смолы
(напр., n-фенилендиаминов, нафтил-
аминов, уротропина, дифеиилгуани-
дина). Предпочтительно применение
каучука, заправленного фенольным
стабилизатором. Нежелательное
влиинне этих ингредиентов несколь-
ко уменьшается прн использовании
галогенированных смол.
Вулканизующие алкнлфеноло-
формальдегидные смолы обычно по-
лучают конденсацией формальдегида
с 4-алкилфенолами. Промышленные
смолы имеют общую формулу
Торговое наименование: фенофор О
(СССР), амберол ST-137 н продукт
SP-1045 (США), албертол 142 (ФРГ).
где п = 0—6, R —алкил, R'—ОН
или галоген. Вулканизационная
активность максимальна при п = 6.
Примениют также сульфидные и га-
логенметильные смолы, в которых
часть диметиленэфирных мостиков
заменена на сульфидные нли гало-
генметнльные. Основные характери-
стики некоторых смол приведены
ниже.
п-трет-Бутилфенолоформальдегид-
иаи~смола (R=C4H9, R'=0H)7 "со-
держание гидроксиметильных групп
не менее 12 %, мол. масса 700—950,
плотность 1100 кг/м3, темп. пл. 75—
90 °C. Прозрачнаи смола или твердые
хрупкие куски от светло-желтого до
коричневого цвета. Раствориетси в
бензоле, бензине, этилацетате, кси-
лоле, толуоле, ацетоне. Нерастворима
в воде. Горюча. Малотоксична. Вво-
дится в резиновую смесь при темпе-
ратуре выше температуры размягче-
нии. Торговое наименование: фено-
фор Б (СССР), супербеказит 1001
(ФРГ).
га-трет-ОктилфенолоФормальцегид-
ная .смола (R = CaHi7. R'=OH), со-
держание гидроксиметильных групп
не менее 9 %, мол. масса 900—1200,
плотность 1040 кг/м3, темп. пл. 75—
90 °C. Твердые хрупкие куски нли
прозрачнаи смола от желтого до
светло-коричневого цвета. Раство-
ряется в ацетоне, бензине, бензоле,
керосине, толуоле, ксилоле, силико-
новом масле, формалине. Нераство-
рима в воде. Горюча, Малотоксична,
Бромметнлированнаи (бромнро-
ваннаи) п-трет-октилфенолоформаль-
дегиднаи смола (Р=СзН|7, R' = Br),
Содержание гидроксиметильных и
эфирных групп (суммарное) 8—
12 %, содержание брома 3,3—3,8 %,
мол. масса 1000—1500, темп. пл. 54—
67°С. Хрупкие куски от желтого до
светло-коричневого цвета. Раство-
ряется в ацетоне, толуоле, бензоле,
этаноле. Нерастворима в воде. Го-
рюча. Малотокснчна. Торговое на-
именование: фенофор ОБ (СССР),
SP-1055 (США).
Бромметилированнаи (бромиро-
ваииаи) п-тра^бутилфеиолоформаль-
дегщшая...смелд.. (R=C4H9, R'=Br),
содержание гидроксиметильных и
эфирных групп (суммарное) не ме-
нее 10 %, содержание брома 3,25—
3,75 %, мол. масса 1200—1600, темп,
пл. 70 ± 8 °C. Твердые хрупкие ку-
ски от желто-оранжевого до красио-
коричневого цвета. Раствориетси в
толуоле, бензоле, ацетоне. Нераство-
рима в воде. Горюча. Умеренно ток-
сична. Торговое иаимеиоваиие: фе-
нофор ББ (СССР).
Серосодержащая алкилфеноло-
формальдегиднаи смола, содержание
гидроксиметильных групп 5—8 %,
содержание серы (вместо диметилен-
эфирных мостиков) 9—12 %, темп,
пл. 80—95 °C. Твердая масса темно-
коричневого цвета. Малотоксична.
Получают конденсацией дитнобис(ал-
килфенолов) с формальдегидом с по-
следующей термообработкой. Обла-
261
дает полифуикциональным дей-
ствием — вулканизующий агент, мо-
дификатор (повыситель) клейкости,
стабилизатор и диспергатор резино-
вых смесей. Торговое наименование:
октофор 10S, феиофор АТ (СССР).
Ф. М.
Лит.: 32, 33, 56, 68, 83, 131, 137,
278, 290, 300
СОАГЕНТЫ 'ВУЛКАНИЗАЦИИ
(vulcanization coagents, Vulkanisa-
tionskoagente)
Ингредиенты резиновой смеси, по-
вышающие эффективность радиа-
ционной и пероксидной вулканизации.
Позволяют снизить содержание ор-
ганического пероксида, температуру
и продолжительность вулканизации,
улучшают свойства резин. Обычно
являются полифуикциоиальными не-
предельными соединениями, содержа-
щими в молекуле не менее двух
двойных связей. Вулканизационная
сетка, полученная с их использова-
нием, характеризуется качественно
новыми структурой и свойствами.
Узлы сетки содержат отдельные мо-
лекулы или блоки молекул соагента
вулканизации. В качестве соагентов
используют соединения, содержащие
более двух аллильных связей в мо-
лекуле (иапр., триаллилизоцианурат,
ТАИЦ), дималеимиды (иапр.,
М.М'-л-феиилендималеимид, МФ ДМ),
ненасыщенные производные мет-
акриловой или акриловой кислот
(напр., тригидроксиметилпропантри-
метакрилат, диэтиленгликольдимет-
акрилат, этиленднметакрилат), оли-
гоэфиракрилаты.
СО
RN^ \NR
ОСХ /СО
NR
ТАИЦ, R=CH2CH=CH2
Триаллилизоцианурат ТАИЦ (три-
аллилцианурат, ТАЦ) бесцветные
кристаллы, темп. пл. 24°C (27°C),
нерастворим в воде, растворяется в
органических растворителях, плот-
ность 1110 кг/м3. Повышает термо-
стойкость резин, в т. ч. при сжатии.
Ы.Ы'-л-Фенилеидималеимид МФДМ,
желтый кристаллический порошок,
темп. пл. 204 °C, плотность
1440 кг/м3, растворим в ацетоне, ди-
хлорметане, диметилформамиде, ди-
метилсульфоксиде; нерастворим в
воде, толуоле, холодных спиртах.
Токсичен, слабоканцорогеиен, ПДК
1 мг/м3, горюч. Повышает термостой-
кость резин. Технические продукты —
малеимид Ф (желтые или коричне-
вые цилиндрические гранулы, доля
основного вещества 75 %), м-фени-
лендималеимид, HVA-2 (зеленовато-
желтый мелкокристаллический поро-
шок или паста, темп. пл. отечествен-
ного продукта не ниже 199°C).
Продукт конденсации фурфурола
с ацетоном, плотность 1070—-
1150 кг/м3, повышает термостойкость
резин из ЭПК пероксидной вулкани-
зации. Технический продукт (бифу-
рон ПЭ) — дисперсия дифурфурили-
деиацетона в низкомолекулярном ПЭ,
бесформенные куски желтого цвета.
Ф. М.
Лит.: 164, 191, 278, 288—290
СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (sun-
shine, Sonnehstrahlung)
Электромагнитные волны с длинами
от 0,2 до 5 мкм. Распределение энер-
гии солнечного излучения: УФ-об-
ласть (менее 0,4 мкм) 9 %, видимая
НС—СО ОС—сн
I >-*-< I
НС—со ОС—сн
МФДМ, R = СвН4
262
область (0,4—0,7 мкм) 41 %, инфра-
красная область (более 0,7 мкм)
50 %. Согласно ГОСТ 15150—69 ин-
тегральная плотность теплового по-
тока солнечного излучения (верхнее
рабочее значение) для высот до
15 км включительно составляет
1125 Вт/м2 [0,027 кал/(см2-с)], в т,ч.
плотность потока УФ-части спектра
(длина волн 280—400 нм) 68 Вт/м2
[0,0016 кал/(см2-с)]. Интегральная
плотность теплового потока солнечно-
го излучения (верхнее рабочее значе-
ние) для высот свыше 15 км состав-
ляет 1380 Вт/м2 [0,033 кал/(см2-с)],
в т. ч, плотность потока УФ-части
спектра (длина воли 200—400 нм)
100 Вт/м2 [0,0024 кал/(см2-с)].
В тропических районах возможен
дополнительный нагрев изделий сол-
нечным излучением иа 20—30 °C по
сравнению с температурой окружаю-
щего воздуха. Ф. М.
Лит.: ПО, 222, 280
СТАБИЛИЗАТОРЫ (stabilizers,
Stabilisatoren)
Ингредиенты резиновых смесей, по-
вышающие стойкость каучуков и ре-
зин к действию внешних факторов.
В зависимости от назначения (защи-
та от конкретного вида воздействия)
различают антиоксиданты (термоокис-
лительное старение), антиозонанты
(озонное и светоозонное старение),
светостабилизаторы (УФ-излучение),
противоутомители (растрескивание
при многократной деформации), пас-
сиваторы. поливалентных металлов
(разрушение каучука примесями про-
дуктов разложения катализаторов
полимеризации), термостабилизаторы
(термическое старение без окисле-
ния), антирады (радиационное ста-
рение), стабилизаторы резиновых
смесей (преждевременное структури-
рование при хранении), антипирены
(снижение горючести), фунгициды
(разрушение йод действием биофаК-
торов).
В зависимости от химического
строения различают аминные, фе-
нольные, гетероциклические азотсо-
держащие, металлосодержащие, ди-
тиокарбаматиые (дитиокарбаматы) и
другие стабилизаторы.
Наиболее важные свойства ста-
билизаторов: эффективность дей-
ствия, растворимость (в каучуках,
резиновых смесях, рабочих средах),
летучесть, термическая и химическая
стабильность, токсикологические ха-
рактеристики. Для белых и цветных
резни применяют неокрашивающие
стабилизаторы.
Эффективность стабилизаторов
может снижаться в присутствии ин-
гредиентов резиновой смеси (напр.,
фенольных в присутствии ЦБС,
ТМТД или МБТ; некоторых п-фени-
лендиаминов в присутствии сульфен-
амидов). Нагревание фенольных ста-
билизаторов в кислой среде приво-
дит к их деалкилированию и потере
эффективности. Возможно влияние
стабилизаторов на вулканизационные
характеристики резиновых смесей.
Большое практическое значение
имеет растворимость стабилизаторов,
которую характеризуют максималь-
ным количеством вещества, способ-
ным растворяться в данном мате-
риале при определенных температуре
и давлении. Практически важна рас-
творимость в каучуках, органических
растворителях и воде. Растворимость
в каучуках характеризует совмести-
мость стабилизатора с каучуком, не-
обходимую для обеспечения рав-
номерности показателей свойств в
массе резинового изделия и предупре-
ждения выцветания (миграции иа
поверхность) стабилизатора. Зависит
от строения стабилизатора и каучука,
мол. массы каучука, примесей в кау-
чуке, ингредиентов резиновой смеси.
263
Стабилизатор Растворимость при 20 — 25 °C, г/100 г
ИК ПБ БСК ЭПТ ХПК
Нафтам-2 0,8-1,1
Нафтам О 0,05
Диафен ФФ 0,30
Диафен ФП 1,0-3,4
Диаоен ФДМБ 4,1
Диафен НН —
Бисалкофен БП 1,2-7,0
МБ-1 2,0
1,2-2,3 1,6-2,1 0,2—0,4 3,1
0,06 0,1-0,2 — 0,4
0,70 0,60 — —
0,6-1,7 1,9—9,3 0,6 5,5
6,8 8,1 1,9 19,8
0,1 0,3 — —
1,8-6,5 1,6-7,6 0,6-4,4 2,3
3,5 1,4 1,4 —
Для каучуков, приведенных в
таблице, растворимость алкофеиа БП
и тиоалкофеиа БМ превышает 10, а
растворимость алкофена Б превы-
шает 6. Растворимость указанных
стабилизаторов в БНК превышает 10.
Растворимость снижается при заме-
не фенольных стабилизаторов иа
аминиые, одноядерных фенолов на
алкиленбисфеиолы или тиобисфено-
лы, алкилпроизводиых п-феиилеиди-
амииа на диарилпроизводные, непре-
дельных каучуков иа предельные, по-
лярных каучуков иа неполярные.
Растворимость стабилизаторов повы-
шается при добавлении ароматиче-
ского масла в резиновую смесь. Ста-
билизатор, полностью растворимый в
каучуке при повышенной температу-
ре, в ходе охлаждения мигрирует
(выцветает) иа поверхность изделия
(образца).
Растворимость стабилизаторов в
органических растворителях и воде
характеризует их вымываемость ра-
бочими средами из резиновых изде-
лий при эксплуатации. Повышение
температуры до 50 °C увеличивает
растворимость стабилизаторов в ор-
ганических растворителях в 2—10 раз.
Растворимость большинства стабили-
заторов в воде невелика, ио неко-
торые производные (алкилфеиил- и
диалкил-) п-фенилеидиаминов рас-
творимы в водных растворах неоргани-
ческих и органических кислот, а отдель-
ные фенольные стабилизаторы раство-
римы в водных растворах щелочей.
| -Л ”.' 5 j [Стабилизатор Растворимость при 20 °C, г/100 г
ароматические углеводороды алифатические углеводороды этанол
Нафтам-2’ 13,6 0,56 3,0
Нафтам О 1,6 0,20 47,9
Ацетоианил 10,0 > ю,о
Диафен НН 0,2 0,04 0,25
Диафеи ФФ 1,0 0,04 0,4
Диафен ФП 33,0 1,20 6,7
Диафен ФДМБ, АО-20 10,0 10,0 10,0
Алкофен БП 138 96 8,5
Бисалкофен БП 39,9 7,9 61,0
МБ-1 47,7 8,7 2,3
Алкофеи БП-18 65,7 52,2 0,6 (метанол)
Трисалкофен БД 25,0 0,6 —
Тиоалкофен БМ 5-10 0,1 10,0
264
При эксплуатации резни в жид-
ких средах, вакууме или при повы-
шенной температуре возможна быст-
рая потеря стабилизатора и разру-
шение изделия. В этих условиях
предпочтительны стабилизаторы ма-
лолетучие или нерастворимые в ра-
бочей жидкости, полимерные или
связанные стабилизаторы.
Связанными называют стабилиза-
торы, присоединенные к каучуку при
полимеризации или поликонденсации
(используют мономеры, содержащие
фрагменты низкомолекулярного ста-
билизатора), химическом модифици-
ровании каучука или в процессе из-
готовления резиновой смеси. Напр.,
получены БНК, содержащие
N- (4-аминофеннл) метакриламид, вве-
денный при полимеризации. Получен
также каучук СКИ-3-0,1, содержа-
щий до 0,3 % п-нитрозодифенил-
амина.
Эффективно добавление в резино-
вую смесь или латекс от 0,2 до
3 масс. ч. ароматического нитрозосо-
едииения (напр., п-нитрозодифеиил-
амина, n-нитрозофенола или Ы,М'-ди-
этил-я-нитрозоанилина), которые в
процессе вулканизации иа 50—70 %
химически связываются с непредель-
ными каучуками (НК, ИК, ПБ, БСК,
БНК), образуя эффективные стаби-
лизаторы (производные п-фенилен-
диамина при использовании п-иитро-
зодифениламина).
Достоинства связанных (высоко-
молекулярных) стабилизаторов: не-
летучесть при повышенной темпера-
туре и в вакууме, отсутствие вымы-
вания водой и растворителями. Из-за
низкой подвижности молекул стаби-
лизатора в матрице каучука они осо-
бенно эффективны при эксплуатации
резин в жидких средах. Напр., вре-
ми, необходимое для поглощения
1 % кислорода в исходных и экстра-
гированных вулканизатах, стабилизи-
рованных различным образом, со-
ставляет: без стабилизатора — 28 и
3 ч, в присутствии низкомолекуляр-
ного ИФФД — 57 и 4 ч, при моди-
фицировании п-нитрозодифенилами-
ном — 48 и 59 ч. Модифицирование
каучуков с низкой непредельностью
(БК, ХБК, ЭПТ) нитрозосоединения-
ми неэффективно. Ф. М.
Лит.: 66, 78, 80, 105, 137, 178,
188, 211, 235, 247, (с. 542), 315 (т. 3,
с. 478), 335 (с. 227)
СТАБИЛИЗАТОРЫ НЕОКРАШИ-
ВАЮЩИЕ (non-staining stabilizers,
nichtverfarbende Stabilisatoren)
Стабилизаторы, которые практически
ие изменяют окраску каучуков и
(или) резни после их введения, хра-
нения и переработки резиновых сме-
сей, эксплуатации резин. Наиболее
окрашивающие стабилизаторы — про-
изводные п-фенилеидиамина и наф-
тиламина, в меньшей степени — про-
изводные дифениламина и дигидро-
хинолина. Обычно дитиокарбаматы —
слабо окрашивающие стабилизаторы.
Практически неокрашивающие стаби-
лизаторы — фенольные и фосфорсо-
держащие стабилизаторы, производ-
ные бензимидазола. Абсолютно ие
окрашивающие стабилизаторы (при-
годные для любых условий) отсут-
ствуют, так как окраска резин мо-
жет изменяться из-за изменения цве-
та стабилизаторов в результате пре-
вращений при повышении темпера-
туры, облучения УФ-лучами или
гидролиза, а также вследствие их
взаимодействия с продуктами рас-
пада катализаторов полимеризации
или ингредиентов резиновой смеси.
Напр., коэффициент цветостойкости
белой резины иа основе ИК в ре-
зультате добавления фенольных и
аминных стабилизаторов снижается
с 90 до 83 и 30—40 % соответствен-
но. Обычно одноядерные фенолы яв-
265
ляются иеокрашивающими. Замена
2,2'- иа 4,4'-бисфенолы без измене-
ния заместителей в о-положеиии к
гидроксильной группе и одинаковой
структуре мостика приводит к
окрашиванию резин. Поэтому приме-
нение 4,4-метиленбис(2,6-ди-трет-бу-
тилфеиола) для стабилизации свет-
лых каучуков и защиты светлых
резин ие рекомендуется. Бисалкофен
БП может изменять окраску ЭПК,
содержащего соединения ванадия и
титана. Гидролиз фосфорсодержащих
стабилизаторов может изменить
окраску резин. Ф. М.
Лит.: 66, 80, 282
СТАНДАРТНЫЕ ЖИДКОСТИ
(standard liquids, StandardflQssigkeit)
Жидкости, имеющие постоянный хи-
мический состав и свойства. В от-
личие от промышленных жидкостей
обеспечивают воспроизводимые ре-
зультаты испытаний резин.
За рубежом в качестве стандарт-
ных сред, имитирующих топлива,
применяют: жидкость А — 2,2,4-три-
метилпентан (изооктан); жидкость
В — смесь изооктана и толуола
[70:30 % (об.)]; жидкость С — смесь
изооктаиа и толуола [50 : 50 % (об.)];
жидкость D — толуол; жидкость Е —
смесь толуола, изооктана, диизобу-
тилена и этанола [50 : 30 : 15:5 %
(об.)]; жидкость F — смесь парафи-
на и метилнафтилена [80 : 20 % (об.)]:
топливо № 1 — динзобутилеи; топ-
ливо № -2 — смесь диизобутилена,
бензина, толуола и ксилола
[60:5:20:15 % (об.)]. Стандартные
жидкости, имитирующие масла (без
присадок): масло ASTM № 1 —
анилиновая точка 124 ±1 °C, низкое
ДУ; масло ASTM № 2 — анилиновая
точка 94 ±2 °C, среднее ДУ; масло
ASTM № 3 — анилиновая точка
71±1°С, высокое ДУ; масло
№ 100 — смесь масла ASTM Ns 1
266
и серосодержащей присадки санто-
пойд S [95 : 5 % (об.) ]; масло
Ns 101—смесь ди-2-этилсебацииовой
кислоты и феиотиазина [99,5 : 0,5 %
(об.)]. Применяют также смесь изо-
октаиа, бензина, толуола и ксилола
[60 : 5 : 20 : 5 % (об.)]; смесь изоокта-
на, толуола, циклогексана и дибутил-
дисульфида [10 : 30 : 59 : 1 % (об.)];
ароматический бензин; ксилол; ди-
стиллированную воду.
В Советском Союзе применяют
стандартные жидкости СЖР-1,
СЖР-2 и СЖР-3, аналогичные соот-
ветственно маслам ASTM Ns 1, 2
и 3. Стандартные топлива СЖР-4, 5,
6, 7 и 8 содержат соответственно
100, 90, 80, 70 и 50 % (об.) изо-
октана в смеси с толуолом. Стан-
дартные растворители включают изо-
октан эталонный (2,2,4-триметил-
пентан), толуол или их смеси в
соотношении 7 :3 нли 1: 1. Стандарт-
ные растворы кислот и щелочей по
ГОСТ 9.030—74 включают соляную,
азотную, уксусную и серную кисло-
ты, гидроксид натрия и воду
дистиллированную. Ниже приведен
перечень промышленных масел и топ-
лив нефтяного происхождения, соот-
ветствующих стандартным жидкостям
с указанием анилиновой точки (°C).
СЖР-1: МС-14 (114—115), МХС-20
(НО), МС-20 (100—120), М-16Г,
МГ-16П (107), МТ-16П (117—119),
МК-22 (106—119), ХФ-12-18, ХФ-12
(95—99), масло для гидросистем ав-
томобилей (98,4), масло машинное С
(92—99), масло машинное
(92,5—98,8), вазелин технический
(122), масло ВНИИНП-1 (96—98).
СЖР-2: МГ-30 (89—94), ИС-20
(91—92,5), индустриальное — 12 (90),
индустриальное — 30 (92), РМЦ
(90—100), РМ (85—87), АС-8
(91—96), дизельное масло (96—104),
ДС-8 (99,5), ДС-11, ДСП-И
(93—98,3), турбинное — 30 УТ
(82—95), В-МГЗ (83,5—87), вере-
тенное—2 (77—92), В-АУ (82—95),
индустриальное — 20 (86—88), АУП
с ионолом (83), АМГ-10 (62—87),
МГЕ-10А (74—93), Л-1 (80—83),
ЛЗМГ-2 (74—79,5), МК-8 (79—85),
трансформаторное (76—90), MBA
(80—83), смазка ЖТКЗ (75,8—77,6),
СЖР-3: автол-18, автотракторное
АК-15 (87—94), АКП, АК-Ю
(92—98), вазелиновое Т (74—83),
ГМ-50 И (66—73), соляровое масло
(73—77), МТ-14П (77—78), транс-
форматорное (66—75), МВП
(61—65). СЖР-5: бензины-раствори-
тели марок БР-1 «Галоша», БР-2,
топливо Т-6. СЖР-6: бензин-раство-
рнтель уант-спнрнт, автомобильные
бензины А-66, А-72, А-76, топлива
Т-1, ТС-1, Т-2, дизельные топлива
ДЗ и ДЛ, керосин, нафтил. СЖР-7:
смесь бензина с бензолом [75 : 25 %
(об.)]. Ф.М.
Лит.: 46, 222
СТАРЕНИЕ (ageing, Alterung)
Процесс необратимого изменения
строения или (и) состава, приводя-
щий к изменению свойств резин.
Старение — основная причина сниже-
ния илн потери работоспособности
резиновых изделий в эксплуатации.
В зависимости от характера
внешних воздействий, вызывающих
старение, различают термическое,
озонное, световое, климатическое, хи-
мическое, радиационное, космиче-
ское, биологическое, окислительное
старение. В соответствии с
ГОСТ 17050—71 в заснсимости от
условий старения, конструкции из-
делия и состава резин различают
равномерное (протекающее с одина-
ковой скоростью во всем объеме об-
разца или изделия), неравномерное
(протекающее с различной ско-
ростью во всем объеме образца
нли изделия), избирательное (процесс
старения одного из компонентов в
многокомпонентном материале про-
текает быстрее) и ускоренное (ин-
тенсивность внешних факторов при
ускоренных испытаниях превышает
максимальную их интенсивность в
реальных условиях эксплуатации).
Старение характеризуют внешни-
ми (вызывающими старение) и внут-
ренними (состав, строение и способ
получения материала) факторами,
скоростью старения (изменение ха-
рактерного показателя за единицу
времени), коэффициентом старения
(безразмерное число, показывающее
изменение характерного показателя
за время старения).
Старение обусловлено совокуп-
ностью химических и физических
процессов, протекающих в материале
при его хранении и эксплуатации.
В зависимости от вида и условий
старения могут протекать процессы
сшивания и деструкции, окисления,
изомеризации и циклизации молекул
каучука, потеря стабилизаторов и
пластификаторов (мягчителей) и др.
Ф. М.
Лит.: 83, 105, 137, 222, 278, 315
(т. 3, с. 480)
СТЕАРАТЫ МЕТАЛЛОВ (metal
stearates, Metallstearate)
Стеарат кальция (Ci7H3SCOO)2Ca,
однородный белый порошок, раство-
ряется в бензоле, толуоле, этаноле
и других органических растворите-
лях, нерастворим в воде, горюч, пыль
взрывоопасна, не токсичен (разрешен
в ограниченной дозировке для ис-
пользования в полимерах, контакти-
рующих с пищевыми продуктами);
применяется как антиадгезив для
резиновых смесей, термостабилиза-
тор ПВХ (малоэффективный). Оте-
чественный продукт — стеарат К,
плотность 1035 кг/м3, темп. пл. не
ниже 132 °C.
267
Стеарат....бар^я (С17Нз5СОО)2Ва,
белый порошок, растворяется в бен-
золе, толуоле и других неполярных
растворителях, нерастворим в эта-
ноле и воде, токсичен. Применяется
как термостабилизатор ПВХ. Отече-
ственный продукт — стеарат Б, плот-
ность 1100—1140 кг/м2, темп. пл.
140 °C.
.Стеараткармия (Ci7Hs5COO)2Cd,
белый порошок, ограниченно раство-
ряется в горячем бензоле и скипи-
даре, этаноле, нерастворим в воде,
горюч, токсичен, окрашивающий
(при термическом старении). Приме-
няется как термостабилизатор ПВХ
и других галогенсодержащих поли-
меров. Отечественный продукт —
стеарат КД, темп. пл. не ниже 85 °C.
Стеарат цинка (Ci7H35COO)2Zn,
белый порошок, растворяется в бен-
золе, толуоле, этаноле и метаноле,
нерастворим в эфирах, кетонах и
воде, малотоксичен, разрешен для
применения в полимерах, контакти-
рующих с пищевыми продуктами (не
содержащими жиров). Применяется
как активатор вулканизации, мало-
эффективный термо- и светостабили-
затор ПВХ. Отечественный продукт —
стеарат Ц, плотность 1100 кг/м3,
темп. пл. не ниже 130°C. Ф.М.
Лит.: 66, 290
СТЕКЛОВАНИЕ (glass transition,
Einfrieren)
Релаксационный процесс перехода
эластомера из высокоэластического в
стеклообразное (твердое) физическое
состояние при охлаждении (струк-
турное .стеклование) или повышении
частоты воздействия (механическое
стеклование).
Структурное стеклование проис-
ходит при охлаждении в результате
снижения энергии молекулярного
движения до значения межмолеку-
лярного взаимодействия или при по-
268
Вышении гидростатического давления
(всестороннее сжатие) в результате
уменьшения свободного объема и
увеличения межмолекулярного взаи-
модействия. Происходит в интерва-
ле температур, характеризуемом тем-
пературой стеклования (структурно-
го), находящейся внутри этого ин-
тервала (зависит от скорости охла-
ждения). Некристаллизующиеся илн
медленно кристаллизующиеся каучу-
ки стеклуются полностью. В кристал-
лизующихся каучуках стеклованию
подвержена только аморфная часть
их структуры.
Механическое стеклование проис-
ходит при повышении частоты или
уменьшении времени действия меха-
нических (электрических) сил в ре-
зультате снижения молекулярной по-
движности из-за резкого замедления
релаксационных процессов. Происхо-
дит при температуре механического
стеклования, всегда превышающей
температуру структурного стеклова-
ния (зависит от частоты или време-
ни воздействия). Механическое стек-
лование возможно прн постоянной
температуре. Д. Ф.
Лит.: 17, 19, 116, 141, 220, 268,
311, 315 (т. 1, с. 559), 345
СТЕРЕОРЕГУЛЯРНЫЕ КАУЧУКИ
(stereoregular rubbers, stereoregulare
Kautschuke)
Каучуки, макромолекулы которых со-
стоят из звеньев, имеющих одинако-
вые или различные, но повторяю-
щиеся в определенной последова-
тельности конфигурации. Получают
стереоспецифической полимеризацией
в растворе (координационно-ионной)
обычно с использованием комплекс-
ных металлоорганических катализа-
торов Циглера — Натта (системы,
образующиеся при взаимодействии
органических соединений металлов
I—III групп Периодической системы
с солями переходных металлов IV—
VIII групп). Процесс получения кау-
чука включает тонкую очистку и
сушку исходных мономеров и рас-
творителя, приготовление каталитиче-
ского комплекса, непрерывную поли-
меризацию, стопперирование процесса
и стабилизацию каучука, выделение
каучука из раствора и сушку,
рекуперацию незаполимеризовавше-
гося мономера и растворителя. По-
лимеризация в растворе по сравне-
нию с эмульсионной полимеризацией
позволяет эффективно регулировать
микроструктуру цепей и получать
стереорегулярные каучуки с содер-
жанием звеньев заданного типа бо-
лее 90 %. Напр., статистические рас-
творные БСК имеют более высокое
содержание чис-1,4-звеиьев (меньшее
содержание транс- 1,4-звеньев) по
сравнению с эмульсионными БСК.
Стереорегулярность макромолекул
обеспечивает высокую скорость кри-
сталлизации каучука и его повышен-
ные показатели технических свойств.
Стереорегулярными являются цчс-
изопреновые (СКИ-3), грс-бутадие-
новые (СКД), бутадиенстирольные
(ДССК), этиленпропиленовые каучу-
ки и др. Ф. М.
Лит.: 119, 247, 251, 315 (т. 3,
с. 514), 355, 361
СТОЙКОСТЬ к ГРЫЗУНАМ (rodent
resistance, Nagerbestandigkeit)
Резиновые изделия для районов с
тропическим климатом, работающие
в контакте с землей, зеленой массой
и водой, должны быть стойкими к
действию грызунов (крыс, мышей).
Согласно ГОСТ 15152—69 для обес-
печения требований по стойкости к
воздействию грызунов следует при-
менять защиту в виде металлических
решеток или оплеток. Лабораторные
испытания на устойчивость резин к
повреждению грызунами проводят по
ГОСТ 9.057—75. Метод основан на
повреждении образцов (материалов),
используемых в качестве преграды
голодным грызунам на пути к пище.
Степень повреждения оценивают ви-
зуально по пятибалльной шкале:
1 — образец не поврежден;
2 — на поверхности образца име-
ются следы зубов (неглубокие цара-
пины);
3 — повреждено покрытие или по-
верхность образца (по краю образ-
ца или на поверхности имеются по-
грызы) ;
4 — образец значительно повре-
жден, по не прогрызен;
5 — образец прогрызен. Ф. М.
СТОЙКОСТЬ К СПИРТАМ (alcohol
resistance, Spiritusbestandigkeit)
В этаноле стойки резины на основе
НК, ИК, БСК, БНК, ХПК, БК, ЭПК,
ЭПТ, ПОК, ФК, ФКК, резины из АК
и УК не рекомендуются. В метаноле
работоспособны резины на основе
ФК, ФКК и КК, ограниченно стой-
ки из НК, ИК, БСК, БНК, ХПК,
БК, ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ и ПОК, ре-
зины на основе АК и УК не реко-
мендуются. После выдержки в ме-
таноле при 24 °C резины из ФКК
(336 ч) и из ФК, вулканизованной
бисфенолами (168 ч), увеличение
объема составило соответственно 4
и 22 %, снижение Afp 28 и 44 %.
Пероксидная вулканизация ФК обес-
печивает значительно более высокую
стойкость к метанолу, чем феноль-
ная. Снижение содержания НАК в
БНК уменьшает равновесное набу-
хание резин в метаноле. Ф. М.
Лит.: 222, 278
СТОЙКОСТЬ к ТЕРМИТАМ (termi-
tes resistance, Termitenbestandigkeit)
Резиновые изделия для районов с
тропическим климатом, находящиеся
в контакте с землей и соприкасаю-
269
тиеся с деревом (напр., в случае
упаковки в деревянную тару), долж-
ны быть стойкими к воздействию
термитов (белых муравьев). Соглас-
но ГОСТ 15152—69 к термитам
стойки все каучуки за исключением
КК, НК, БК- Мягчители (пластифи-
каторы) снижают, а техуглерод по-
вышает стойкость резин к термитам.
Тиурамы, дитиокарбаматы цинка,
тиомочевины обеспечивают стой-
кость резин, в том числе из НК-
Резины, которые должны обладать
стойкостью к воздействию термитов,
подвергают испытаниям по ГОСТ
9.058—75. Согласно ГОСТ 15152—69
испытания проводят один раз для
каждого вновь составленного ре-
цепта.
Методы испытаний по ГОСТ
9.058—75 основаны на повреждении
термитами образцов резин в лабо-
раторных и природных условиях.
Лабораторный метод предназначен
для предварительной оценки стойко-
сти материалов к повреждению тер-
митами и выявления легкоповреждае-
мых материалов. Оценку степени
повреждения образцов проводят ви-
зуально после выдержки в контакте
с термитами не более 30 сут. Ма-
териал считают стойким, если об-
разцы не повреждены или поврежде-
на лишь их поверхность (царапины).
Материал считают неустойчивым,
если в толще образца появляются
сквозные отверстия или поврежде-
ния. При испытаниях в природных
условиях материал считают стойким
к повреждению термитами, если за
3 года испытаний менее 10 % об-
разцов имели только краевые или
точечные повреждения. Материал
считают нестойким, если 10 % образ-
цов или более повреждено терми-
тами. Ф. М.
Лит.: 35, 222
СТОЙКОСТЬ К УГЛЕВОДОРОДАМ
(hydrocarbon resistance, Kohlenwas-
serstoffbestandigkeit)
В предельных углеводородах рабо-
тоспособны резины на основе БНК,
ХПК, ЭХГК, АК, ФК, ФКК, УК,
ПОК, ХПЭ, ХСПЭ. Резины из НК,
ИК, ПБ, БСК, ЭПК, ЭПТ и КК не
рекомендуются. Скорость проникно-
вения (г/ч/мм/м2) и растворимость
(г/100 г) изооктана в типичных ре-
зинах на основе ФК, ХСПЭ, ПСК,
БНК (высокое содержание НАК),
ЭХГК-С, БНК, УК, ХПК, НК, БСК
и КК составляет соответственно
0,0005 и 1; 0,12 и 9; 0,012 и 1; ниже
0,0005 и 1; 0,045 и 3; 0,025 и 6;
0,5 и 8; 0,5 и 13; 147 и 86; 20 и 35;
890 и 115; гептана — 0,001 и 0,8; 1
и 10; 0,04 и 2; 0,002 и 3; 0,15 и 3;
0,22 и 6; 2 и 10; 6 и 15; 315 и 104;
117 и 54, 1050 и 115; циклогекса-
,на — 0,001 и Г, 5 и 29; 0,09 и 4;
0,002 и 6; 0,285 и 6; 0,365 и 15; 6
и 25; 24 и 44; 327 и 168; 182 и 128;
930 и 128.
В ароматических углеводородах
стойки резины на основе ФК и
ФКК, ограниченно работоспособны
резины из БНК (высокое содержание
НАК), ЭХГК и ХПК, не рекомен-
дуются резины на основе НК, ИК,
БСК, БНК (низкое содержание
НАК), ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ и КК. Рав-
новесное увеличение объема резин
на основе ФК и ФКК после выдерж-
ки в бензоле при 20 °C составляет
15—30 % (для резин из перфтори-
рованного ФК — 3 %), резин из
ХПК, БНК, АК и КК — выше
50 %.
В галогенированных углеводоро-
дах стойки резины на основе ФК и
ФКК, в отдельных средах ограничен-
но работоспособны резины из
ЭХГК, не рекомендуются резины
на основе НК, ИК, БСК, БНК,
270
ХПК, ЭПК, ЭПТ, БК, ХСПЭ, УК.
Ф. м.
Лит.: 222, 278
СУЛЬФАТЫ И СУЛЬФИДЫ (sul-
fates and sulfides, Sulfate und Sul-
fide)
Минеральные наполнители, вклю-
чающие сульфат бария, литопон,
сульфид цинка, дисульфид молибде-
на и др.
Сульфат бария (барит, барито-
вый концентрат) BaSO.», инертный,
химически стойкий наполнитель кис-
лото- и щелочестойких резин, неор-
ганический краситель. Повышает
твердость резин. Белый порошок без
запаха и вкуса, содержит примеси
соединений железа и свинца, плот-
ность 3950—4500 кг/м3. Природный
измельченный барит — неактивный
наполнитель, размер частиц 5,5—
6 мкм. Осажденный барит (блан-
фикс) — усиливающий наполнитель,
размер частиц 0,9—1,1 мкм. Отече-
ственные продукты — баритовый кон-
центрат, класс А, сульфат бария для
баритовки бумаги (4300 кг/м3) и
сульфат бария реактивный, чистый
(4300 кг/м3).
Литопон, эквимольная смесь суль-
фида цинка (28—30%) и сульфата
бария, белый порошок, размер ча-
стиц 0,5—1 мкм, плотность 3800—
4200 кг/м3. Неорганический кра-
ситель и инертный наполнитель
(повышает щелочестойкость резин,
разлагается при действии кислот, тем-
неет на свету в присутствии влаги,
хорошо диспергируется в резиновых
смесях). Отечественный продукт —
литопон сухой марки КР.
Сульфид цинка ZnS, плотность
4000—4100 кг/м3, желтовато-белый
порошок.
Дисульфид молибдена M0S2,
плотность 4800 кг/м3, черный блестя-
щий порошок, снижает коэффициент
трении и повышает износостойкость
резин. Ф. М.
Лит.: 113, 131, 174, 183
СУЛЬФЕНАМИДЫ (sulphenamldes,
Sulfenamide)
Ускорители вулканизации, продукты
S-аминозамещения 2-меркаптобенз-
тиазола формулы
N
/С~S— N—R
S
Наиболее часто применяют N-цик-
логексил-2-бензтиазолилсульфенамид,
ЦБС, К = Н(СбНц); Ц-оксадиэтилен-2-
бензтиазолилсульфенамид (2-бензтиа-
золил-Ы-морфолилсульфид), ОБС, R=
= (СН)2(СН2)2О; Н,Н-дициклогексил-
2-бензтиазолилсульфенамид, ДЦБС,
R = (С»Нц)г; Ы,1Я-диэтил-2-бензтиазо-
лилсульфенамид, ДЭБС, R = (CaHgJz;
1Я,1Я-диизопропил-2-бензтиазолилсуль-
фенамид, ДИБС, Д=[СН(СНз)г]2;
2-бензтиазол ил-Ы-морфолилдисульфид,
БМДС, R = S(CH2)2(CH2)2O. Рас-
творяются в ароматических и хло-
рированных углеводородах, бензине,
других органических растворителях.
Нерастворимы в воде. Малотоксичны.
По сравнению с другими ускори-
телями обеспечивают минимальные
гистерезисные потери и максималь-
ную прочность резин, высокие
эластичность и модуль, хорошее со-
противление термическому старению.
Резиновые смеси хорошо сопротивля-
ются преждевременной вулканизации,
имеют широкое плато и высокую ско-
рость вулканизации в главном пе-
риоде. Продолжительность индукци-
онного периода мало зависит от со-
держания сульфенамидов, возрастает
при повышении степени их чистоты,
снижается при вулканизации в паро-
вой среде и наличии влаги в резино-
вой смеси, а также при повышении
271
температуры вулканизации (сульфен-
амиды разлагаются на МБТ и осно-
вание). При повышении содержания
сульфенамидов возрастают степень и
скорость вулканизации. Используют-
ся в качестве первичного и вторич-
ного ускорителя вулканизации (до
4 масс, ч.), самостоятельным вулка-
низующим агентом не являются. Ак-
тивируются гуанидинами, альдегид-
аминами, тиурамами, дитиокарбама-
тами, меркаптобензотиазолом. Замед-
ляют вулканизацию тиурамами в
отсутствие или при малом количестве
серы, позволяют снизить содержание
тиурамов.
Сульфенамиды хорошо дисперги-
руются в резиновых смесях (особен-
но при температуре выше температу-
ры плавления). Разлагаются при
чрезмерно высокой температуре сме-
шения. Не окрашивают или слабо
окрашивают резины. Предпочтитель-
на вулканизация в прессе-. При дли-
тельном хранении ЦБС (особенно в
присутствии влаги или во влажных
резиновых смесях) снижается сопро-
тивление преждевременной вулкани-
зации, ухудшаются прочностные и
усталостные характеристики, износо-
стойкость резин. В меньшей степени
это характерно для других сульфен-
амидов.
ЦБС, порошок или гранулы от
кремового до светло-зеленого цвета,
плотность 1250—1300 кг/м3, темп. пл.
92—103 °C. Горюч. Слабо окрашивает
резины. Отечественный продукт —
светло-серые гранулы, темп. пл. не
ниже 96,5 °C. Торговое наименование:
сульфенамид Ц (СССР), сантокюр,
продукты CBS, HBS, CZ и др.
-ОБС, порошок, чешуйки, хлопья
или гранулы от светло-желтого до
коричневого цвета, плотность 1340—
1400 кг/м3, темп. пл. 70—90 °C (в за-
висимости от чистоты). Горюч. Пыле-
воздушные смеси взрывоопасны. Бо-
272
лее токсичен, чем ЦБС, ПДК
1,35 мг/м3. Отечественный продукт —
чешуйки, плотность 1380 кг/м3,
темп. пл. не ниже 80 °C. Торго-
вое наименование: сульфенамид М
(СССР), амакс, сантокюр MOR, про-
дукты NOBS, MOR, NBS, MOZ и др.
ДЦБС, порошок или гранулы ко-
ричневого цвета, темп. пл. не ниже
90 °C. Торговое наименование: санто-
кюр DCBS, вулкацит DZ и др.
ДЭБС, коричневая маслянистая
жидкость, плотность 1140—1180 кг/м3.
Малотоксичен, нестоек при хранении,
легко воспламеняется. Торговое наи-
менование: сульфенамид БТ, сульфен-
амид Э (СССР), вулкацит AZ и др.
БМДС, белый, желтый илн кремо-
вый порошок, темп. пл. 127—136 °C.
Торговое наименование: морфакс,
вулкапрен-2 и др. Ф. М.
Лит.: 68, 278, 288—290
СШИВАНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ ПО-
ПЕРЕЧНЫХ СВЯЗЕЙ (cross-linking,
Vernetzung)
Соединение двух полимерных моле-
кул между собой химическими (пре-
имущественно ковалентными) связя-
ми. В резиновой промышленности
осуществляется в процессе вулкани-
зации. Результат сшивания — обра-
зование единой вулканизационной
(пространственной) сетки каучука.
Химические связи между макромоле-
кулами каучука обычно называют
поперечными связями (сшивками).
Тип (химическое строение) попереч-
ных связей зависит от состава вулка-
низующей системы, условий вулкани-
зации и типа каучука. Большинство
резин содержит сульфидные попереч-
ные связи (макромолекулы каучука
соединены мостиками из 1—6 атомов
серы) и углерод-углеродные попереч-
ные связи (атомы углерода двух мак-
ромолекул каучука непосредственно
соединены ковалентной связью). Уг-
лерод-углеродные поперечные связи
образуются при вулканизации органи-
ческими пероксидами или ионизирую-
щим излучением (частично при вул-
канизации серосодержащими систе-
мами в отсутствие элементарной се-
ры) . Полисульфидные поперечные
связи образуются при вулканизации
серой с ускорителями. Моносульфид-
ные связи преобладают в резинах,
полученных с использованием серо-
содержащих вулканизующих систем,
содержащих небольшое количество
элементарной серы или не содержа-
щих ее. По мере снижения содержа-
ния серы и повышения содержания
ускорителей уменьшается число по-
лисульфидных и возрастает число
моносульфидных поперечных связей.
Напр., содержание моносульфидных и
поли (ди) сульфидных связей при ис-
пользовании обычной вулканизующей
системы в резинах из НК составляет
соответственно 0 и 100 %, в резинах
из БСК 38 и 62 %. С использованием
эффективной вулканизующей системы
для резин из НК получено 46 и 54 %,
для резин из БСК 86 и 14 %. Ф. М.
Лит.: 54, 68, 83, 163, 164, 264, 335
(с. 105)
т
ТАЛЬК (talc, Talk)
Минеральный наполнитель, гидрати-
рованный силикат магния общей фор-
мулы 3MgO-4SiO2-H2O. Содержит
31,7 % MgO, 63,5 % SiO2, 4,8 % Н2О,
а также до 1,5 % Fe2O3 и другие
примеси (CaO, Na2O, А12О3, К2О, FeO.
СО2). Структура частиц пластинча-
тая. Размер частиц 1,5—40 мкм,
удельная поверхность 1—17 м2/г, pH
водной суспензии 9—10, плотность
2600—2800 кг/м3. Кристаллический
порошок от белого до серого цвета.
В отечественной резиновой промыш-
ленности применяют тальк молотый
(марки ТРПН и ТРПВ), тальк для
кабельной промышленности (для ре-
зин с высокими диэлектрическими ха-
рактеристиками), микротальк для ка-
бельной промышленности (полуактив-
ный наполнитель для резин с высо-
кими диэлектрическими характеристи-
ками, 80 % частиц имеют размер до
10 мкм, 60 % частиц имеют размер
до 5 мкм), микротальк для лакокра-
сочной промышленности марок
МТ-ЭГС, МТ-КШС, МТ-ГШМ (полу-
активный наполнитель для резин на
основе акрилатного каучука, 80 %
частиц имеют размер до 5 мкм). По-
вышает твердость и жесткость резин,
сообщает им анизотропные свойства.
Применяется также в качестве анти-
адгезива (опудривающего материала)
для предотвращения слипания рези-
новых смесей и полуфабрикатов от
залипания (тальк молотый марки
ТРПВ). Ф. М.
Лит.: 131, 174, 183, 331
ТВЕРДОСТЬ (hardness, Harte)
Сопротивление образца вдавливанию
под нагрузкой жесткого индентора.
Характеризует модуль упругости ре-
зины при очень низкой степени де-
формации (одновременно растяже-
ния, сжатия и сдвига). Может яв-
ляться мерой жесткости материала.
Измеряемый показатель твердости
снижается при увеличении продолжи-
тельности нагружения и толщины об-
разца (особенно для мягких резин).
Резины считают мягкими при Н ме-
нее 50, средней твердости 50—75,
твердыми 76—86, очень твердыми —
более 88 ед. Твердость резин моно*
тонно уменьшается при повышении
температуры и резко возрастает при
ее снижении (вплоть до 90—100 ед.
в области температур максимальной
скорости кристаллизации или Тс).
273
Обычно твердость определяют в
единицах по Шору А (от 0 до 100)
и в единицах IRHD (от 30 до 100).
Измерения проводят как на специаль-
но изготовленных образцах, так и
на резиновых изделиях. Метод опре-
деления твердости по Шору А
(ГОСТ 263—75) заключается в изме-
рении сопротивления резины погру-
жению в нее индентора. Несопоста-
вимыми являются результаты, полу-
ченные при испытании образцов, из-
готовленных разными способами, раз-
ной толщины, из разного числа
слоев.
Метод определения твердости в
международных единицах заключает-
ся в измерении разности между глу-
биной погружения индентора в обра-
зец под действием предварительной
и общей нагрузок (ГОСТ 20403—75,
СТ СЭВ 1970—79). В зависимости от
размера образцов испытания прово-
дят на твердомере или микротвердо-
мере. Толщина образцов для испы-
таний на микротвердомере должна
составлять не менее 1 мм, а расстоя-
ние от края образца до точки из-
мерения — не менее 2 мм. Шкала
твердости выбрана так, что нуль со-
ответствует твердости материала с
модулем упругости равным нулю, а
100 — твердости материала с модулем
упругости равным бесконечности.
Кроме того, для резин средней твер-
дости изменение ее в единицах IRHD
пропорционально изменению модуля
упругости.’ Для высокоэластичных ре-
зин значения твердости в междуна-
родных единицах и по Шору А близ-
ки между собой. Метод определе-
ния твердости резины твердомером
ТШМ-2 устарел и не рекомендуется
для использования. Основные па-
раметры приборов для измерения
твердости (твердомеров) должны со-
ответствовать требованиям ГОСТ
7761—75.
Твердость резин больше всего за-
висит от типа и содержания напол-
нителей и мягчителей. Напр., твер-
дость иенаполненных вулканизатов
ПИ, БСК, ХПК и БК, составляющая
от 35 до 44 ед., в результате добав-
ления в резиновые смеси печного ак-
тивного техуглерода, термического
техуглерода (или каолина) и мела
возрастает соответственно на 0,5, 0,25
и 0,14 ед. на 1 масс. ч. наполнителя.
Добавление мягчителей снижает твер-
дость этих резин на 0,5 ед. на
1 масс. ч. мягчителя. При различных
прочности и модуле резин, содержа-
щих техуглерод и минеральные на-
полнители, их твердость может быть
одинаковой. Твердость по Шору А
резин на основе различных каучуков
в зависимости от состава резиновой
смеси может составлять: ПИ, ХПК,
ЭХГК, ЭПК, ЭПТ (30—95), ПБ, АК
(40—90), БСК, ХСПЭ (40—95), БНК,
УК (35—95), БК, ХБК (35—90), КК,
ФКК (30—90), ФК (50—90), ДСТ,
ИСТ (50—95), ПНБК (20—80). Наи-
более трудно получать резины низкой
твердости при высокой прочности и
хорошей технологичности (высокое
содержание мягчителей при низком
наполнении). Д. Ф.
Лит.: 222, 232, 249, 278, 323,
349
ТЕМПЕРАТУРА ВУЛКАНИЗАЦИИ
(cure temperature, Vulkanisations-
temperatur)
В зависимости от состава резиновой
смеси, назначения резин и способа
вулканизации составляет от 20 до
240 °C. Обычно температура вулкани-
зации резин из непредельных кау-
чуков 140—160 °C. Применяют также
высокотемпературную (до 240 °C) и
низкотемпературную вулканизацию.
Максимальная температура вулкани-
зации ограничена возможностью об-
274
разования дефектов в резиновом из-
делии (вздутия, пористость и др.).
реверсией вулканизации, необходимо-
стью равномерной вулканизации мас-
сивных резиновых изделий, опасно-
стью преждевременной вулканизации.
Зависимость скорости и продолжи-
тельности вулканизации, в т. ч. в ин-
дукционном периоде, от температуры
(выше некоторого ее значения) фор-
мально описывается уравнением Ар-
рениуса. Кажущаяся энергия актива-
ции вулканизации рассчитывается по
ее скорости (напр., по результатам
реометрических измерений) или по
значениям времени до достижения за-
данной степени вулканизации. В за-
висимости от типа каучука и состава
вулканизующей системы энергия акти-
вации составляет 59—126 кДж/моль,
возрастая в ряду ускорителей — суль-
фенамиды, тиурамы и тиазолы, ами-
ны. Энергия активации преждевре-
менной вулканизации на 15—30 %
ниже. Температурный коэффициент
вулканизации — отношение интерва-
лов времени, необходимых для полу-
чения одинаковой степени вулканиза-
ции при двух температурах, раз-
личающихся на 10 °C. Применение
коэффициента правомерно при неза-
висимости энергии активации от тем-
пературы. Удобен для быстрой при-
ближенной оценки зависимости вре-
мени вулканизации от температуры.
Для очень грубых оценок принимают,
что время вулканизации удваивается
при снижении температуры на каж-
дые 10 °C. В зависимости от типа
каучука и состава вулканизующей
системы температурный коэффициент
вулканизации изменяется от 1,4 до
2,4 на 10 °C в том же ряду ускори-
телей, что и энергия активации.
Уменьшается при добавлении уско-
рителей в резиновую смесь. Ф. М.
Лит.: 33, 56, 257 (т. 2),
278
ТЕМПЕРАТУРА РАВНОДЕА-
СТВУЮЩАЯ (resultant temperature,
gleichwirkende Tempera tur)
Условная постоянная температура,
воздействие которой на резины в те-
чение заданной продолжительности
хранения приводит к такому же из-
менению свойств, как и воздей-
ствие переменных температур за
тот же период хранения. Согласно
ГОСТ 9.034—74 определяют измене-
ние характерного показателя старе-
ния, существенно и монотонно изме-
няющегося в процессе старения при
несколько повышенных температу-
рах; рассчитывают коэффициент, опи-
сывающий зависимость скорости из-
менения показателя от температуры,
и вычисляют равнодействующую тем-
пературу. Показатель устанавливают
в соответствии с нормативно-техниче-
ской документацией на резины или
резиновые изделия. Метод применяют
для прогнозирования изменения
свойств резин и резиновых изделий
в условиях, исключающих воздействие
прямых солнечных лучей и атмосфер-
ных осадков. Согласно ГОСТ 9.707—81
определяют эквивалентную темпера-
туру — условную температуру, при
которой константа скорости измене-
ния характерного показателя при ста-
рении соответствует своему среднему
значению при изменяющихся темпе-
ратурах в течение заданной продол-
жительности хранения резин или ре-
зиновых изделий. В пределах Совет-
ского Союза для резин на основе ПИ,
БСК, БНК, ФК и КК равнодействую-
щая температура для района Сред-
ней Азии составляет 22—25 °C (для
расчета берут 25 °C), Черномор-
ского побережья 17—20 °C (20 °C),
Забайкалья 11—15°С (15°С). Ф. М.
Лит.: 105, 222
275
ТЕМПЕРАТУРА СТЕКЛОВАНИЯ
(glass-transition temperature, Einfrier-
temper atur)
Температура или область температур,
ниже которой каучук или резина при-
обретает свойства твердого тела в
результате процесса стеклования. Ма-
териал находится в высокоэластиче-
ском или стеклообразном физических
состояниях соответственно выше и
ниже Тс.
В зависимости от природы процес-
са стеклования различают температу-
ру структурного (зависит от скоро-
сти изменения температуры) и меха-
нического (зависит от частоты внеш-
него воздействия) стеклования, кото-
рые обозначают соответственно Г”₽
и Г“ех.
Температуру структурного стекло-
вания определяют по результатам из-
мерения зависимости термического
расширения, теплоемкости, радиотер-
молюминесценции, параметров спек-
тра ЯМР и других физических харак-
теристик материала от температуры
(в отсутствие динамических механи-
ческих или электрических воздей-
ствий). Напр., при дилатометрических
измерениях в качестве Гс принимают
температуру, соответствующую точке
пересечения касательных к двум вет-
вям экспериментальной кривой. При
увеличении скорости охлаждения (или
нагрева) материала в 10 раз значе-
ние 7’£тр повышается на 3—10 °C,
влияние статической деформации сжа-
тия (до 70 %) или растяжения (до
200 %) невелико (не более 4—5 °C
при большой деформации).
Температуру механического стек-
лования определяют по результатам
измерения зависимости динамических
механических или электрических ха-
рактеристик полимерного материала
от температуры (напр., температура,
соответствующая максимуму механи-
276
ческих или диэлектрических потерь).
Значение Т“ех возрастает при повы-
шении частоты воздействия и всегда
выше значения Т”р (иапр., Г“ех
для НК при увеличении частоты с
0,0167 до 8-106 Гц изменяется с —61
до —2 °C при ГдТр равном — 73 °C).
Значение Тс зависит от химическо-
го состава и строения молекулярной
цепи каучука, повышаясь при сниже-
нии гибкости цепей (напр., из-за
двойных или эфирных связей в глав-
ной цепи) и увеличении полярности
каучука, наличии разветвлений и на-
рушений регулярности цепей. Смеси
совместимых каучуков имеют одну
Тс. Смеси несовместимых каучуков
имеют несколько Гс, характерных
для каждого компонента в отдель-
ности.
По данным различных авторов
значения 7’"р для разных каучуков
изменяются в пределах (°C): НК и
СКИ-3 (от —68 до —73), СКД (от
—102 до —112), СКДЛ (от —90 до
—100), СКВ (от —48 до —52),
ДССК-18 (—75), СКС-10 (—72),
СКМС-10 (от —74 до —78), СКС-30
и СКМС-30 (от —52 до —64),
СКМС-ЗОАРКМ-15 (—54), СКМС-50
(—30), транс-1,4-ПИ (от —53 до
—60), транс- 1,4-ПБ (—80), транс-
1,4-полипентенамер (от —97 до—105),
1{ис-1,4-полипентенамер (—114), аль-
тернатный - бутадиенпропиленовый
каучук (от —74 до —78), альтернант-
ный бутадиеииитрильный каучук (от
—20 до —18), СКН-18 (от — 47 до
—56), СКН-26 (от —40 до —42),
СКН-40 (от —20 до —30), СКН-50
(от —7 до —10), ХПК (от —40 до
—45), БК (от —60 до —69), СКЭП
(от —55 до —65), СКЭПТ (от —55
до —65), СКЭХГ (—28), СКЭХГС
(от —42 до —45), СКПО (—75),
СКУ-7, СКУ-8А и СКУ-8ПГ (от —30
до —35), СКУ-8ПФ (от —50 до—55),
СКФ-32 (от —18 до —20), СКФ-26
(от —20 до —22), СКФ-260 (—40),
СКТ, СКТВ и СКТВ-1 (от —125 до
—130), СКТФВ-803 (от —110 до
—115), СКТФТ-50 (от —95 до —105),
СКТФТ-100 (от —73 до —78).
Значения Тс резиновых смесей и
резин зависят от их состава. Вулка-
низация незначительно повышает Тс.
Резины, содержащие сульфидные
поперечные связи, имеют повышен-
ное значение Тс по сравнению с пе-
роксидными или радиационными
вулканизатами. Добавление наполни-
телей может повысить значение Тс
не более чем на несколько градусов
(из-за снижения подвижности моле-
кулярных цепей), ио возможно рас-
ширение температурной области
стеклования. Значение Тс резин
обычно снижается при добавлении
пластификаторов с более низкой Тс
и возрастает, если пластификаторы
имеют более высокую Тс (возмож-
ны исключения из этого правила).
Д. Ф-
Лит.: 20, 39, 94 (с. 281), 105, 222,
226 (т. 2), 247, 278, 315 (т. 3, с. 490,
498)
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПРЕДЕЛ
ХРУПКОСТИ, ТЕМПЕРАТУРА
ХРУПКОСТИ (brittleness tempera-
ture, Sprodigkeitspunkt)
Минимальная температура, при кото-
рой консольно закрепленный образец
не разрушается под действием удар-
ной нагрузки. В соответствии с
ГОСТ 7912—74 (СТ СЭВ 2050—79)
образцы в виде полосок вырубают
штанцевым ножом из вулканизован-
ных пластин толщиной 2 мм; ши-
рина образца 6 мм, длина 25 или
45 мм. Испытания при каждой тем-
пературе проводят на четырех но-
вых образцах. Скорость движения
ударника 2 м/с. Испытания начи-
нают с температуры, при которой
ориентировочно ожидается разруше-
ние образца, затем, повышая ее с
интервалом 10 °C, проводят испыта-
ния до достижения температуры, при
которой резина не разрушается. Да-
лее температуру снижают на 8 °C,
проводят испытания и в случае раз-
рушения резины повышают темпера-
туру с интервалом 2 °C. Испытания
проводят до тех пор, пока не будет
установлена температура, при кото-
рой образец не разрушается (Тхр).
Образец считают разрушенным при
наличии хотя бы одного из следую-
щих признаков: разделения образца
на части, наличия одной или не-
скольких трещин, расщепления, выкра-
шивания. Визуальный осмотр образ-
цов, подвергнутых удару и извлечен-
ных из криокамеры, проводят дваж-
ды — до и после изгиба образца
вручную под углом 90° в направле-
нии, в котором он деформировался
в криокамере.
Значение ТХр снижается при
уменьшении толщины образца. Пред-
варительная деформация растяжения
образцов существенно снижает, а
деформация сжатия повышает Тхр.
Уменьшение скорости движения бой-
ка от 48,7 до 0,01 м/с снижает зна-
чение Тхр резин на основе каучу-
ков (НК —от —33 до —61 °C,
СКМС-10 —от —40 до —87 °C, БК—
от —18 до —60 °C, СКФ-32 — от —18
до —77°C). Надрез образца резины
из кристаллизующихся каучуков (НК,
ПИ, ХПК) повышает Гхр на 2—5 °C,
а надрез резин из аморфных каучу-
ков (БНК, БСК) повышает ТХр на
Ю—20 °C независимо от прочности
резины. Уменьшение жесткости тка-
ни н толщины резинового слоя в ре-
зинотканевом материале снижает
Тхр. Д. Ф.
Лит.: 105, 222, 278, 315 (т. 3,
с. 845)
277
ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДН ОСТЬ
(temperature conductivity, Tempera-
turleitfahigkelt)
Характеризует скорость распростра-
нения температуры в материале, на-
ходящемся в тепловом потоке в не-
стационарных температурных усло-
виях. Коэффициент температуропро-
водности а = %/р-С? (в м2/с), где
% — коэффициент теплопроводности-,
р — плотность; Ср — удельная тепло-
емкость при постоянном давлении.
По данным различных авторов
значения а-108 (м2/с) каучуков и не-
которых наполнителей (кажущиеся,
для расчета) составляют, иапр.: ПИ
(8—9), ПБ (11), БСК (10—11,5),
БНК (9—11), ХПК (9-9,5), БК (7—
7,3), ЭПК и ЭПТ (9,6—11), КК
(7—11), каолин (11,2); мел (15,6),
оксид цинка (24,1).
Стандартный метод определения
температуропроводности эластомеров
отсутствует. Температуропроводность
пластических масс в интервале тем-
ператур от —100 до 400 °C опреде-
ляют по ГОСТ 23630.3—79, если
температуропроводность составляет
(10—100)108 м2/с, а материал в про-
цессе измерения не подвержен раз-
мягчению или деструкции. Д. Ф.
Лит.: 157, 222, 315 (т. 3, с. 596)
ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ (ther-
mal expansion, Warmeausdehnung)
Изменение линейных размеров и
объема при изменении температуры
обусловлено• изменением свободного
объема полимера: lt = If, (1 + о Д0>
Д< = <-*о. где
/ — длина образца; V — объем образ-
ца при температурах t и to; « и 0 —
температурные коэффициенты линей-
ного и объемного расширения, °C-1.
Для изотропных тел 0 = За, обычно
а > 0. Температурные коэффициен-
ты расширения резин определяют ме-
тодами линейной или объемной ди-
278
латометрии и рассчитывают по пра-
вилу аддитивности с учетом доли
компонентов. Приближенно (погреш-
ность ±10%): а = ак(1—с) ±
+ 10-5с, где ак — значение а для
каучука; с — объемная доля наполни-
теля в резиновой смеси. В области
высокоэластичности температурные
коэффициенты мало зависят от тем-
пературы, скачкообразно снижаясь
(в 3—6 раз) при охлаждении ниже
Тс. Существуют эмпирические соот-
ношения: (0э — 0с)Тс » 0,11; 0э —
— 0с » 5-10-4; 0зГс ж 0,16, где ин-
дексы «э» и «с» означают соответ-
ственно высокоэластическое и стек-
лообразное состояние материала. Вул-
канизация мало влииет на значение
0, кристаллизация может понизить 0
на 10—15 %. В растянутом состоя-
нии резины могут иметь отрицатель-
ное значение а. Значения а при тем-
пературе выше Тс составляют
(10-е °C-1): ПИ (220—230), ПБ
(240—250), БСК (220—250), БНК
(220-240), ХПК (170—200), БК
(220), ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ (220—260),
УК,(180—220), ФК (240), КК (250—
400), ПЭТФ (60—70), полиамиды
(70—150), ПС (65—70), ПЭВП
(100—135), ПЭНП (160—200). Тем-
пературные коэффициенты расшире-
ния резин в 5—10 раз выше, чем ме-
таллов, что важно при вулканизации
изделий в пресс-формах, эксплуата-
ции резинометаллических деталей,
применении резиновых уплотнений при
переменных температурах. При вы-
сокой деформации необходимо учи-
тывать также эффект Гоу — Джоу-
ля, противоположный явлению тепло-
вого расширения резин. Д. Ф.
Лит.: 39, 222, 315 (т. 3, с. 596)
ТЕПЛОЕМКОСТЬ (heat capacity,
Warmekapazitat)
Количество теплоты, затрачиваемое
для изменения температуры тела на
одни градус. Удельная и мольная
теплоемкость — отношение теплоемко-
сти к единице количества вещества,
Дж/(г-К) и Дж/(моль-К) соответ-
ственно. Обычно используют среднюю
теплоемкость, соответствующую ко-
нечному изменению температуры.
Различают теплоемкость при посто-
янном давлении СР и при постоян-
ном объеме Су. Ср — Cy=$VT/u., где
Р — температурный коэффициент объ-
емного расширения; р. — коэффици-
ент изотермического сжатии; V —
объем; Т — температура.
Температурный коэффициент по-
вышения объемной теплоемкости рСР
независимо от состава резиновой
смеси составляет примерно
2514 Дж/(м’-К). При повышении
температуры от 20 до 120 °C удель-
ная теплоемкость возрастает не бо-
лее чем на 15 %. Скачкообразное из-
менение теплоемкости происходит при
Тс, а также при кристаллизации или
плавлении полимера.
Удельная теплоемкость резиновых
смесей рассчитывается по правилу
аддитивности с учетом массовой до-
ли компонентов где
<0t и Ct — соответственно массовая
доля и удельная теплоемкость ком-
понентов. Наполнители мало изме-
няют объемную теплоемкость резин
(не более чем на 5—7%). Примени-
ма приближенная формула Ср=Ср +
+ С (Ср — Ср), где индексы «к» и
«н» обозначают каучук и наполни-
тель. По данным различных авторов
удельная теплоемкость каучуков и
некоторых наполнителей составляет
Дж/(г-К): ПИ (1,88—2,00), ПБ
(1,75—2,00), БСК (1,8—1,9), БНК
(1,78—2,10), ХПК (1,6—2,2), БК
(1,92—2,03), ЭПК (2,1—2,2), КК
(1,26—1,46), техуглерод (0,86), као-
лин и мел (0,84), оксид цинка
(0,52).
Стандартный метод определения
теплоемкости эластомеров отсут-
ствует. Удельную теплоемкость пла-
стических масс в интервале темпера-
тур от —100 до 400 °C определяют
по ГОСТ 23630.1—79, если значение
р.С составляет не менее 1-10® Дж/
(м’-К), а материал в процессе из-
мерения не размягчается и не под-
вержен деструкции. Метод состоите
измерении теплового потока, погло-
щаемого образцом в процессе моно-
тонного режима нагрева динамиче-
ского калориметра, характеризуемого
временем запаздывания температуры
на тепломере с известной эффектив-
ной тепловой проводимостью. Д. Ф.
Лит.; 39, 57, 222, 315 (т. 3, с. 597)
ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕ (heat
Build-up, Wfirmeaufspeicherung)
Выделение тепла, обусловленное по-
терей механической энергии при де-
формировании эластомера (эквива-
лентно разности между затраченной
и высвобожденной энергией в цикле
деформирование — восстановление).
Сопровождается повышением темпе-
ратуры. Теплообразование влияет на
свойства резин, напр. снижает их
усталостную выносливость. Скорость
разогрева и значение установившей-
ся температуры, а также ее распре-
деление по изделию (образцу) зави-
сят от гистерезисных потерь, тепло-
физических свойств резины, размера
и формы изделия (образца). В ре-
жиме постоянной амплитуды дефор-
мации увеличение динамической жест-
кости резин повышает теплообразо-
вание.
Стандартные испытания теплооб-
разования проводят по ГОСТ 266—78
и ГОСТ 20418—75 (см. упруго-гисте-
резисные свойства). Вследствие теп-
лообразования интерпретация резуль-
татов лабораторных испытаний даже
для приближенного прогнозирования
279
поведения резин в условиях эксплуа-
тации часто невозможна из-за раз-
личий в продолжительности, темпера-
туре и режиме нагружения. Напр.,
резины с минимальным теплообразо-
ванием при кратковременных (1 ч)
испытаниях на флексометре Гудрича
оказались наихудшими после дли-
тельных (168 ч) испытаний. Модели-
рование длительных испытаний теп-
лообразования посредством ускорен-
ных испытаний при более высокой
температуре неправомерно (уравне-
ние Аррениуса неприменимо). Повы-
шение частоты нагружения с целью
сокращения продолжительности испы-
таний может привести к значитель-
ному теплообразованию, и работоспо-
собность материала в большей сте-
пени будет зависеть от его термо-
стойкости при ограниченном доступе
кислорода, т. е. условия эксперимен-
та и эксплуатации будут существен-
но различны.
Теплообразование возрастает при
повышении механических потерь (про-
порционально частоте и квадрату ам-
плитуды деформации) и снижается
при повышении эластичности резины.
Теплообразование зависит от соста-
ва резиновой смеси в той степени, в
какой изменяются механические по-
тери при деформировании. При крат-
ковременных испытаниях на флексо-
метре Гудрича теплообразование ми-
нимально при использовании обыч-
ной вулканизующей системы и мак-
симально с • эффективной системой.
При длительных испытаниях необхо-
димы полуэффективная или эффек-
тивная вулканизующие системы, обес-
печивающие низкие ползучесть и
остаточную деформацию (снижение
высоты образца приводит к сильному
теплообразованию на флексометре
Гудрича), минимальное изменение
динамических свойств в процессе экс-
плуатации. В таких условиях пред-
280
почтительны тиазольные ускорители
вместо сульфеиамидиых, применение
замедлителей преждевременной вул-
канизации может оказаться нежела-
тельным. Техуглерод повышает теп-
лообразование в режиме постоянной
амплитуды деформации и снижает
его в режиме постоянной амплитуды
напряжения. Влияние активности тех-
углерода возрастает при повышении
амплитуды деформации. Характер
влияния пластификаторов зависит от
состава резиновой смеси. Обычно
теплообразование выше при использо-
вании ароматических масел по срав-
нению с парафиновым. Д. Ф.
Лит.: 222, 249, 278
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (thermal
conductivity, WarmeieitfShigkeit)
Способность тела переносить тепло
от более нагретых элементов к ме-
нее нагретым. Количественно харак-
теризуется коэффициентом теплопро-
водности X в соотношении, связываю-
щем поток тепла q с градиентом
(перепадом) температуры q =
= —Л, grad Т. Коэффициент теплопро-
водности численно равен количеству
тепла, протекающего за единицу вре-
мени через единицу площади поверх-
ности, перпендикулярной направле-
нию потока тепла при перепаде тем-
пературы в 1 К на единицу длины
в этом направлении, Вт/(м-К).
Зависимоств теплопроводности от
степени вулканизации и температуры
невелика (в пределах ±15 %) или
отсутствует. Коэффициент теплопро-
водности резин с погрешностью при-
мерно 10 % аддитивно зависит от
объемного содержания ингредиентов
в резиновой смеси. При добавлении
техуглерода теплопроводность возрас-
тает в большей степени, чем при ис-
пользовании минеральных наполни-
телей. Влияние типа техуглерода не-
велико. По данным различных авто-
ров значение А для каучуков и неко-
торых наполнителей (кажущаяся, для
расчета) составляют [Вт/(м-К)]: ПИ
(0,15—0,18), ПБ (0,185—0,195), БСК
(0,18—0,21) БНК (0,18—0,22) ХПК
(0,18—0,20), БК (0,13—0,16), ЭПК и
ЭПТ (0,19—0,27), УК (0,16—0,25),
КК и ФКК (0,18—0,24), печной тех-
углерод (0,85—0,91), каолин (0,48),
мел (0,35).
Стандартный метод определения
теплопроводности эластомеров отсут-
ствует. Теплопроводность пластиче-
ских масс в интервале температур от
—100 до 400 °C определяют по
ГОСТ 23630.2—79, если А составляет
от 0,1 до 5 Вт/(м-К), а материал
в процессе измерения не размягчает-
ся и не подвержен деструкции. Ме-
тод состоит в измерении теплового
сопротивления образца при монотон-
ном режиме нагрева его при задан-
ных значениях температуры испыта-
ния. Д. Ф.
Лит.: 39, 42, 65, 157, 222, 315
(т, 3, с. 599)
термическая стойкость, со-
противление ТЕРМИЧЕСКОМУ
СТАРЕНИЮ, ТЕРМОСТОЙКОСТЬ
(heat resistance, WarntebestSndigkeit)
Способность резины сопротивляться
термическому старению. Характери-
зует способность резин сохранять те
технические характеристики, измене-
ние которых обусловлено необрати-
мыми изменениями их химической
структуры или состава. Способность
резин сохранять при повышении тем-
пературы те технические характери-
стики, которые связаны только с об-
ратимым изменением их физической
структуры (температуростойкость), не
включается в понятие термостойко-
сти. Максимальным сопротивлением
термическому старению обладают тер-
мостойкие резины.
Термостойкость резин определяет
максимальные температуру и продол-
жительность эксплуатации резиновых
изделий. Обычно термостойкость ха-
рактеризуют температурой или вре-
менем испытаний иа старение (при
фиксированном значении одного из
этих параметров), в результате ко-
торых абсолютное или относительное
значение характерного показателя не
изменяется более допустимого уров-
ня. Неправомерно оценивать термо-
стойкость резины какой-либо кон-
кретной температурой без указания
продолжительности выдержки при
этой температуре. Более того, поня-
тие термостойкость имеет смысл
только применительно к конкретным
показателям свойств и условиям ста-
рения (окружающая среда, давление,
механические нагрузки и др.). Напр.,
часто термостойкость при сжатии (ре-
лаксация напряжения, ОДС) значи-
тельно ниже термостойкости тех же
резин, характеризуемой изменением
прочностных показателей. Термостой-
кость многих резни на воздухе зна-
чительно ниже, чем в инертных сре-
дах или маслах (возможна обратная
зависимость). Механические воздей-
ствия (напр., при утомлении или уста-
лостном износе), в т. ч. статическая
деформация, снижают термостойкость
резин. Сопротивление термическому
старению крупногабаритных резино-
вых изделий неоднозначно характери-
зуется термостойкостью резни, из
которых они изготовлены. На возду-
хе скорость окисления тонких рези-
новых образцов или поверхностного
слоя изделий пропорциональна тол-
щине, диффузия кислорода не влияет
на кинетику процесса окисления. Ста-
рение внутренних слоев массивных
(крупногабаритных) изделий происхо-
дит в условиях ограниченного досту-
па кислорода. Скорость термического
старения резиновых пластин из БСК,
281
собранных й массивный блок, резко
снижается по мере удаления от по-
верхности блока. Напр., после ста-
рения при 125 °C в течение 240 ч зна-
чение ер внешнего слоя блока из ре-
зины на основе БСК снижается с 700
до 140 %, а слоя, расположенного
на глубине 4 мм — только до 500 %;
в этих же условиях значение ff сни-
жается соответственно с 12 до 5,9
и 11,4 МПа. Старение различных
слоев резины, находящихся на рас-
стоянии от поверхности более 5 мм,
происходит с одинаковой скоростью.
Вследствие ограниченного доступа
кислорода повышение толщины мо-
жет значительно увеличить срок
службы резиновых изделий на воз-
духе при повышенной температуре.
Напр., замедленное старение внутрен-
них слоев резиновых уплотнительных
деталей обеспечивает более длитель-
ное сохранение контактного давления
на необходимом уровне. Аномальный
характер может иметь термическое
старение в замкнутом объеме.
Термостойкость каучуков и резин
иногда оценивают с помощью мето-
дов термогравиметрии, дифференци-
ального термического анализа, масс-
спектрометрии. Эти методы пригод-
ны для оценки общей термостабиль-
ности материала, но не позволяют ха-
рактеризовать термостойкость резни
применительно к условиям эксплуа-
тации резиновых изделий. Напр., тер-
мостабильность КК и ПБ по дан-
ным термогрцвиметрического анализа
одинакова, но ПБ интенсивно сшива-
ется и теряет эластичность уже при
140 °C без изменения массы, а КК
сохраняет эластические свойства при
250 °C. На воздухе каучук может
претерпеть глубокие структурные из-
менения при одновременном повыше-
нии массы образца из-за окисления.
Потеря эластических и прочностных
свойств резин обычно обусловлена
282
процессами сшиваний и деструкции
без снижения массы образца, кото-
рые происходят при температуре зна-
чительно меиьшей, чем температура,
соответствующая эффектам, наблю-
даемым с помощью термических ме-
тодов анализа. Ф. М.
Лит.: 83, 105, 222, 278
ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ В
ЗАКРЫТОМ ОБЪЕМЕ (heat resi-
stance in enclosed volume, Warme-
bestSndigkeit in geschlossenen Raum)
В ходе старения при 120 °C в усло-
виях ограниченного доступа воздуха
показатели свойств резин иа основе
КК ухудшаются значительно быст-
рее, чем на открытом воздухе. На
воздухе происходит сшивание, а в
его отсутствие — интенсивная де-
струкция. Деструкция в центре мас-
сивных образцов значительно боль-
ше, чем вблизи их поверхности. Напр.,
после старения (280 °C, 4 ч) цилин-
дрического образца диаметром 50 мм,
зажатого между плоскими металли-
ческими поверхностями, условно-рав-
новесный модуль при удалении от
открытой боковой поверхности к цен-
тру образца снижается с 2,13 до
0,46 МПа, а значение fp снижается
в 4 раза, ОДС повышается с 65 до
95—100 %. Деструкция КК в закры-
том объеме обусловлена гетеролити-
ческим расщеплением силоксановых
связей (гидролиз), которое вызвано
влагой, выделяющейся при нагреве
диоксида кремния (содержит более
5% адсорбированной влаги). Гидро-
фобизация диоксида кремния (напол-
нитель) и термообработка образцов
непосредственно перед старением в
закрытом объеме значительно замед-
ляют деструкцию резин. При 300 °C
вслед за деструкцией после израсхо-
дования влаги возможно сшивание
каучука. Поэтому если резина вы-
держала первый период старения,
ограниченный доступ воздуха не опа-
сен и материал длительно работоспо-
собен. Ф. М.
Лит.: 278, 298
термическая стойкость об-
лученных ПОЛИМЕРОВ (heat
resistance of irradiated polymers,
Warmebestandigkeit von bestrahlten
Polymeren)
Характеризуют параметрами процес-
сов термического распада или окис-
ления (температура начала процесса
и его скорость, энергия активации
и др.). Предварительное облучение
снижает термоокислительную ста-
бильность предельных каучуков из-за
образования двойных связей в моле-
кулярных цепях, накопления гидро-
пероксидов, повышения количества
третичных атомов углерода, образо-
вания других ослабленных химиче-
ских связей. Облучение ФК снижает
температуру начала окислительной
деструкции на 70—130 °C и энергию
активации этого процесса, повышает
начальную потерю массы, снижает
температуру начала термического
разложения каучука, увеличивает га-
зовыделение и снижает температуру
начала газовыделения на 40—80 °C.
Термообработка облученных предель-
ных каучуков и резин на их основе
(предпочтительно в отсутствие воз-
духа) резко повышает их термоста-
бильиость. Ф. М.
Лит.: 163, 164, 330
ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ПРИ
СЖАТИИ (heat resistance in com-
pression, Dniskwarmebestandigkeit)
Способность резины сопротивляться
термическому старению в сжатом со-
стоянии. Характеризует термическую
стойкость уплотнительных резни, ко-
торую обычно оценивают по резуль-
татам измерения релаксации напря-
жения (изменение контактного напря-
жения) и остаточной деформации при
сжатии (ОДС). Используют также
показатели: т(Т, 50 %) и т(Г, 80 %)—
продолжительность старения при тем-
пературе Т до достижения ОДС, рав-
ной соответственно 50 и 80 %;
Т (т, 50 %) и Т (т, 80 %) — температу-
ра старения в течение времени т, при
которой значения ОДС достигают
соответственно 50 и 80 %.
Высокая термостойкость резни в
недеформированном состоянии, полу-
ченная по изменению показателей
прочностных свойств, жесткости, мас-
сы или объема, ие предопределяет
высокой термостойкости этих резни
при сжатии. Термостойкость при сжа-
тии на воздухе существеиио ниже,
чем в инертных средах. Это различие
наиболее выражено в резинах из не-
предельных каучуков, а для резин на
основе КК возможна противополож-
ная зависимость. Вредное действие
кислорода снижается при повышении
отношения объема образцов (изде-
лия) к его поверхности.
Скорость снижения контактного
напряжения максимальна в период
времени непосредственно после сжа-
тия. Повышение температуры резко
ускоряет этот процесс. Небольшое от-
клонение температуры или времени
может привести к существенной ошиб-
ке при испытании релаксации напря-
жения. Поэтому оценка термостойко-
сти уплотнительных резни обычно
проводится по пологому участку кри-
вой релаксации напряжения. Испыта-
ния релаксации напряжения в точном
соответствии с ГОСТ 9982—76 лишь
приближенно характеризуют уплот-
нительную способность резни из-за
недостаточной продолжительности ис-
пытаний. Возможно, что резина, наи-
более стойкая при кратковременном
испытании, окажется наименее термо-
стойкой при длительном испытании.
Следует проводить испытания в
283
течение времени до снижения кон-
тактного напряжения ниже критиче-
ского значении.
Измерение ОДС (ГОСТ 9.029—74)
менее трудоемко по сравнению с из-
мерением релаксации напряжения.
Обычно изменение степени сжатия от
15—20 до 50—70 % не влияет иа
значение ОДС при термическом ста-
рении, но при меньшей степени сжа-
тия возможно некоторое снижение
ОДС. Сравнительные испытания раз-
личных резин обычно проводят при
степени сжатия 20—30 %. При нали-
чии трения между поверхностью об-
разца и сжимающими поверхностями
форма образца становится выпукло-
вогнутой, что значительно ухудшает
точность измерений. Для предупреж-
дения этого применяют кремиийорга-
ническую смазку или пленку ПТФЭ.
При измерении ОДС важен режим
восстановления («отдых») образцов
после их выдержки при повышенной
температуре. Неизотермическим усло-
виям эксплуатации соответствует
освобождение образцов от нагрузки
после их охлаждении до комнатной
температуры. Изотермическим усло-
виям эксплуатации соответствует
освобождение образцов от нагрузки
при температуре испытаний, причем
измерение образцов (исходного и вос-
становившегося) проводят также при
температуре испытаний или при ком-
натной температуре, но с учетом по-
правки на термическое расширение
образца. Значения ОДС, измеренные
при комнатной температуре, из-за
термического сжатия образца при
охлаждении могут превышать 100%.
Зависимость ОДС от температуры
восстановления наиболее значитель-
на для резин из полярных каучуков.
Так, значения ОДС для вулканизата
ФК при 200 °C после холодного и го-
рячего «отдыха» составляют соответ-
ственно 87—95 и 33 %; для резин
284
из ФКК — 24—27 и 18—24 %; сни-
жение ОДС в результате восстанов-
ления резины из ЭПТ при повышен-
ной температуре составляет 10—
14% (абс.).
Стандартные методы испытаний
ОДС обычно предусматривают про-
должительность «отдыха» не менее
30 мин, что улучшает воспроизводи-
мость результатов, но не отражает
истинных условий эксплуатации. Для
оценки реальной уплотнительной спо-
собности резин продолжительность
«отдыха» должна быть минимальной,
напр., в течение 1 мин. Практически
важные значения ОДС, равные 70—
90 %, обычно достигаются после дли-
тельного старения, которое требует
больших затрат. Поэтому очень важ-
на экстраполяция результатов крат-
ковременных испытаний на более дли-
тельные сроки. Такая экстраполяция
возможна с использованием линейной
зависимости логарифма ОДС от ло-
гарифма длительности старения т.
Ф. М.
ТЕРМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ (heat
ageing, Warmealterung)
Старение резиновых изделий (образ-
цов) под действием тепла. При до-
статочно длительном действии повы-
шенной температуры происходит сши-
вание и деструкция молекулярных
цепей каучука, разрушение попереч-
ных связей, деполимеризация, изме-
нение степени непредельности, изоме-
ризация и циклизация макромолекул
каучука, выделение летучих продук-
тов, а на воздухе — также окисление,
сопровождаемое образованием карбо-
нильных и других кислородсодержа-
щих групп. Характер и скорость этих
процессов зависят от типа каучука
и состава резиновой смеси, темпера-
туры, механического воздействия,
окружающей среды. Изменение струк-
туры, состава и свойств резин при
термическом старении необратимо.
При достаточно высокой температуре
происходит термическое разложение
резин. Обычно резины на основе НК,
ИК, ЭХГК, ЭПК деструктируются, а
резины из БСК, БНК, ХПК, ЭПТ и
ФК сшиваются. Смоляные вулканиза-
ты БК преимущественно сшиваются
(до 175°C), а резины, вулканизован-
ные серосодержащими веществами,
подвергаются деструкции. Резины из
ХБК сшиваются при 125 °C, но бы-
стро деструктируются при 175 °C.
Резины на основе КК при 200—250 °C
на воздухе сшиваются, а при огра-
ниченном доступе воздуха быстро де-
структируются. Ф. М.
Лит.: 83, 105, 137, 138, 222, 278
ТЕРМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ КРЕМ-
НИЙОРГАНИЧЕСКИХ РЕЗИН
(vulcanized siloxane rubbers heat
ageing, Warmealterung von siloxan
Elastomer en)
Термостойкость резин иа основе
кремнийорганических каучуков в боль-
шей степени зависит от термостойко-
сти каучука, чем от состава рези-
новой смеси. В отсутствие воздуха
происходит деполимеризация и поли-
конденсация молекулярных цепей КК,
отщепление метана. При 170—300 °C
в результате поликонденсации возра-
стает мол. масса ПДМС с концевыми
гидроксильными группами, деполиме-
ризация начинается при 220 °C в ре-
зультате распада Si—О-связей, вклад
деполимеризации возрастает при по-
вышении температуры. Замена гид-
роксильных концевых групп, напр. на
метильные (блокирование), намного
повышает температуру и снижает ско-
рость термического распада каучука.
Скорость термической деструкции (в
отсутствие кислорода) возрастает при
замене боковых метильных групп на
высшие фенильные или алкильные
группы. Термостабильность резин сни-
жается в присутствии воздуха (кис-
лорода), кислых или основных остат-
ков катализатора полимеризации.
В отличие от углеводородных кау-
чуков силоксановые молекулярные
цепи не подвержены термоокисли-
тельиой деструкции. Термическое
окисление КК — разветвленный цеп-
ной процесс, обусловленный воздей-
ствием кислорода на боковые органи-
ческие группы при температуре выше
250 °C. При этом боковые метильные
группы отщепляются со скоростью,
которая на несколько порядков вы-
ше, чем в отсутствие кислорода, по-
сле чего происходит сшивание макро-
молекул каучука. При температуре
ниже 300 °C основные продукты окис-
ления КК — формальдегид, муравьи-
ная кислота и диоксид углерода. За-
мещение боковых метильных групп
на фенильные повышает термостой-
кость резин на воздухе, а трифтор-
пропильные группы снижают ее даже
при 200 °C. Термоокислительнаи ста-
бильность резни (особенно при сжа-
тии) возрастает при введении в вул-
канизационную сетку силоксановых
поперечных связей Si—О—Si (анало-
гичных молекулярной цепи), иапр.
при окислении с последующим про-
гревом в вакууме. При термическом
старении на воздухе происходит сши-
вание, 8Р снижается быстрее, чем fp.
В начальный период старения степень
сшивания резин при 350 °C несколько
снижается, при 300 °C не изменяется,
при 250 °C возрастает. При длитель-
ном старении степень сшивания ре-
зин возрастает независимо от темпе-
ратуры.
Наличие влаги в воздухе или в
массе образца вызывает интенсивную
термическую деструкцию резин в ре-
зультате гидролиза молекулярных це-
пей. Напр., после выдержки при
315 °C в течение 24 ч на воздухе с
абсолютной влажностью 7 г/м3
285
прочностные показатели резины мало
изменились, а при влажности
180 г/м3 образец разрушился.
Резины на основе ФКК по сравне-
нию с резинами из КК имеют пони-
женную термостойкость (на воздухе
и в инертной среде) и повышенную
гидролитическую стабильность (стой-
кость к гидролизу). Одинаковое сни-
жение прочностных характеристик
резин на основе КК и ФКК достига-
ется после старения при 250 °C в те-
чение соответственно 4300 и 240 ч.
Ф. М.
Лит.: 15, 278, 292
ТЕРМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ РЕ-
ЗИН НА ОСНОВЕ НЕПРЕДЕЛЬ-
НЫХ КАУЧУКОВ (vulcanized un-
saturated rubbers heat ageing,
WUrmealterung von ungesHttigten
Elastomer en)
Термостойкость резин на основе не-
предельных каучуков зависит от типа
каучука и вулканизующей системы.
При одинаковой вулканизующей си-
стеме термостойкость возрастает в
ряду каучуков: ИК, НК, БСК, БНК.
Низкая термостойкость ПИ обуслов-
лена наличием третичных атомов уг-
лерода в молекулярной цепи этих
каучуков. Термическое окисление, со-
провождаемое сшиванием и деструк-
цией, является главной причиной рез-
кого ухудшения свойств резин на ос-
нове непредельных каучуков. Резины
из ИК и НК при температуре ниже
140 °C преимущественно деструктиру-
ются, а при 160 °C возрастает вклад
реакций сшивания (особенно на воз-
духе). Сополимеры бутадиена со сти-
ролом преимущественно сшиваются,
при повышении содержания стирола
возрастает вклад реакций деструкции
каучука. Сополимеры изопрена со сти-
ролом подвержены деструкции. Ре-
зины на основе БНК сшиваются при
термическом старении.
286
При термическом старении незави-
симо от типа каучука и наличия кис-
лорода с наибольшей скоростью разру-
шаются полисульфидные поперечные
связи, образующиеся при использова-
нии серосодержащих вулканизующих
систем. Распад этих связей уско-
ряется в присутствии аминов и жир-
ных кислот. Снижается степень их
сульфидностн и выделяется сера, ко-
торая участвует в дальнейшем сши-
вании резин. В результате расходо-
вания полисульфидной серы скорость
сшивания замедляется. В отличие от
резни на основе БСК и БНК при
термическом старении резин из НК
и ИК высокая скорость одновремен-
ных процессов сшивания и деструк-
ции, компенсирующих друг друга,
приводит к небольшому изменению
плотности вулканизационной сетки.
Скорость разрушения моносульфнд-
ных поперечных связей, образующих-
ся при использовании эффективных
вулканизующих систем, значительно
ниже, чем полисульфидиых. Моно-
сульфидиые связи быстрее разруша-
ются в ПИ, чем в БСК и БНК. Тер-
мостабильность углерод-углеродных
поперечных связей, образующихся при
пероксидной или радиационной вул-
канизации, равноценна термостабиль-
ности молекулярных цепей каучука.
Недостаток таких резни (особенно из
БНК) — значительное сшивание при
длительном термическом старении в
воздухе.
Температурные коэффициенты ста-
рения, рассчитанные по изменению
показателей упруго-прочностных
свойств, составляют: для резин на
основе НК 2,6—4,0 (до 70°C), 2,6—
2,7 (от 70 до 100°C), 2,0 (от 100
до 130°C); БСК 2,0—2,2 (от 70 до
120°C); БНК 2,0 (от 120 до 150°C).
Энергия активации старения, рассчи-
танная по изменению упруго-проч-
ностных свойств резни иа основе НК,
ВСК, БНК и ХПК, составляет при-
мерно 84 кДж/моль, по ОДС и ре-
лаксации напряжения — примерно
126 кДж/моль.
При старении резин на основе ПИ
значения fr и В снижаются быстрее,
чем 8Р. Наиболее термостойки рези-
ны, полученные с эффективными, уре-
тановыми нли пероксидными вулкани-
зующими системами. Применение
обычных вулканизующих систем не-
желательно, рекомендуется полная
или частичная замена серы иа ДТДМ,
содержание оксида цинка ие менее
3 масс. ч. Продолжительность старе-
ния при 100 °C наполненных резин
иа основе НК, содержащих различ-
ные вулканизующие системы и ан-
тиоксиданты (АО), после которого
сохраняется 80 % исходной прочно-
сти, составляет: обычная система и
АО — 36 ч, эффективная система без
АО— 120 ч, тиурамная бессериая си-
стема без АО—144 ч, эффективная
система с АО — 504 ч, пероксидиая
система с АО — 1200 ч.
При старении резин иа основе
БСК возрастают плотность вулкани-
зационной сетки, fe, fp, Н', снижает-
ся 8Р. Степень сшивания возрастает
при повышении температуры и про-
должительности старения, влияние
кислорода менее выражено, чем в
случае резин из ПИ. Термостойкость
резин из БСК возрастает с повыше-
нием продолжительности вулканиза-
ции. Наиболее термостойки резины,
вулканизованные эффективной систе-
мой и органическими пероксидами.
Тиурамные системы в сочетании с ок-
сидом цинка эффективны, особенно
вместе с МБТ и ДЭДТК. Антиокси-
данты менее эффективны, чем в ре-
зинах на основе ПИ.
Термостойкость резин на основе
БНК возрастает при повышении со-
держания НАК в каучуке. Предпоч-
тительны пероксидные, тиурамные (до
3 масс, ч) и другие эффективные си-
стемы, особенно с минеральными на-
полнителями. Повышение дисперсно-
сти техуглерода снижает термостой-
кость резни. Рекомендуемые мягчи-
тели — рубракс, АСМГ, кумароиоии-
деиовая и стирольиоиидеиовая смо-
лы, жидкий БНК. Антиоксиданты —
ДНФД, МБИ, ПТДХ, ИФФД (не бо-
лее 2 масс. ч.). Высокую термостой-
кость, напр., имеет резина, содержа-
щая (масс, ч.): ТМТД (2), ДБТД
(2), ДТДМ (2), ДМБФФД (2).
Ф. М.
Лит.: 83, 105, 137, 224, 238, 278
ТЕРМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ РЕ-
ЗИН ИЗ КАУЧУКОВ НА ОСНОВЕ
ОЛЕФИНОВ (vulcanized olefinic
rubbers heat ageing, WSnnealterung
von olefin Elastomeren)
Термостойкость резин на основе ЭПК
и ЭПТ снижается при уменьшении
мол. массы каучука и повышении
количества пропиленовых звеньев, со-
держащих третичные атомы углеро-
да. Резины иа основе ЭПК деструкти-
руются, а резины из ОПТ преимуще-
ственно сшиваются. После выдержки
в течение 10 мин при 150 и 250 °C
мол. масса ЭПК, содержащего 42 %
(мол.) пропилена, снижается с 86 000
до соответственно 75 000 и 46 700.
На воздухе термостойкость резин из
ЭПК резко снижается при 180 °C,
окисление сопровождается деструк-
цией и сшиванием молекулярных це-
пей. После выдержки на воздухе при
250 °C каучук содержит гидроксиль-
ные, простые и сложные эфирные,
карбонильные и концевые винилиде-
новые группы, образующиеся в ре-
зультате диспропорционирования при
распаде звеньев пропилена.
При термическом старении резин
на основе ЭПТ, вулканизованных се-
росодержащими системами, разруша-
ются и вновь образуются поперечные
287
Связи, а при использовании органи-
ческих пероксидов происходит раз-
рыв молекулярных цепей ЭПК и
ЭПТ. Скорость термической деструк-
ции резко возрастает в присутствии
воздуха. При добавлении в каучук
третьего мономера и повышении его
количества возрастает вклад процес-
сов сшивания и снижается деструк-
ция молекулярных цепей (в ряду гек-
садиен- 1,4, метилтетрагидроинден,
дициклопентадиен, этилиденнорбор-
нен).
Предпочтительна вулканизация
пероксидами. Резины, вулканизован-
ные серосодержащими системами, ра-
ботоспособны при температуре ие вы-
ше 150 °C. Напр., снижение прочно-
сти резин, вулканизованных перокси-
дом и тиурамом, после старения при
150 °C (168 ч) составило соответ-
ственно 7 и 33 %, снижение 8Р 12
и 69%. Значение ОДС резин из ЭПТ,
вулканизованных серусодержащей и
пероксидной системами, после старе-
ния в течение 168 ч составило соот-
ветственно 59—82 и 13 % при 140 °C,
64—85 и 21 % при 160 °C. При перо-
ксидной вулканизации резины на ос-
нове ЭПТ более термостойки, чем
резины из ЭПК. Повышение непре-
дельное™ ЭПТ выше 1 % или чрез-
мерное увеличение дозировки перо-
ксида нежелательно. В качестве пе-
роксидов предпочтительны ДКП и
БПИБ, добавление серы нежелатель-
но, возможно применение соагентов
вулканизации (ТАИЦ, МФДМ) и
ТМТД.
Реагины на основе БК (кроме вул-
канизованных смолами) подвержены
быстрой деструкции даже при крат-
ковременном нагреве до 180 °C. Сер-
ные вулканизаты полностью разру-
шаются в результате разрыва мо-
лекулярных цепей и поперечных свя-
зей при старении на воздухе за не-
288
сколько суток при 150 °C, степень дё-
струкции снижается при повышении
непредельное™ каучука. Термостой-
кость резин, вулканизованных смола-
ми, снижается при повышении непре-
дельное™ каучука и максимальна по
сравнению с другими резинами из
БК (при термическом старении раз-
рушаются молекулярные цепи). По-
сле старения (150 °C, 504 ч) резин
на основе каучуков с непредельно-
стью 3,0, 1,6 и 0,7 % (мол.) значе-
ние 8Р составляет соответственно" 81,
161 и 334 %. При повышении коли-
чества смолы замедляется снижение
fp и ускоряется снижение 8Р после
старения. Показатели свойств резин,
вулканизованных смолой, резко из-
меняются в первый период старения.
Напр., после старения на воздухе при
150 °C в течение 240 и 1008 ч зна-
чение изменилось с 1,6 до соот-
ветственно 2,9 и 4 МПа; ft с 11,2 до
5,1 и 4,6 МПа, ер с 610 до 220 и
140 %. Резины иа основе БК ме-
нее термостойки при сжатии, чем в
недеформированном состоянии. Ми-
нимальная ОДС достигается при
термообработке резин, вулканизо-
ванных смолой или ДЭДТК тел-
лура с небольшим количеством
серы.
Термостойкость резин на основе
ХБК- и ББК зависит от вулканизую-
щей системы. Преимущественному
сшиванию подвержены резины на ос-
нове ХБК, вулканизованные смолей,
и резины из ББК. Резины на основе
ХБК, вулканизованные оксидом ции-
ка в сочетании с серосодержащими
веществами или ЭТМ, сшиваются при
100—150 °C, ио деструктируются при
более высокой температуре. Полное
разрушение таких резин происходит
при 175 °C за 240 ч или при 200 °C
за 48 ч. Ф. М.
Лит.: 278
ТЕРМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ РЕ-
ЗИН НА ОСНОВЕ ФТОРКАУЧУ-
КОВ (vulcanized fluorocarbon rubbers
heat ageing, Warmealterung von fluor
Elastomeren)
В процессе длительного термического
старения при 250 °C плотность вул-
канизационной сетки аминных вулка-
низатов сополимеров гексафторпро-
пилена и винилиденфторида (типа
СКФ-26) возрастает; плотность сет-
ки бисфенольных вулканизатов сна-
чала несколько снижается, а затем
слабо возрастает. Вулканизация и
смешение с органическими продукта-
ми снижает термостойкость фторкау-
чуков. Наиболее эффективные акцеп-
торы галогенводородов — гидроксиды
кальция и магния, , оксид кальция.
Широко применяемый оксид магния
менее эффективен. В резиновых сме-
сях иа основе каучука типа СКФ-32
эффективен силикат кальция. В ре-
зультате отщепления галогенводоро-
дов при термическом и особенно
термоокислительном старении изме-
няется структура вулканизата (обра-
зуются двойные связи, сшиваются
молекулярные цепи и др.). Ф. М.
ТЕРМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ РЕ-
ЗИН НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ
КАУЧУКОВ (vulcanized epoxy rub-
bers heat ageing, WUrmealterung von
epoxyd Elastomeren)
Повышенная термостойкость обуслов-
лена отсутствием двойных связей в
молекулярной цепи эпоксидных кау-
чуков. Эпихлоргидриновые каучуки
подвержены термической деструкции
молекулярных цепей с одновременным
отщеплением хлорида водорода. Де-
струкция замедляется традиционными
антиоксидантами (дитиокарбаматами,
имидазолами, ПТДХ, МБМФ, ИФФД
и др.) в сочетании с азелаиновой
кислотой и соединениями металлов
10 Ф- А. Махлнс, Д. Л. Федюкин
(гидроксид кальция, карбонаты Лй-
тия и кальция и др.). Ф. М.
Лит.: 86, 278
ТЕРМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ УСКО-
РЕННОЕ (accelerated heat ageing,
beschleunigte Warmealterung)
Термическое старение резиновых из-
делий или образцов в течение корот-
кого времени, но при более высокой
температуре вместо длительных испы-
таний при реальной температуре хра-
нения или эксплуатации. Основано иа
формальном описании температурной
зависимости скорости старения урав-
нением Аррениуса, в соответствии с
которым скорость изменения харак-
терного показателя при повышенной
температуре экстраполируют (пере-
считывают) на более низкую темпе-
ратуру, напр. температуру хранения
резиновых изделий. В качестве харак-
терного показателя используют fp и
8Р или соответствующие коэффициен-
ты старения, ОДС, изменение кон-
тактного напряжения (релаксация на-
пряжения) или другие показатели.
Поскольку не все показатели техни-
ческих свойств резин изменяются оди-
наковым образом, используют только
показатели, однозначно характери-
зующие работоспособность изделия в
конкретных условиях эксплуатации.
Ускорение старения на воздухе
достигается путем повышения темпе-
ратуры в термостате, а в кислороде—
повышением концентрации (давле-
ния) кислорода и температуры. Ме-
тод неприменим для имитации
климатического старения в присутст-
вии озона или света. Использование
результатов ускоренного термического
старения для прогнозирования пове-
дения резин или изделий при более
низкой температуре не всегда право-
мерно из-за возможных различий в
характере процессов изменения струк-
туры каучука и резины, повышенного
289
расхода защитных добавок, улетучи-
вания пластификаторов (мягчителей).
Напр., экстраполяция невозможна,
если окисление резни при ускоренном
старении происходит в кинетическом
режиме, а при низкой температуре —
в диффузионном режиме. Результаты
ускоренного старения, при котором
стабилизаторы расходуются в хими-
ческих реакциях (защита от старе-
ния), ие могут использоваться для
прогнозирования поведения резни в
условиях вымывания или улетучи-
вания стабилизаторов. Применение
ускоренного старения наиболее пред-
почтительно для оценки сравнитель-
ной термостойкости различных резни.
Прогнозирование скорости релакса-
ции напряжения или накопления ОДС
по результатам ускоренных испыта-
ний более достоверно, чем прогно-
зирование скорости изменения проч-
ностных характеристик резни. Мето-
ды прогнозирования ОДС преду-
смотрены в ГОСТ 9.033—74 и
ГОСТ 9.035—74. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 278
ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ
ЭЛАСТОМЕРОВ, ПИРОЛИЗ (pyro-
lysis, Pyrolyse)
Скорость и температура начала тер-
мического разложения, состав про-
дуктов пиролиза (химическая струк-
тура, соотношение твердых, жидких
и газообразных продуктов) зависят
от температурного режима пиролиза,
окружающей среды и др. Количество
летучих продуктов возрастает при
повышении температуры и скорости
нагревания.
Температура начала разложения
ПИ, ПБ, БСК и БНК в инерт-
ной среде составляет соответственно
250—320, 280—380, 300—380 и 300—
380 °C. Разложение каучуков завер-
шается при 500 °C. В зависимости от
температуры и скорости разогрева
290
в результате термического разложе-
ния образуются газообразные и жид-
кие продукты, нелетучий остаток. На
первой стадии термического разложе-
ния происходит термоструктурирова-
ние каучука и выделение летучих
продуктов, на последней стадии —
циклизация полимерного остатка. Га-
зообразные продукты разложения
БНК содержат цианид водорода, ам-
миак, предельные и непредельные уг-
леводороды. При разложении ПБ
выделяются бутадиеи-1,3 циклопен-
тен, 4-вииилциклогексеи-1, циклогек-
садиеи-1,3, углеводороды до С9.
В инертной среде иитеисивиое раз-
ложение ХПК начинается при 300 °C,
основной продукт разложения при
170—400 °C — хлорид водорода, жид-
кая фракция содержит сопряженные
и ароматические структуры; при
500 °C основные летучие продукты —
метан и этилен.
На воздухе разложение непре-
дельных каучуков начинается при
185—225 °C. Испарение большей ча-
сти каучука происходит при 220—
450 °C. Состав летучих продуктов за-
висит от температуры. Продукты раз-
ложения НК при 700 °C — изопрен и
дипеитеи. При разложении ПБ и
БСК выделяются бутадиен, смесь не-
предельных и предельных углеводо-
родов. Нелетучие продукты содер-
жат циклические структуры.
Интенсивное термическое разложе-
ние ЭПК и ЭПТ в инертной среде
начинается при 350 °C, максимальная
скорость пиролиза наблюдается при
410—420 °C, разложение завершается
при 470—480 °C, продукты разложе-
ния — гомологи этана и этилена. На
воздухе температура разложения сни-
жается примерно иа 60 °C.
Термическое разложение ХСПЭ
на воздухе начинается при 300 °C и
завершается при 500 °C. В результа-
те дегидрохлорирования и отщепле-
ния SO2C1 нелетучий остаток содер-
жит полиеновые структуры.
Термостабильность ПИБ, содержа-
щего в главной цепи чередующиеся
четвертичные атомы углерода, мини-
мальная по сравиеиию с другими по-
лиолефинами. Потеря массы ПИБ в
вакууме при 350—380 °C составляет
80—100%, летучие продукты содер-
жат изобутилен, изобутаи, пентеи и
неопентан. В процессе деполимериза-
ции мол. масса ПИБ снижается до
15 % исходного значения при сум-
марной потере массы образца при-
мерно 10 %.
Термическое разложение сополи-
меров винилидеифторида с гексафтор-
пропилеиом или перфторметилвинило-
вым эфиром начинается при 360—
415 °C с образованием летучих
продуктов, жидкой фракции и твер-
дого вещества. Летучие продукты
включают CF3H, CH2=CF2, СО (0,2—
0,3 моля иа мономерное звено кау-
чука) и фторид водорода (0,1—
0,3 моля иа мономерное звено кау-
чука). Предельно возможный выход
фторида водорода при термическом
разложении сополимера вииилиден-
фторида и гексафторпропилена в сре-
де азота и на воздухе составляет со-
ответственно 13 и 54 %. Термическое
разложение завершается при 500 °C.
Сополимеры винилидеифторида с
трифторхлорэтилеиом менее термоста-
бнльны, значительная потеря массы
происходит при 360 °C, в кислороде
скорость разложения резко возрас-
тает, энергия активации распада на
воздухе снижается. Наименьшей тер-
мостабильиостью среди ФК характе-
ризуются сополимеры трифториитро-
зометана, наиболее термостабильны
сополимеры тетрафторэтилена с пер-
фторметилвиниловым эфиром и три-
азиновые каучуки. Вулканизация
резко снижает термостабильиость
фторкаучуков, возможно из-за от-
10*
щепления фторида водорода с обра-
зованием двойных связей. Напр., в
результате вулканизации каучука
СКФ-26 потеря массы образца после
длительной выдержки на воздухе
при 250 °C возрастает с 3 до 20%,
энергия активации этого процесса
снижается в 1,8 раза. В результате
вулканизации предельно возможный
выход фторида водорода при терми-
ческом разложении СКФ-26 повыша-
ется с 13 до 28 %, а иа воздухе ие
изменяется.
Термическое разложение КК в
инертной среде начинается при
300 °C, скорость разложения макси-
мальна при 440—500 °C. В результа-
те деполимеризации образуется смесь
тримера, димера и мономера в со-
отношении 1 :(0,3—0,5) : (0,1—0,3).
При непрерывном вакуумировании
термическое разложение КК ускоря-
ется в десятки раз, основные продук-
ты распада — тример, тетрамер, гек-
самер и пентамер. Замена гидро-
ксильных концевых групп каучука иа
триметилсилильиые группы повышает
температуру начала интенсивного
разложения блокированного каучука
примерно иа 100 °C. Термостабиль-
ность иеблокированного каучука рез-
ко возрастает при смешении с ди-
оксидом кремния. Другой путь
повышения термостабильиости КК —
введение в молекулярную цепь неболь-
шого количества звеньев, содержа-
щих гетероатомы (бор, фосфор и др.).
Наиболее термостабильиы карбораи-
силоксановые каучуки, содержащие
в цепи л-карбораиовые циклы, пре-
пятствующие цепной деполимериза-
ции. Интенсивное термическое разло-
жение начинается выше 500 °C, про-
дукты распада — водород, метан,
диметилсилоксаиовые циклы (от D3
до Dj) и олигомерные диметилсилок-
саиы. Термическое разложение ФКК
начинается при 300 °C, при 400 °C
291
происходит деполимеризация с обра-
зованием низкомолекулярных цикли-
ческих продуктов, 1,1-дифторпропиле-
иа, фтороформа и метана. При
300 °C на воздухе потеря массы пре-
вышает 50 %. Термостабильность
ФКК резко снижается в присутствии
примесей основного характера. Ф. М.
Лит.: 105, 130, 137, 138, 160, 197,
332, 339, 341 (р. 223), 346, 350, 356,
369, 375
ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ИС-
ПЫТАНИЯ (heat resistance tests,
WarmebestHndigkeitsprufung)
Стандартизованные методы определе-
ния термостойкости включают испы-
тания недеформированных резин на
стойкость к термическому старению
по ГОСТ 9.024—74, релаксации на-
пряжения при сжатии по
ГОСТ 9982—76, остаточной деформа-
ции при сжатии (ОДС) по
ГОСТ 9.029—74, ползучести, относи-
тельной остаточной деформации и
изменения относительной деформации
во времени по ГОСТ 10269—75.
При испытаниях по ГОСТ 9.024—74
недеформированные образцы подвер-
гают воздействию воздуха или кис-
лорода при повышенной температуре
и определяют способность резин со-
противляться их воздействию по из-
менению характерного показателя
старения (fp, 8Р, Н, В, сопротивление
истиранию и др.). Старение прово-
дят в термостате, который не дол-
жен быть загружен образцами более
чем на 10 % объема. Старение резин
разных типов проводят в отдельных
емкостях. В одной емкости не допу-
скается одновременно испытывать
следующие образцы резин: на осно-
ве каучуков, содержащих и не содер-
жащих галогены; вулканизованных с
использованием серы, без серы и пе-
роксидами; содержащих окрашиваю-
щие и неокрашивающие стабилизато-
ры; содержащих эфирные пластифи-
каторы и без них. Температура ста-
рения резин на основе различных
каучуков должна составлять: 70 и
100 °C для ПИ; 100, 125 и 150 °C для
ПБ, БСК, БНК, ХПК, БК и УК; 125,
150 и 175 °C для ЭПК, ЭПТ, ХСПЭ,
АК; 250, 300 и 350 °C для КК и ФК.
Продолжительность старения должна
быть равна 24, 72, 168 и 240 ч либо
числу часов, кратному 168. Допуска-
ются перерывы при старении 168 ч
и более, суммарно не превышающие
60 ч.
При испытаниях по ГОСТ
10269—75 к образцу прикладывают
постоянную растягивающую силу
при повышенной температуре, опре-
деляют удлинение во времени и оста-
точное удлинение. Испытания прово-
дят при 70, 100, 125 или 150 °C, но
допускаются и другие температуры
старения.
С использованием стандартизован-
ных методов оценивают качество ре-
зин на их соответствие нормам тех-
нической документации, определяют
сравнительную термостойкость раз-
личных резни при выполнении на-
учно-исследовательских и опытно-кон-
структорских работ, выбирают наи-
более термостойкие резины для
изготовления изделий в т. ч. после
ускоренного старения, проводят про-
гнозирование термостойкости резин.
Иногда термостойкость резин оцени-
вают по результатам кратковремен-
ного термического старения в течение
24—168 ч. Результаты таких испы-
таний могут привести к ошибочным
выводам при выборе резин для ре-
альных условий эксплуатации. По-
этому испытания резиновых техниче-
ских изделий, напр., для применения
в автомашинах с пробегом 150 и
500 тыс. км рекомендуют проводить
в течение соответственно 1000 и
3000 ч. При испытаниях следует учи-
292
тывать возможность перераспределе-
ния защитных добавок между раз-
личными резинами, что может сни-
зить достоверность полученных дан-
ных. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 232, 249, 278, 323
ТЕРМООБРАБОТКА ТЕКСТИЛЬ-
НЫХ МАТЕРИАЛОВ (textile mate-
rials heat treatment, Textilien —
Warmebehandlung)
Стабилизация структуры ткани или
корда, включающая вытяжку (при
фиксированных значениях натяжения
и повышенной температуры в тече-
ние определенного времени) и норма-
лизацию в процессе последующего
охлаждения без снижения натяже-
ния. Возможные модификации про-
цесса включают нормализацию без
уменьшения температуры после вы-
тяжки (но при сниженном натяже-
нии) и последующее охлаждение при
температуре окружающей среды при
том же натяжении (третья стадия).
Напр., термообработка полиамидного
Увеличение натяжения
Прочность
Модуль
Тепловая усадка
Прочность связи с ре-
зиной
Сопротивление усталости
Ползучесть
Возрастает
»
»
Слабо снижается
Снижается
»
шинного корда включает термиче-
скую вытяжку (температура для
капронового и анидного корда состав-
ляет соответственно 190 и 210—
240 °C, натяжение 20—50 Н на нить,
напряжение в корде при втяжке при-
мерно 25 % от разрывной нагрузки,
длительность 20—30 с), нормализа-
цию (температура и длительность те
же, натяжение составляет 33 % от
натяжения при вытяжке), охлажде-
ние (температура 25—30 °C, натяже-
ние и длительность те же). При тер-
мообработке в режиме заданной вы-
тяжки корд вытягивается на 12 %, а
при нормализации садится на 4 %,
т. е. суммарная вытяжка корда со-
ставляет 8 %. Вытяжку полиамидных
тканей проводят при 180—230 °C в
течение 15—60 с и натяжении, со-
ставляющем 10—30 % от разрывной
нагрузки. Максимальное значение на-
тяжения может быть ограничено фак-
тической прочностью стыка рулонов
ткани. При термообработке ткани
распрямление нитей основы (в ре-
зультате вытяжки) приводит к по-
вышению извитости уточных нитей.
Полиэфирные материалы обычно под-
вергают термофиксации на пред-
приятии — изготовителе волокна.
В результате релаксационных про-
цессов, происходящих при темпера-
туре, несколько ниже температуры
плавления волокна, существенно из-
меняются свойства материала. Сте-
пень изменения свойств зависит от
технологических параметров процесса
термообработки, как показано ниже:
Повышение температуры
или длительности
Снижается
Возрастает
Снижается
Возрастает
»
Снижается
В производстве конвейерных лент
термообработка полиамидных тканей
обеспечивает резкое снижение вы-
тяжки (разнашиваемости) лент в
эксплуатации.
В отечественной промышленности
обработку шинного корда проводят
на линиях для пропитки, термооб-
работки и обрезинивания типа
К Л К-1 -170, К Л К-2-170 и Л ПК-80-1800;
ткани обрабатывают на линиях типа
293
ЛПТ-40-1800, ЛПТ-40-2600, агрегатах
фирм «Ферросталь» (ФРГ) и «Репи-
ке» (Франция) и др. Ф. М.
Лит.: 166, 266, 374
ТЕРМОСТОЙКИЕ КАУЧУКИ
(thermally stable rubbers, hitzebe-
standige Kautschuke)
Синтетические каучуки, резины на
основе которых работоспособны при
температуре не ниже 200 °C. Такие
каучуки могут быть получены: во-
первых, построением молекулярной
цепи, ие склонной к распаду по ра-
дикальному механизму, из атомов
неорганических элементов (напр., си-
локсановой цепи); во-вторых, заме-
ной атомов водорода в алифатиче-
ской углеводородной цепи, отщепле-
ние которых начинает цепной про-
цесс термического окисления, иа атомы
фтора (в этом случае единственным
источником радикалов, инициирую-
щих цепной распад перфторуглево-
дородов, является термический рас-
пад С—С-связей). Особенность
термостойких кремнийоргаиических
каучуков и фторкаучуков — меньшая
зависимость термостойкости резни иа
их основе от состава вулканизующей
системы по сравнению с другими
каучуками. Наименее термостойки не-
предельные каучуки (НК, ИК, ПБ,
БСК, БНК, ХПК). Термостойкость
каучуков на основе олефинов (ЭПК,
ЭПТ, БК, ХБК, ББК, ХСПЭ) в за-
Сопротивление термическому старению резин на основе различных
каучуков *
Каучук Вулканизующая система Максимальная температура применения, °C
/хг ₽лл . кратковременно длительно (более 500 ч) (50—150 ч)
ПИ Серная 60-80 (50-80) 80-90 (80-100) Тиурамная 80-90 (70-90) 90-100 (90-120) Пероксидная 90-100 (80-100) 100-120 (100-140) БСК Серная 80-90 (80-90) 90-110 (100-130) Тиурамная 90-100 (90-110) 100-140 (110-150) Пероксидная 90-100 (90-120) 100-140 (120-160) БНК Серная 90-100 (90-100) 110-120 (110-140) Тиурамная 100-120 (100-130) 130-150 (130-150) Пероксидная 100-120 (100-130) 130-150 (130-160) ХПК - 90-110 (90-110) _ 110-140 (110-140) ЭХГК - 110-130 (100-130) 130-150 (120-150) ЭПК Пероксидная 130-150 (130-150) 150-170 (150-170) ЭПТ » 130-150 (130-150) 150-170 (150-180) Серная 100-130 (100-130) 130-150 (130-150) БК » 100-130 (80-120) 130-150 (130-150) Смоляная 130-150 (100-140) 150-180 (140-170) АК - 140-160 (100-130) 170-180 (130-150) СКФ-32 - 130-150 (120-160) 150-200 (130-180) СКФ-26 Амиииая 170-200 (150-200) 200-250 (200-250) Бисфенольная 200—250 (180—230) 250—270 (250—270) ФКК Пероксидная 150-200 (130-170) 200-250 (200-250) КК » 200-250 (150-220) 250-300 (200-250)
* В скобках указаны температуры для резни, подвергнутых старению при сжатии.
294
бйсиМосТи от вулканизующей систе-
мы изменяется в широких пределах.
Ф. М.
ТЕРМОСТОЙКИЕ РЕЗИНЫ (heat-
resistant rubbers, hitzebestandige
Gummiqualitaten)
Резины, длительно работоспособные
при повышенной температуре (выше
60°C). Термостойкость резин зави-
сит от термической, термоокислитель-
ной и гидролитической стабильности
каучука, природы поперечных связей,
наличия стабилизаторов. Влияние
других компонентов резиновой сме-
си обычно невелико. При надлежа-
щем выборе состава резиновой сме-
си максимальная температура приме-
нения резин на основе различных
каучуков достигает значений, приве-
денных в таблице. Термическая стой-
кость при сжатии необходима для
уплотнительных резни. Расположение
различных резин в ряд по термостой-
кости при сжатии не обязательно та-
кое же, как и при оценке термостой-
кости по изменению прочностных
свойств. Для уплотнительных резин
предпочтительны углерод-углеродные
и моносульфндные поперечные связи.
Оптимальная продолжительность вул-
канизации этих резин обычно выше,
чем это устанавливается по реометру
Монсанто или по результатам изме-
рения прочностных характеристик.
Аналогичный эффект достигается с
помощью термообработки изделий
(образцов резин) на второй стадии
вулканизации (см. также термоморо-
зостойкие, термомаслостойкие и тер-
морадиационностойкие резины; тер-
мическое старение резин на основе
непредельных каучуков, эпоксидных
каучуков, олефиновых каучуков и
фторкаучуков, кремнийорганическнх
резин). Ф. М.
Лит.: 222, 278
ТЕРМОТОПЛИВОМАСЛ ©СТОЙ-
КОСТЬ (heatfueloil resistance, War-
metreibstof f olbestandigkeit)
В первом приближении характер
влияния температуры на показатели
свойств резин на воздухе и в жид-
костях аналогичен. Обычно термо-
стойкость резин на основе ЭПК, ЭПТ,
БК, АК и непредельных каучуков в
жидкости выше, чем на воздухе, если
не наблюдается химическое взаимо-
действие жидкости с каучуком и ме-
ханическое повреждение образца из-за
набухания. Резины иа основе ФК и
КК могут быть более термостойки на
воздухе.
Термическое старение резин на
основе непредельных каучуков уско-
ряется кислородом и пероксидами,
растворенными в топливах и маслах,
содержание которых возрастает при
повышении давления. Напр., при по-
вышении давления с 0,1 до 1,5 и
10 МПа максимальное содержание
воздуха в 1 см3 жидкости при 10 °C
может возрасти с 0,09 соответствен-
но до 1,5 и 20 см3. Удаление воздуха
при продувке масла азотом резко за-
медляет старение резин на основе
БНК и ХПК, но не изменяет термо-
стойкости резин из ЭХГК, АК и ФК.
Влияние воздуха необходимо учиты-
вать при постановке и рассмотрении
результатов испытаний резин в жид-
ких средах. Напр., после непрерыв-
ного старения резины на основе БНК
в масле АСТМ № 2 при 120 °C в
течение 1000 ч в герметичном, негер-
метичном и открытом сосуде значе-
ние fp снижается с 18,5 до соответ-
ственно 8,2; 4,4 и 2,9 МПа; значение
ер с 550 до 240, 120 и 60 %. Скорость
снижения показателей возрастает при
многократном извлечении'и погруже-
нии образцов для промежуточного
взвешивания до завершения срока
старения. Особенно опасно для ре-
295
знн наличие растворенного воздуха
в очищенных углеводородных топ-
ливах.
Термостойкость резни снижается
вследствие вымывания антиоксидан-
тов топливами и маслами. Скорость
вымывания несколько уменьшается
при увеличении толщины резинового
изделия (образца). Применяют анти-
оксиданты, которые мало раствори-
мы в конкретных жидкостях или хи-
мически связаны с каучуком. Они
особенно необходимы для резин, кон-
тактирующих одновременно с рабо-
чей жидкостью и воздухом, а также
при циклическом воздействии топли-
ва (масла) и воздуха. Напр., в мас-
лостойких резинах на основе БНК
предпочтителен ПТДХ и нежелате-
лен ди-грег-бутилкрезол.
Термостойкость резин резко повы-
шается при добавлении антиоксидан-
тов в минеральные масла и топлива.
Напр., в углеводородных топливах
высокой чистоты, которые не содер-
жат антиокислительных присадок, ес-
тественных ингибиторов окисления и
сернистых соединений, каждая све-
жая порция топлива приводит к ин-
тенсивному окислению и разрушению
резин из БНК- Для предупреждения
разрушения можно добавлять в гид-
роочищенное топливо присадки фе-
нольного типа (ионол, бисфенол) или
5—20 % (об.) топлива прямой пере-
гонки, содержащего сернистые и кис-
лородсодержащие соединения.
Не следует оценивать термостой-
кость резин в жидких средах по ре-
зультатам кратковременных испыта-
ний. Напр., после старения в масле
ASTM № 2 при 95 °C в течение 168 ч
изменение показателей свойств двух
различных резин из БНК было оди-
наково мало, но после старения в те-
чение 1000 ч значение fp снизилось
до 6 и 12 МПа, ер до 60 и 210 %.
При ускоренных испытаниях следует
296
учитывать возможность термического
разложения жидкости с последую-
щим разрушением резины продукта-
ми ее распада. Ф. М.
Лит.: 105, 222, 278, 283, 333
(с. 137)
ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ, ТЕРМО-
ПЛАСТИЧНЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ
(thermoplastic elastomers, thermo-
plastische Elastomere)
Полимерные материалы, которые не
требуют вулканизации, но сочетают
свойства резин при температуре экс-
плуатации с технологическими свой-
ствами термопластов в процессе пе-
реработки в изделия при более вы-
сокой температуре. При температуре
эксплуатации ТЭП содержат жест-
кую фазу, выполняющую функции
физических узлов пространственной
сетки, и эластичную фазу, которая
связывает эти узлы. При более вы-
сокой температуре физические узлы
обратимо разрушаютси и свойства
материала приближаются к свойствам
расплава термопласта. Это позволяет
проводить его переработку способа-
ми, известными для термопластов.
После охлаждения до температуры
эксплуатации разрушенные физиче-
ские узлы сетки восстанавливаются
и материал в изделии вновь приобре-
тает свойства, характерные для ре-
зины. Влияние пластификаторов на
свойства ТЭП обусловлено их се-
лективным растворением в жесткой
или эластичной фазе.
Термоэластопластами могут быть
блок-сополимеры, смеси каучуков с
термопластами. ТЭП на основе блок-
сополимеров имеют линейную типа
[АВА] и звездообразную типа [АВ]ЛХ
структуру (термоэластопласты сти-
рольные трехблочные) или структуру
типа [АВ]„ (термоэластопласты урета-
новые и полиэфирные), где А — жест-
кий, В — эластичный блок (сегмент).
Твердые и эластичные блоки в ли-
нейной структуре ТЭП располагаются
статистически нли упорядоченно. ТЭП
на основе привитых сополимеров в
промышленном масштабе не исполь-
зуются. Двухблочные сополимеры
структуры [АВ] и трехблочные сопо-
лимеры структуры [ВАВ] не обла-
дают свойствами ТЭП и ведут себя
аналогично невулканизованным кау-
чукам. Блок-сополимер является тер-
моэластопластом, если совместимость
сегментов жесткого и эластичного
са жестких сегментов в многоблоч-
ных ТЭП — несколько сотен. Жест-
кие блоки (узлы сетки) находятся в
кристаллическом или стеклообразном
состоянии.
ТЭП на основе смесей каучуков
с термопластами получают в виде
механических смесей или продуктов
химических реакций между компо-
нентами смеси (изготовление методом
динамической вулканизации). Таким
образом получают термоэластопласты
на основе полиолефинов и натураль-
ного каучука.
ТЭП Твердость по Шору А н D, усл. ед. fp. МПа 8р, % Стоимость, оти. ед. *
Стирольные 30А-95А 5-38 70-1300 0,8-2,2
На основе полиолефинов 55A-70D 3-34 50-1100 0,8-2,5
На основе НК 60А-95А 6-25 200-800 —
Полиэфирные 40D—72D 13-40 20-750 3-5
Полиуретановые 70A-75D 10-60 100-1000 1,8-4,5
Полиамидные 75A-63D 29-51 400—700 3-5
* БСК—1,0; БНК —2,0 (зарубежные данные).
блоков настолько мала, что при тем-
пературе эксплуатации жесткие сег-
менты ассоциируются, выделяясь в
отдельную фазу. При этом Тс(ТПЛ)
сегментов эластичного блока должна
быть ниже температуры эксплуата-
ции, а Тс(Гпл) жесткого блока выше
нее. Мол. масса и объемная доля
жестких блоков должны быть доста-
точно большими, чтобы в результате
разделения фаз образовались физи-
ческие узлы сетки, но не настолько,
чтобы материал потерял эластичность
и являлся термопластом. ТЭП струк-
туры [АВ]Л из-за большего числа уз-
лов, приходящихся на одну макро-
молекулу, имеет более высокую эла-
стичность чем ТЭП структуры [АВА].
Размер доменов (ассоциатов) жест-
ких блоков, равномерно распределен-
ных в эластической фазе, составляет
несколько сотен ангстрем; мол. мас-
Пренмущества ТЭП по сравнению
с резинами из НК и СК: возмож-
ность повторного использования от-
работанных изделий и отходов их
производства без регенерации, мень-
шая трудоемкость и энергоемкость
переработки, повышенная производи-
тельность оборудования, отсутствие
процесса вулканизации и часто про-
цесса смешения. Однако ТЭП имеют
более низкую температуру эксплуа-
тации, ухудшенные динамические
свойства и адгезию к металлу, повы-
шенные ОДС и ползучесть под на-
грузкой, более высокую стоимость.
Промышленные типы ТЭП вклю-
чают стирольные (блок-сополимеры
стирола или а-метнлстирола с бута-
диеном, изопреном или олефинами,
в том числе гидрированные), поли-
олефиновые (механические смеси ЭПТ
с термопластами и нх «динамические
вулканизаты»), на основе НК (ме-
ханические смеси НК с термопласта-
ми и их «динамические вулканиза-
ты»), полиэфирные, полиуретановые.
Кроме того, выпускают полиамидные
ТЭП марок пебакс (Франция),
ELY 1256, XR 3808, X 4006 (ФРГ).
Известны, но не имеют промышлен-
ного значения ТЭП на основе блок-
сополимеров полисилоксана с поли-
силилариленсилоксаном, алифатиче-
ским или ароматическим полиэфира-
ми, виниловыми полимерами, а также
на основе блок-сополимеров, содер-
жащих полиакриловые, поливинил-
пиридиновые и полисульфидиые
блоки.
Лит.: 48, 63, 190, 213 (т. 2), 265,
315 (т. 3, с. 638), 337, 348, 353, 366,
379
ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ НА
ОСНОВЕ НК (natural rubber thermo-
plastic elastomers, thermoplastische
Naturkautschukelastomere)
Смеси термопластов и НК, получен-
ные механическим смешением или
динамической вулканизацией. В зави-
симости от соотношения НК и ПП
(от 70:30 до 30:70), содержания
мягчителей и наполнителей механиче-
ские смеси имеют плотность 910—
1020 кг/м3, ПТР (230 °C, 5 кг) от
2,3 до 10 г/10 мии, fp 6—25 МПа,
ТЭП легко перерабатываются на
автоматизированном оборудовании,
применяемом для термопластов (литье
под давлением, формование с разду-
вом, вакуумное формование, экстру-
зия и др.). Оптимальные свойства из-
делий достигаются при использова-
нии оборудования, обеспечивающего
высокую деформацию сдвига, т. е.
наблюдается ухудшение механических
свойств материалов в ряду методов:
литье под давлением > экструдиро-
вание > каландрование > компрес-
сионное формование. На выходе из
экструдера необходимо эффективное
охлаждение, предотвращающее де-
формацию изделий.
ТЭП используются в основном в
производстве обуви, автомобильных
деталей, труб, рукавных изделий, ка-
бельных изделий, а также при моди-
фицировании полимерных адгезивов
и покрытий. Ф. М.
ер = 200—800 %, В 40—150 Н/мм,
f50 5—15 МПа; И по Шору А 60—95
или по Шору D 30—60, отношение
модулей при изгибе о (—30 °C)/а
(70 °C) 7—9, темп. разм. не менее
150 °C, морозостойкость до —40 °C.
Предпочтительно соотношение НК и
ПП от 60 : 40 до 40 : 60. Возможно
применение других термопластов,
напр. ПЭ. Динамические вулканиза-
ты, содержащие 20—40 % кристалли-
ческого ПС, 20—30 масс. ч. нафте-
нового масла и до 10 масс. ч. мела
имеют ПТР (190 °C, 2—16 кг) от 6
до 27 г/10 мин, fp 9—12 МПа, ер
300—400 %, f100 2-4 МПа, f3oo 7—
10 МПа. Максимальное значение fp
достигается при содержании ПС
40%. ТЭП на основе НК ударостой-
ки при отрицательной температуре,
стойки к водным растворам кислот,
оснований и солей, свето- и озоно-
стойки- Вязкость расплава механиче-
298
скйх смесей выше вязкости расплава
используемого ПП. Для снижения
вязкости расплава и твердости ис-
пользуют маслонаполненный НК или
добавляют в смесь мягчители высо-
кой вязкости (5—15 масс. ч). Низ-
ковязкие масла не рекомендуются
из-за склонности к выцветанию. Для
защиты от старения применяют смесь
аминного и фенольного антиоксидан-
тов; в качестве светостабилизаторов
используют до 5 масс. ч. техуглерода
или диоксида титана, смесь дилау-
рилтиодипропиоиата и УФ-поглотите-
ля, усадку при формовании снижают
добавлением мела, каолина или таль-
ка. Сшивание динамических вулкани-
затов проводят органическими перо-
ксидами или обычной вулканизующей
системой.
ТЭП на основе НК получают в
закрытых смесителях при температуре
загрузки компонентов 80—120 °C, тем-
пературе выгрузки композиции около
180 °C, выше 200 °C происходит ин-
тенсивная деструкция НК. Теплооб-
разование при смешении приводит к
быстрому (3—5 мин) разогреву до
темп. пл. ПП (165 °C) или ПЭВД
(135°C). Переработку проводят иа
литьевых машинах при температуре
в зонах загрузки, центральной и литья
соответственно 170—190, 180—200 и
190—220 °C, температуре формы 30—
60 °C. Ф. М.
Лит.: 54, 190, 337, 353, 354, 366,
379
ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ НА ОС-
НОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ (polyolefi-
nic thermoplastic elastomers, thermop-
lastische Polyolefinelastomere)
Смеси ЭПТ (ЭПК) и термопластов,
получаемые механическим смешением
или динамической вулканизацией. Для
получения ОТЭП используют высоко-
молекулярные каучуки, обеспечиваю-
щие повышенные когезионную проч-
ность й эластическое восстановление,
меньшую хладотекучесть и улучшен-
ные экструзионные характеристики.
При механическом смешении приме-
няют каучуки с высоким [60—80 %
(мол.)] содержанием этилена и вы-
сокой мол. массой. Соотношение кау-
чука и термопласта может изменять-
ся от 30 : 70 до 90 : 10. Применяют
ПП с высоким ПТР. Для улучшения
эластических свойств при пониженной
температуре, уменьшения твердости
и жесткости материала часть ПП за-
меняют ПЭ, иногда с добавлением
мягчителя. При повышении содержа-
ния ПП возрастают f&, fp и Н, сни-
жается ер. Напр., при повышении со-
держания ПП от 25 до 50 % значе-
ние fE в интервале температуры от
—30 до 70 °C возрастает в 4—6 раз.
Другие ингредиенты композиций обыч-
но включают светостабилизаторы
(производные бензофенона и бензтри-
азола), антиоксиданты (0,1—0,2 %
производных затрудненного фенола)
и антипирены. Помимо материалов
общего назначения изготавливают
специальные типы ОТЭП (напр., мас-
лостойкие, трудновоспламеняющиеся,
диэлектрические). Выпускают в виде
гранул или таблеток светлых или
черного цветов, полностью готовыми
к переработке в изделия.
В отличие от других термоэласто-
пластов ОТЭП имеют более низкие
плотность (870—1090 кг/м3) и стои-
мость, больший интервал температу-
ры эксплуатации, повышенную стой-
кость к воздействию кислорода, озо-
на, УФ-излучения, воды и водяного
пара, химических реагентов (спиртов,
сложных эфиров, аминов, кетонов,
альдегидов, неорганических кислот,
щелочей, солей), а также к ударам
и многократному изгибу, улучшенные
диэлектрические характеристики. Не-
достатки — низкая стойкость к исти-
ранию, плохие адгезионные характе-
299
Диетики и восстанавливаемость по-
сле деформации. В зависимости от
состава (тип и количество каучука
и термопласта) и способа получения
твердость по Шору А составляет
55—95 ед., или по Шору D 40—
70 ед., fp 3—15 МПа (при средней
твердости) и до 34 МПа (при высо-
кой твердости), ер 200—1100 % (при
средней твердости) и до 50 % (при
высокой твердости), 0Р 10—150 %,
В 4—140 Н/мм, f100 1,4—14 МПа,
ОДС (24 °C, 22 ч) 25—92 %, Тс от
—55 до —65 °C, 7\Р от —55 до
—80 °C. Физико-механические показа-
тели ОТЭП в изделиях, полученных
литьем под давлением, выше, чем те
же показатели для шприцованных
изделий. При повышении твердости
возрастают fp и ОДС. Механические
смеси длительно работоспособны до
125 °C, динамические вулканизаты до
150 °C. ОТЭП морозостойки до тем-
пературы от —30 до —60 °C. Свой-
ства ОТЭП зависят от их твердости.
Напр., при повышении твердости сан-
топрена от 64 А до 50 D значение
fioo изменяется от 2,3 до 10 МПа,
В от 32 до 112 Н/мм, Тхр примерно
от —60 до —34 °C, 0Р от 10 до 61 %,
ОДС (25 °C, 22 ч) от 22 до 40 %
и выше, ОДС (100 °C, 22 ч) от 34
до 65 % и выше, индекс истирания
от менее 54 до более 600, AV (вода,
100 °C, 168 ч) от 4 до менее 2 %,
AV (масла ASTM № 1 и 3, 100 °C,
168 ч) от 36 и 86 % до менее 6 и
менее 30 %', AV (топливо В, 23 °C,
168 ч) от 59 до менее 21 %.
Промышленные марки ОТЭП из-
готавливают: США — TPR («Юни-
ройал»), Нор дель ТР и соммел («Дю-
пон»), телкар ТР («Гудрич»), санто-
прен («Монсанто»); Великобрита-
ния — витакон ТРО («Бритиш ви-
та»), Юнипрен (ISR); ФРГ — лева-
флекс ЕР («Байер»), вестопрен ТР
(«Хемише верке хюллс»); Франция —
300
вёста4>лекс («Сокабу»); Италии — дУ-
трал ТР («Монтэдиссон»); Нидерлан-
ды— келтан ТР и келбурон (ДБМ);
Япония — сумитомо ТРЕ («Суми-
томо») .
Перерабатывают ОТЭП на обору-
довании промышленности пластмасс
при скорости сдвига от 10 до
10 000 с_| (экструдеры) и темпера-
туре выше температуры размягчения
материала, необходимая температура
повышается с возрастанием твердо-
сти ОТЭП. Оптимальные свойства до-
стигаются при смешении в высоко-
скоростных двухчервячных и одно-
червичных экструдерах (L/D > 30)
при высоком напряжении сдвига, от-
сутствии локальных перегревов, до-
статочном времени для диспергиро-
вания компонентов, температуре вы-
ше температуры плавления термо-
пласта.
Экструдирование (шприцевание)
проводят на машинах с L/D от 20: 1
до 30 : 1 (предпочтительно выше) при
степени сжатия от 2:1 до 3,5:1.
Температура в зонах питания, сжа^
тия и выдавливания 160—210, 190—
230 и 200—250 °C; температура рас-
плава 200—250 °C (для экструдеров
с диаметром червяка более 6 мм тем-
пература снижается на 20—30 °C).
Разбухание экструдата до 10—20%.
Каландрование проводят при 180—
210 °C. Напр., при переработке санто-
прена температура валков составляет
170—188 °C. Литье под давлением
проводят на машинах с возвратно-
поступательным движением червяка
при температуре цилиндра в зонах
загрузки, центральной и литья соот-
ветственно 170—200, 180—220 и
190—230 °C; температура формы 20—
90 °C, цикл изготовления изделия 10—
50 с, частота вращения червяка 50—
200 об/мин, усадка 1—3 %.
ОТЭП применяют в изделиях, в
которых деформация ие превышает
100 % й не является длительной. Ос-
новные области применения — авто-
мобильная, кабельная и обувная про-
мышленность, промышленность строи-
тельных материалов, а также произ-
водство формовых и неформовых
РТИ, прорезиненных тканей, бытовой
техники, спортивных и медицинских
товаров. Ф. М.
Лит.: 12, 54, 115, 190, 265, 337,
353, 354, 366, 379
ТЕРМОЭЛАСТОП ЛАСТЫ ПОЛИ-
ЭФИРНЫЕ (polyester thermoplastic
elastomere, thermoplastische Polyathe-
relastomere)
Статистически чередующиеся блок-
сополимеры сложных полиэфиров
строения [АВ]Л, где А — эластичный
(аморфный) блок, В — жесткий (кри-
сталлизующийся) блок. Обычно
ПЭТЭП получают из терефталевой
кислоты, полиалкиленгликоля (напр.,
политетраметиленгликоля) и коротко-
цепного диола (напр., бутандиола-1,4).
В отличие от дискретных доменов в
стирольных ТЭП, кристаллические об-
ласти, по-видимому, образуют непре-
рывную фазу.
Наиболее известен хайтрел (США)
общей формулы
жесткий блок
где мол. масса жесткого тетрамети-
лентерефталатного блока равна
800—5000, мол. масса эластично-
го политетраметиленгликольтерефта -
латного блока примерно 1000. Хай-
трел с твердостью по Шору D 40,
63 и 72 ед. содержит примерно 30,
75 и 82 % жестких сегментов. Близ-
кую химическую структуру имеет
арнитель (Нидерланды). Известны
также галфлекс (США), пилпрен
(Япония), элятел (ПНР), Выпускная
форма ПЭТЭП —гранулы или поро-
шок.
ПЭТЭП — наиболее твердые и
жесткие термоэластопласты (мини-
мальная твердость по Шору А равна
92 или по Шору D 40 ед.). Хайтре-
лы с твердостью по Шору D 40, 55,
63 и 72 ед. имеют плотность соот-
ветственно 1170, 1200, 1220 и
1250 кг/м3; Л —75, —55, —2 и
20°C; 7\р ниже —70°C; темп. пл.
177, 202, 213 и 220 °C; fp 25, 38, 39
и 39 МПа; 8Р 450, 450, 350 и 350 %,
модуль упругости при изгибе 48,
207, 345 и 520 МПа. Арнитель имеет
/зоо 15 МПа, /р 37 МПа, 8Р 700 %,
В 150 Н/мм, эластичность по отско-
ку 53 %. ПЭТЭП характеризуются
высокими жесткостью при малом
удлинении, сопротивлением ползуче-
сти и многократным деформациям,
усталостной выносливостью и низким
теплообразованием, морозостойко-
стью и изгибостойкостью при низ-
кой температуре, газо- и водонепро-
ницаемостью, низкой истираемостью
(30 мм3), хорошими озоно- и био-
стойкостью. Максимальная темпера-
тура длительной эксплуатации иа
воздухе 120—140 °C, кратковремен-
эластичный блок
ной — до 160 °C. После выдержки
при 140 °C (168 ч) значении fp и 8Р
снижаются соответственно на 8 и
2 %. При добавлении стабилизато-
ров работоспособны в течение 150—
400 ч при 150°С, 100—120 ч при
163 °C, 20—40 ч при 177 °C. Имеют
низкое сопротивление ОДС. Стойки
к маслам (до 100 °C), топливам,
алифатическим углеводородам, ке-
тонам, сложным эфирам, разбавлен-
301
мым кислотам И Щёлочам. Химстой-
кость возрастает при повышении
твердости ПЭТЭП. Растворимы в
ароматических и хлорированных
углеводородах, разрушаются в го-
рячих (70 °C) коицеитрироваиных
кислотах и основаниях, органических
кислотах. Более стойки к гидролизу,
чем уретановые ТЭП. Без добавле-
ния стабилизаторов неработоспособ-
ны в воде при температуре выше
70 °C. Хайтрел, защищенный поли-
карбо диимидом, работоспособен при
70 °C в воде более года, при 100° С —
до 6 мес. Горюч.
ПЭТЭП совмещаются с ЭПТ
(снижение твердости) и ПВХ (сни-
жение стоимости); добавление более
5 масс. ч. наполнителей нежелатель-
но. Термостабилизаторы — ПТДХ,
4,4-диалкилдифеииламин (1 масс. ч.).
Светостабилизаторы — беизтриазолы
(0,5—1,0 масс. ч.).
ПЭТЭП перерабатывают метода-
ми промышленности пластмасс (экс-
трузия, литье под давлением, рота-
ционное формование при 175—
230 °C). Гигроскопичны (поглощают
влагу из атмосферы за несколько
часов), хранятся в герметичной упа-
ковке, предпочтительно из алюми-
ниевой фольги. При поглощении
выше 0,1 % влаги из-за возможной
деструкции при переработке необхо-
дима сушка при 100 °C (2—3 ч)
или 150°C (45 мин). Выше 250°C
свойства резко ухудшаются из-за
гидролиза. Оптимальные свойства
изделий достигаются при переработ-
ке на оборудовании с высоким на-
пряжением сдвига, снижаясь в ряду
методов: литье под давлением, экс-
трузия, калаидрование, прессование.
Предпочтительны литьевые машины
с возвратно-поступательным движе-
нием червяка (плунжерные литьевые
машины непригодны) при температу-
ре цилиндра, сопла и формы соот-
ветственно 200—230, 235 и 50 °C.
Для тонкостенных изделий необхо-
дима более высокая температура по
сравнению с толстостенными, извлече-
ние горячих изделий из формы не-
допустимо. Степень сжатия распла-
ва от 3: 1 до 3,5 : 1 (при меньшей
степени сжатия расплав неодноро-
ден, при большей степени сжатия
возрастают энергозатраты), отноше-
ние L/D от 18:1 до 24:1, частота
вращения червяка 60 об/мин, давле-
ние прессования 42—98 МПа, про-
должительность цикла формования
от 15 с (тонкостенные изделия) до
3 мин (толстостенные изделия). Экс-
трудироваиие проводят иа машинах
с L/D от 20 до 25 при температуре,
которая зависит от твердости
ПЭТЭП. Напр., при переработке ма-
териалов с твердостью по Шору D
40 и 72 ед. температуры в зоне пи-
тания составляют соответственно
155—165 и 205—210°С, в зонах
сжатия и выдавливания 170—180 и
210—230 °C, расплава 170—190 и
225—235 °C; степень сжатия — от
3:1 до 4 : 1.
ПЭТЭП применяют в производ-
стве формовых и иеформовых РТИ
(рукава, ремни без армирующих
материалов, детали гусениц снегохо-
да, футеровка и др.), легких шин,
изоляции кабелей и проводов, за-
щитных покрытий, деталей обуви,
пленок, листов., адгезивов. В произ-
водстве изделий часто используется
без усиливающих текстильных или
металлических материалов. Ф. М.
Лит.: 54, 63, 190, 213 (т. 2), 265,
337, 373, 379
ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ СТИ-
РОЛЬНЫЕ (styrene thermoplastic
elastomers, thermoplastische Styrol-
elastomere)
Блок-сополимеры линейной [ABA']
или звездообразной (радиальной)
302
[АВ]ПХ структуры, где А и А'—
полистирольиые (С) или поли-а-ме-
тилстирольиые (М) жесткие блоки;
В — полиизопреиовые (И), полибута-
диеиовые (Б), полипиперилеиовые
(П) или полиолефиновые, обычно
полиэтиленбутиленовые (Э) эластич-
ные блоки.
Обычно получают методами рас-
творной полимеризации. При гидри-
ровании СТЭП с высокой степенью
неиасыщеииости типа 1,2- или 1,4-
образуются полиолефиновые эластич-
ные блоки (полиэтилеибутиленовые —
из полибутадиеновых—1,2; этилен-
пропилеиовые — из полиизопреио-
вых—1,4; полиэтиленовые — из по-
либутадиеновых— 1,4).
Оптимальное содержание связан-
ного стирола (а-метилстирола) в
СБС равно 30—40 %, в СИС 15—
40 %, в маслонаполненных СТЭП до
50 %; при содержании связанного
стирола 60—80 % материал являет-
ся термопластом.
Блоки полистирола и поли-а-ме-
тилстирола имеют атактическую
структуру, мол. масса 10—50 тыс.
(чаще 10—25 тыс.), Тс соответствен-
но 70—100 и 117—170 °C, размер
сферических домеиов 200—400 А,
расстояние между доменами 600—
700 А.
Блоки полибутадиена содержат
Ч«с-1,4-звеиья (40—45 %), транс- 1,4-
звенья (45—48 %) и 1,2-звеиья
(8—12 %), мол. масса 30—120 тыс.,
Тс от —80 до —100 °C.
Блоки полиизопреиа содержат
цис- 1,4-звенья (70—80 %), транс-\,4-
звеиья (15—25%) и 3,4-звенья
(3—5 %), мол. масса 30—120 тыс.,
Тс от —60 до —70 °C.
Максимальная мол. масса линей-
ных СТЭП, содержащих бутадиено-
вые и изопреновые блоки, составляет
соответственно 100 и 150 тыс.; звез-
дообразных, содержащих бутадиено-
вые блоки, 100—170 тыс.; возрастая
до 250—300 тыс. для маслона полнен-
ных образцов. Плотность СТЭП 940—
1300 кг/м3. Выпускная форма — гра-
нулы, крошка, пленки, порошки. Рас-
творимы в циклогексане, толуоле, ме-
тилэтилкетоие, дибутиловом эфире.
СТЭП имеют высокие значения
fe, 8р и эластичности по отскоку,
регулируемую твердость по Шору А
(от 30 до 95 ед.), хорошее сопро-
тивление многократному изгибу, вы-
сокие диэлектрические характеристи-
ки (в т. ч. при частотах до 10 Гц),
но относительно низкое сопротивле-
ние раздиру (20—60 Н/мм) и плохие
динамические свойства. Восприимчи-
вы к окраске, стойки к воде и ще-
лочам. Погодостойкость и термо-
стойкость, стойкость к маслам и
углеводородным растворителям немо-
дифицироваиных СТЭП аналогична
этим показателям для резин иа осно-
ве ИК и БСК. Гидрированные СТЭП
имеют повышенные термическую,
термоокислительную и светоозоио-
стойкость из-за отсутствия двойных
связей в эластичном блоке. Гидри-
рование несколько повышает fe и fp>
но снижает еР, В и Тс эластичного
блока. Модифицирование полярными
мономерами повышает маслостой-
кость СТЭП.
При одинаковой мол. массе звез-
дообразные СТЭП имеют значитель-
но меньшую вязкость растворов и
расплавов, чем линейные. Это обес-
печивает повышенную текучесть их
расплава при большей мол. массе.
Подбирая содержание связанного
стирола, мол. массу и содержание
мягчителя (маслоиаполиеииые образ-
цы) можно получать СТЭП с за-
данными технологическими и техни-
ческими свойствами. Напр., при по-
вышении содержания стирола воз-
растают fp и Я, снижаются ер и
эластичность по отскоку. Применение
Ж
а-метилстирола повышает сопротив-
ление раздиру и улучшает адгезион-
ные свойства (по сравнению со сти-
ролом).
Максимальная температура экс-
плуатации ограничена размягчением
полистирольиых и поли-а-метилсти-
рольиых жестких блоков при нагре-
вании соответственно до 50—70 и
80 °C. Минимальная рабочая темпе-
ратура СТЭП, содержащих полибу-
тадиеновые и полиизопреиовые эла-
стичные блоки, составляет соответ-
ственно —70 и от —50 до —60 °C.
Отечественные СТЭП имеют ли-
нейную С—Б—С (ДСТ-30, ДСТ-50,
ДСТ-80), С—И—С (ИСТ-17, ИСТ-25,
ИСТ-50), М—Б—С (ДМСТ),
М—Б—М' (ДМСТ-35) и звездооб-
разную (М—Б)„Х (ДМСТ-Р) струк-
туру. Содержание связанного стиро-
ла в ДСТ-30, ДСТ-50, ДСТ-80,
ИСТ-17, ИСТ-25, ИСТ-50, ДМСТ со-
ставляет соответственно 30, 52, 80,
17, 25, 50, 18 % (масс.), а связанно-
го а-метилстирола в ДМСТ,
ДМСТ-35, ДМСТ-Р 20, 35 и 34 %
(масс.). Показатель текучести рас-
плава ДСТ-30, ДСТ-50, ДСТ-80,
ИСТ-17, ИСТ-25, ИСТ-50, ДМСТ,
ДМСТ-35 и ДМСТ-Р (190°С, 216 Н)
составляет соответственно 64, 75, 5,
73, 44, выше 100, 46,38 и 40 г/10 мин;
fP 32, 31, 27, 30, 38, 23, 24, 23 и
28 МПа; ер 880, 620, 10, 1350, 1050,
830, 760, 870 и 720 %. Сопротивле-
ние раздиру ДСТ-30, ДМСТ,
ДМСТ-35 и ДМСТ-Р 30, 35, 47 и
51 Н/мм; твердость по Шору А 69,
70, 62 и 77 ед.; характеристическая
вязкость 0,75—0,85 дл/г.
За рубежом выпускают линейные
СБС и СИС (карифлекс TR, кратон,
тафпреи), линейные СЭС (кратон G,
элексар), звездообразные СТЭП (сол-
преи 400, европрен SOLT) и др. Вяз-
кость по Муни при 137 °C состав-
ляет от 20 до 90, а для маслонапол-
S04
ценных образцов при 100 °C от 80
до 100; fp 5—38 МПа; ер 100—
1300 %.
Применяют СТЭП или компози-
ции иа их основе, которые могут со-
держать ингредиенты для улучшения
отдельных характеристик и (или)
снижения стоимости материала. Озо-
ностойкость повышают добавлением
до 20 % ЭПТ, ЭВА или ПЭ; для
повышения термостойкости вводят до
20 % ПП, вязкость расплава умень-
шают добавлением ЭВА. Для повы-
шения fe> fp< В, Н усталостной вы-
носливости и сопротивления истира-
нию, улучшения технологических
свойств добавляют ПС. Стоимость
изделий из СТЭП снижают добав-
лением дешевых масел и наполните-
лей. Наполнители могут частично
предотвращать ухудшение свойств
материала мягчителями. Все напол-
нители не изменяют или ухудшают
fP. Усиливающие наполнители увели-
чивают f8, fp и В при повышенной
температуре, но снижают текучесть
расплава СТЭП. Содержание напол-
нителя больше влияет на свойства
композиции, чем его поверхность.
Техуглерод применяют в небольшом
количестве для окрашивания компо-
зиции или защиты от УФ-излучения.
Для уменьшения стоимости изделий
добавляют до 100 масс. ч. мела или
других минеральных наполнителей и
до 100 масс.ч. мягчителя, однако
при этом существенно ухудшаются
механические свойства материала.
Масла снижают значения fsoo, fp, В
и Я, но повышают текучесть рас-
плава СТЭП. Масла должны сов-
мещаться с полимером эластичной
фазы, ио не растворяться в ПС (па-
рафиновые, нафтеновые). Применение
ароматических масел и эфирных пла-
стификаторов недопустимо. Исполь-
зуют также углеводородные н кума-
роновые смолы, воска, стеариновую
кислоту (1—2 масс.ч.) или цинковую
соль жирных кислот (1—2 масс.ч.).
Эластичные блоки защищают от
УФ-излучеиия с помощью производ-
ных беизтриазола, беизофеноиов,
ДБДТК никеля; в качестве антиозо-
нантов применяют ДБДТК никеля,
трибутилтиомочевину и др.; в каче-
стве антиоксидантов — ДБДТК цин-
ка (3 масс.ч.), МБМФ (1 масс.ч.),
ДМБФ и др.
СТЭП перерабатывают иа техно-
логическом оборудовании для пере-
работки термопластов или резино-
вых смесей. Композиции изготавли-
вают в закрытом смесителе при вы-
соких частоте вращения роторов и
давлении на плунжер верхнего за-
твора (загрузка компонентов при
100 °C, выгрузка композиции при
120—150 °C). Объем заправки иа
10 % выше, чем при изготовлении
резиновых смесей. Часть наполните-
ля вводят вместе со СТЭП, поли-
мерные компоненты (ПС и др.) до-
бавляют до ввода мягчителя. Полу-
ченную композицию измельчают или
гранулируют для питания экструдера
или другого оборудования. При ис-
пользовании червячного смесителя
непрерывного действия СТЭП и на-
полнитель предварительно смеши-
вают, вводят в загрузочное устрой-
ство, а затем добавляют мягчитель.
Переработку иа вальцах проводят
при 130—150 °C, температура перед-
него валка на 10—20 °C выше тем-
пературы заднего валка.
Экструдирование проводят на
машинах холодного питания с отно-
шением L/D от 10:1 до 25: 1
(предпочтительно выше 15:1). Тем-
пература в зонах питания, сжатия и
дозирования составляет соответствен-
но 115—130, 120—150 и 130—170 °C,
температура головки 100—170 °C, тем-
пература расплава 135—190 °C. При
переработке композиций, содержа-
щих ПП или ПЭ, температура го-
ловки составляет 160—190 °C, для
композиции с ПС или ЭВА — не бо-
лее 120—130 °C (применимы экстру-
деры для резиновых смесей). Изде-
лия из СТЭП имеют низкую усадку
при экструдировании. Каландрование
проводят при фрикции 1,05:1,10, в
зависимости от состава композиции
температура верхнего, среднего и
нижнего валков составляет соответ-
ственно 105—130, 95—120 и 60—
ПО °C. При компрессионном формо-
вании материал прогревают несколь-
ко минут в форме при 120—170 °C
и низком давлении, а затем давле-
ние увеличивают. Литье под давле-
нием проводят, напр., при темпера-
турах цилиндра, литьевого отверстия
и формы соответственно 175, 130 и
25—50 °C, продолжительность цикла
составляет 20—60 с.
СТЭП применяют в производстве
обуви (кожзаменители, кйблукн, по-
дошвы), РТИ (трубки, рукава, фор-
мовые детали, коврики и др.), ад-
гезивов (растворы и расплавы), гер-
метиков, покрытий, медицинских из-
делий, спорттоваров и игрушек, а
также для модифицирования свойств
термопластов, битумов, смазочных
масел. Основное применение в За-
падной Европе — производство обу-
ви (67 %) и адгезивов (9%), мо-
дифицирование битума (14 %) и
пластмасс (6%). Ф.М.
Лит.: 59, 127, 169, 190, 246, 247,
265, 286,315 (т.З, с. 638), 337, 359, 379
ТЁРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ УРЕТА-
НОВЫЕ (urethane thermoplastic elas-
tomers, thermoplastische Urethanelas-
tomere)
Блок-сополимеры структуры [AB]„,
содержащие чередующиеся эластич-
ные олигомерные и жесткие диол-
уретановые блоки, которые термоди-
намически несовместимы и суще-
№
ствуют в виде двух фаз. Эластичные
блоки образуются при взаимодей-
ствии макромолекулярного гликоля
(полиэтиленгликольадипинат, поли-
тетраметилендиол, полипропилендиол
и др.) и диизоцианата (обычно
4,4-дифеиилметаидиизоцианат), жест-
кие блоки получают по реакции ме-
жду тем же диизоцианатом и удли-
нителем цепи (обычно бутиленгли-
коль-1,4). Жесткие кристаллические
или аморфные блоки, содержащие не
меиее двух молекул диола, ассо-
циируются с образованием агрегатов
(домеиов) размером 50—150 А. Мол.
масса сегментов эластичного блока
500—5000. Максимальному проявле-
нию свойств ТЭП способствует луч-
шее разделение фаз при возрастании
содержания уретановых и карбамид-
ных групп в результате повышения
мол. массы жесткого блока. Это при-
водит к возможному снижению Тс и
повышению эластичности ТЭП. Од-
новременно возрастают показатели
свойств, обусловленных наличием
жестких блоков fp, Н). Слож-
ные полиэфиры обеспечивают более
высокую жесткость ТЭП, чем про-
стые полиэфиры.
В зависимости от состава плот-
ность УТЭП составляет 1100—
1350 кг/м3, твердость по Шору А от
70 до 99 или (и) по Шору D от 35
до 75 ед. Физико-механические по-
казатели возрастают при повышении
твердости. Значения fv составляют
10—60 МПа,- ер 100—1000 %, В 50—
250 Н/мм, fI00 5—15 МПа, /зоо Ю—
30 МПа, эластичность по отскоку
25—65 %, истирание 20—80 мм3, Тс
от —25 до —50 °C, Лр до —79 °C,
плотность 1100—1350 кг/м3. Макси-
мальная температура эксплуатации
80—120 °C, при 100 °C значения /р
и В снижаются примерно в 2 раза,
при максимальной температуре при-
меняют УТЭП с большей твердостью,
зов
ОДС (22°С, 70 ч) 10—50%, ОДС
(70 °C, 22 ч) 25—60 %. В минераль-
ных маслах и смазках применяют
УТЭП на основе сложных полиэфи-
ров, в разбавленных кислотах и ще-
лочах при комнатной температуре —
на основе простых полиэфиров. УТЭП
слабо набухают в алифатических
спиртах, легко или ограниченно рас-
творимы в кетонах, ииертиы к топ-
ливам, но сильно набухают в арома-
тических углеводородах, разрушают-
ся в концентрированных кислотах и
щелочах. Недостаточно стойки к гид-
ролизу, особенно при повышенной
температуре. УТЭП на основе про-
стых полиэфиров более стойки, чем
на основе сложных полиэфиров. Из
сложных полиэфиров наиболее стой-
ки УТЭП на основе поли-е-капролак-
тона (длительно в воде при 20—
30 °C, кратковременно до 60 °C). Гид-
ролиз катализируется стеариновой
кислотой и ее солями; для его за-
медления добавляют до 2 % поли-
карбодиимида в УТЭП на основе
сложных полиэфиров.
Промышленные марки УТЭП вклю-
чают УК-1 (СССР), джектотаны, тек-
сины, эстаны, ройлары (США), дес-
мопаны, эластолланы, капроланы,
десмоколлы (ФРГ), дальтомоулд, рой-
лар, пресколлан, джектотан, капро-
лан, эластоллан, эстан (Великобрита-
ния), хайпреи, парапреи, пандекс,
игулулан, эластоллан, лесмолан
(Япония), пеллетаи (Нидерланды),
сиспур ЕТ (ГДР) и др. Мол. масса
линейных УТЭП с концевыми гидро-
ксильными группами (УК-1, эстаны,
десмоколлы) 15—20 тыс., они легко
растворимы в метилэтилкетоне, аце-
тоне, толуоле и др. Мол. масса сла-
бо сшитых УТЭП (десмопаны, текси-
ны, джектотаны и др.) 30—40 тыс.,
растворимы в тетрагидрофуране, ди-
метилформамиде, диметилсульфо-
ксиде,
УТЭП гигроскопичны, & результа-
те поглощения влаги разрушаются
при переработке. Поэтому их следует
хранить без доступа влаги. При по-
глощении более 0,2 % необходима
сушка при 50—120°С (в вакууме 1ч
или в циркулирующем воздухе 3 ч).
При увеличении твердости с 62 по
Шору А до 55 по Шору D темпера-
тура сушки повышается с 50 до
115 °C.
Экструдирование УТЭП проводят
на одночервячных машинах с L/D
от 20: 1 до 30: 1 (производитель-
' ность возрастает с повышением от-
ношения L/D), частота вращения
червяка 30—60 об/мин, давление
50—60 МПа, температура 160—
180 °C (изготовление профилей и тру-
бок) или 180—200 °C (кабельные из-
делия). При литье под давлением
чувствительны к напряжению сдви-
га, частота вращения червяка 50—
100 об/мин, степень сжатия не более
3: 1, температура цилиндра 160—
215 °C (повышается в направлении
течения), температура формы около
50 °C, необходимая температура пе-
реработки повышается с увеличением
твердости, усадка 0,8—2,0 % (снижа-
ется с увеличением твердости). Оп-
тимальные физико-механические по-
казатели достигаются после термооб-
работки изделий (80—100 °C) непо-
средственно после формования или в
результате выдержки в течение не-
скольких недель при 22 °C.
УТЭП применяют в производстве
РТИ (автодетали, гидравлические ру-
кава, виброизоляторы, силовые и из-
носостойкие детали), кабельных из-
делий и проводов, верха и подошв
обуви, обивочных материалов, об-
кладки нефте- и маслопроводов, пле-
нок и покрытий, клеев, искусственной
кожи. Ф М.
Лит.: 54, 190, 265, 306, 315 (т. 3,
с. 679), 337
ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД, ТЕХ-
УГЛЕРОД (carbon blacks, Russ)
Наполнитель. Высокодисперсный уг-
леродный материал — продукт термо-
окислительного или термического
разложения углеводородов, напр., тер-
моокислительного разложения жидко-
го углеводородного сырья (техугле-
род марок П234 и П514), природного
или попутного нефтяного газа (П701,
П703, П803, К354), термического раз-
ложения природного газа (Т900).
Классификация технического углеро-
да по способу получения включает
печной (в том числе «улучшенные»
марки), канальный, термический и
ацетиленовые типы.
Основные характеристики техугле-
рода — дисперсность и шерохова-
тость, структурность, химические
свойства поверхности (количество ад-
сорбированных, в основном кислород-
содержащих, активных групп), чис-
тота, содержание летучих и влаги,
плотность, выпускная форма (пыля-
щий или гранулированный), стои-
мость. В его состав входят углерод
(не менее 94 %), водород (0,3—
0,9%), хемосорбированный кислород
(0,1—5%), сера, минеральные при-
меси.
Кислотность поверхности характе-
ризуют значением pH водной суспен-
зии (ГОСТ 25699.6—83). Для различ-
ных типов техуглерода значение pH
может изменяться в пределах: 3—6
(канальный), 3—7 (ламповый), 3—
9,5 (печной), 5—7 (ацетиленовый),
7—8 (термический). Отечественные
марки техуглерода имеют следующие
значения pH: 3,7—4,5 (К354), 6—8
(П355—Э, П514), 6,5—8,5 (П245),
7—9 (П234, П324, П702, П703), 7,5—
9,5 (П705, П803), 9—11 (П701). При
повышении значения pH (снижении
кислотности поверхности техуглеро-
да) скорость вулканизации резино-
307
ЙЫХ смесей возрастает. Иногда хи-
мическую активность поверхности тех-
углерода характеризуют показателем
поглощения дифенилгуанидииа (про-
порционален активности поверхно-
сти).
Содержание золы в отечественных
марках техуглерода ие должно пре-
вышать (%): 0,05 (К354), 0,15
(Т900), 0,20 (А437-Э), 0,30 (П234,
П324), 0,45 (П245, П355-Э, П514,
П705, П803), 0,48 (П701, 0,50 (П702,
П703). В зависимости от марки тех-
углерода допускается: доля общей
серы не более 0,7—1,1 %; массовая
доля остатка после просева через
сито с сеткой 0045К ие более 0,08—
0,10 % и сито с сеткой 014К не бо-
лее 0,01—0,02%; массовая доля
пыли в гранулированном техуглероде
не более 5—8 %; сопротивление гра-
нул истиранию 87—95 %. Содержа-
ние летучих веществ в различных ти-
пах техуглерода составляет (%):
0,1—0,5 (термический), 0,3—0,4 (аце-
тиленовый), 0,3—4,0 (печной), 0,3—10
(ламповый), 3—17 (канальный). Мас-
совая доля потерь при 105 °C для
отечественных марок техуглерода со-
ставляет (%, ие более): 0,1 (А437-Э),
0,35 (П701), 0,4 (Т900), 0,5 (П324,
П702, П703, П705, П803), 0,4—0,6
(П234), 0,9 (П245, П355—Э, П514),
1,5 (К354). Методы испытаний техуг-
лерода приведены в ГОСТ 25699.1—
83 —ГОСТ 25699.14—83 (СТ СЭВ
2129—80).
Плотность техуглерода в зависи-
мости от его марки составляет (по
пикнометру) 1800—1900 кг/м3 (чаще
1850—1860), насыпная плотность от
280 (П355-Э) до 450 (П701) кг/м3.
Отечественный печной и канальный
техуглерод выпускается в основном
в виде гранул, термический, ацетиле-
новый и отдельные марки печного
(напр., П803 РВДМ) — в пылящем
виде. ПДК пыли техуглерода в воз-
308
духе рабочей зоны производствен-
ных помещений составляет 4 мг/м3.
Стоимость печного техуглерода воз-
растает при повышении его дисперс-
ности от 180 (П803) до 340 (П245)
руб./т, стоимость канального и аце-
тиленового техуглерода составляет
соответственно 600 и 1950 руб./т.
В зависимости от диаметра час-
тиц и удельной поверхности разли-
чают активный (до 30 им), полуак-
тивиый (31—100 им) и малоактив-
ный (выше 100 им) техуглерод.
При изготовлении резиновой сме-
си часть молекул каучука связыва-
ется с поверхностью первичной струк-
туры активного техуглерода, образуя
нерастворимый углерод-каучуковый
гель, количество которого зависит от
типа и содержания техуглерода,
строения каучука и условий смеше-
ния. Обычно усиливающее действие
техуглерода пропорционально количе-
ству углерод-каучукового геля, вы-
полняющего роль полифуикциоиаль-
ных узлов пространственной сетки
вулканизата.
Техуглерод используют для уси-
ления резин из иекристаллизующихся
каучуков и повышения износостойко-
сти резни (активные типы), улучше-
ния технологических свойств резино-
вых смесей, повышения твердости,
модуля, износостойкости, тепло- и
электропроводности, снижения стои-
мости резин (чаще полуактивиые и
малоактивные типы).
Выбор типа и содержания техуг-
лерода зависит от конкретных требо-
ваний к технологическим свойствам
резиновой смеси и заданных техниче-
ских характеристик резни. Наиболее
практически важными свойствами тех-
углерода являются дисперсность и
структурность. Обычно при повыше-
нии содержания техуглерода возрас-
тает вязкость, снижается эластиче-
ская восстанавливаемость, усадка при
ШприЦеваийи й калаидроваиии, со-
противление преждевременной вулка-
низации резиновых смесей. При этом
возрастают твердость, модуль, гисте-
резисные потери и теплообразование,
стойкость к старению; снижаются
эластичность, относительное удлине-
ние при разрыве, электросопротивле-
ние и стоимость резни; прочностные
свойства и износостойкость изме-
няются по кривой с максимумом, со-
ответствующим оптимальному напол-
нению резин. В качестве усиливаю-
щего наполнителя предпочтителен тех-
углерод П324 (ПМ-75, N330, HAF),
особенно «улучшенный». Более актив-
ные марки, иапр., П234 или П245
(ПМ-100, ПМ-105, N220, ISAF), ре-
комендуются только для очень тяже-
лых условий эксплуатации (скалы-
вающие и срезающие нагрузки).
Влияние техуглерода иа свойства
резни возрастает при улучшении его
диспергирования в резиновой смеси.
Предпочтительно введение техуглеро-
да двумя порциями (до и после до-
бавления мягчителя). При изготовле-
нии резиновой смеси из двух каучу-
ков важно распределение техуглеро-
да между ними. Напр., прочностные
свойства и износостойкость резины
иа основе ПИ и ПБ резко возра-
стают при поглощении большей части
техуглерода ПБ.
В настоящее время в резиновой
промышленности применяют в основ-
ном печной техуглерод (до 90 %).
Производство канального (заменен
печным иизкоструктуриым и окислен-
ным) и термического техуглерода за
рубежом в основном прекращено.
Резко возрос объем производства
«улучшенного» печного техуглерода
(моиодисперсиый, меньший размер
первичных структур, меньше шерохо-
ватость поверхности и количество
кислородсодержащих групп), обеспе-
чивающего повышенное взаимодей-
ствие с каучуком, более низкое теп-
лообразование при смешении, уско-
ренную вулканизацию и повышенные
физико-механические показатели ре-
зин. Напр., «улучшенный» техуглерод
HAF (N 375) обеспечивает практиче-
ски такую же износостойкость резин,
как и обычный ISAF (при меньшей
стоимости). Отечественный «улучшен-
ный» техуглерод П226М заменяет
обычный техуглерод П234 (ПМ-100).
Основные отечественные марки
техуглерода для резиновой промыш-
ленности включают: П245 (печной,
высокоактивный и высокодисперсный,
средней стру ктурн ости, ПМ-105),
П234 (печной, высокоактивный и вы-
сокодисперсный, средней структурно-
сти, ПМ-100), П243-О (печной, окис-
ленный, высокой дисперсности и
низкой структурности, активный,
ПМО-Ю1Н), П336 (печной, активный,
высокой дисперсности и структурно-
сти, ПМ-90В), П355-Э (печной, сред-
ней дисперсности и структурности,
для электростатических резиновых
изделий, ПМЭ-80В), П366-Э (печной,
средней дисперсности и высокой
структурности, для электропроводя-
щих и антистатических резиновых из-
делий), П324 (печной, активный,
средней дисперсности и структурно-
сти, ПМ-75), П514 (печной, средней
активности, дисперсности и структур-
ности, ПМ-50), П514М (то же, что
и П514, но модифицированный для
повышения адгезии резины к ткани),
П701, П702 и П703 (печной, полуак-
тивиый, низкой дисперсности и струк-
турности; соответственно ПГМ-ЗЗН,
ПМ-40Н и ПГМ-40), П705 (печной,
полуактивиый, низкой дисперсности
и высокой структурности, ПМ-30В),
П803 (печной, малоактивный, низкой
дисперсности и средней структурно-
сти, ПМ-15), Т900 (термический, ма-
лоактивный, низкой дисперсности и
структурности, ТГ-10), К354 (каналь-
309
ный, активный, высокой дисперсности
и низкой структурности, ДГ-100, не-
перспективен, рекомендуется заменять
иа П243-О); А437-Э (ацетиленовый,
элементный, для аитиэлектростатиче-
ских резиновых изделий, неперспекти-
вен, рекомендуется заменять иа
П366-Э), Ф. М.
Лит.: 67, 102, 131, 156, 183, 202,
209, 247, 260, 261, 270, 276, 278, 315
(т. 2, с. 351)
ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА ДИС-
ПЕРСНОСТЬ (dispersity of carbon
blacks, Russdispersionsgrad)
Характеризуется размером частиц
технического углерода, удельной по-
верхностью и удельным числом час-
тиц (число частиц в единице массы
техуглерода). Прямой метод опреде-
ления размера частиц — электронная
микроскопия. Поскольку частицы тех-
углерода имеют различные размеры,
рассчитывают среднеарифметический,
средиеповерхиостиый и средиечастич-
иый диаметры. Среднее арифметиче-
ское значение диаметра частиц поло-
жено в основу классификации техни-
ческого углерода по СТ СЭВ 3766—82
и ASTM D 1765. Обычно средний
диаметр частиц техуглерода различ-
ных типов составляет (нм): 10—30
(канальный), 13—85 (печной), 50—
100 (ламповый) и 150—500 (терми-г
ческий).
Удельная поверхность определяёт-
ся суммой поверхностей частиц, при-
ходящихся иа единицу массы техуг-
лерода. Различают геометрическую
(рассчитывается по результатам из-
мерения ' средиеповерхиостиого диа-
метра частиц методом электронной
микроскопии) и адсорбционную (опре-
деляется по величине адсорбции низ-
комолекулярных веществ, напр. азо-
та, фенола и иода техническим уг-
леродом) удельную поверхность.
Отношение удельной адсорбционной
Поверхности К удельной геометриче-
ской поверхности называют коэффи-
циентом шероховатости (пористости)
поверхности.
Иодное число техуглерода опре-
делиют по ГОСТ 25699.3—83 и
ASTM D 1510 (метод применим для
определения удельной поверхности
печного техуглерода и неприемлем
для канального, окисленного и тер-
мического типов). В соответствии с
ГОСТ 25699.4—83 определяют удель-
ную адсорбционную поверхность тех-
углерода по адсорбции фенола. Со-
гласно ГОСТ 25699.2—83 и ASTM
D 3765 удельную внешнюю поверх-
ность техуглерода определяют титри-
метрически (водным раствором цетил-
триметиламмоиийбромида — ЦТАБ).
Удельную поверхность техуглерода
по адсорбции азота (наиболее точ-
ный метод) определяют по ASTM
D 3037 (метод БЭТ). Удельная ад-
сорбционная поверхность (по азоту)
различных типов техуглерода состав-
ляет (м2/г): 100—1125 (канальный),
20—950 (печной), 20—100 (лампо-
вый), 60—70 (ацетиленовый), 6—15
(термический). Напр., для печного
техуглерода различных марок значе-
ния показателей адсорбции азота
(м2/г), иода (г/кг) и по методу
ЦТАБ (м2/г) составлиет соответ-
ственно: N 330 —83, 82 и 83; N 550 —
42, 43 и 42; N 660 — 35, 36 и 35;
N 762 — 28, 27 и 29; N 990 — 9,
10 и 9.
Для отечественных марок техугле-
рода получены следующие значения
характеристик поверхности. Удельная
внешняя поверхность по методу ЦТАБ
(м2/г): П245 (105—111); П355-Э
(95—115). Удельная адсорбционная
поверхность по поглощению фенола
(м2/г): П245 (105—120), П234 (96—
115), П355-Э (150—190), П324 (90),
К354 (140). Удельная геометрическая
поверхность (м2/г): П234 (95—100),
310
П324 (75—82), П514 (50—57), К354
(90—100). Удельная условная по-
верхность (м2/г): П701 (33—39),
П703 (34—40), П705 (20—26), П803
(13—19), Т900 (12—16).
При увеличении дисперсности тех-
углерода снижается его количество,
которое можно ввести в резиновую
смесь, возрастают продолжительность
диспергирования и энергозатраты при
смешении, снижаются диспергируе-
мость, сопротивление преждевремен-
ной вулканизации (из-за повышения
температуры выгружаемой резиновой
смеси), скорость и усадка при шпри-
цевании, возрастает вязкость резино-
вой смеси. При этом повышаются ди-
намический (при малой амплитуде
деформации) и статический (изменя-
ется по кривой с экстремумом) мо-
дули, гистерезисные потери, теплооб-
разование, твердость, износостой-
кость, тепло- и электропроводность,
прочность при растяжении, сопротив-
ление раздиру, многократной дефор-
мации и росту трещин; снижаются
относительное удлинение при разры-
ве и эластичность, скорость набуха-
ния в жидких средах. Ф. М.
Лит.: 67, 76, 131, 156, 183, 202,
260, 276, 315 (т. 2, с. 351)
ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА
КЛАССИФИКАЦИЯ (classification
of carbon biacks, Russkiassierung)
В соответствии co стандартом
СТ СЭВ 3766—82 условное обозначе-
ние марки технического углерода
включает оди(1 буквенный и три циф-
ровых индекса, характеризующих спо-
соб его производства (буквенный
индекс), средний арифметический диа-
метр частиц (первая цифра), удель-
ную адсорбционную поверхность (вто-
рая цифра) и структурность (третья
цифра). При обозначении специфиче-
ских свойств техуглерода и области
его применения в конце обозначения
через тире добавляется еще один или
два буквенных индекса.
По способу производства разли-
чают техуглерод ацетиленовый (А),
канальный (К), печной (П), терми-
ческий (Т), специальный (С).
По среднему арифметическому
значению диаметра частиц, опреде-
ляемому методом электронной микро-
скопии, техуглерод обозначают циф-
рами от 0 до 9 (в скобках указан
средний арифметический диаметр час-
тиц, им): 0 (до 10), 1 (свыше 10 до
19); 2 (свыше 19 до 25), 3 (свыше
25 до 30); 4 (свыше 30 до 39),
5 (свыше 39 до 48), 6 (свыше 48 до
60), 7 (свыше 60 до 100), 8 (свыше
100 до 200), 9 (свыше 200).
По удельной адсорбционной по-
верхности, определяемой методом ад-
сорбции азота, техуглерод обозна-
чают цифрами от 0 до 9 (в скобках
указана удельная адсорбционная по-
верхность, м2/г): 0 (до 35), 1 (свы-
ше 35 до 70), 2 (свыше 70 до 90),
3 (свыше 90 до ПО), 4 (свыше ПО
до 130), 5 (свыше 130 до 160), 6
(свыше 160 до 250), 7 (свыше 250
до 400), 8 (свыше 400 до 700), 9
(свыше 700).
По структурности, выражаемой по-
казателями абсорбции дибутилфтала-
та, техуглерод обозначают индекса-
ми от 0 до 9 (в скобках указан по-
казатель абсорбции ДБФ, см®/100 г):
0 (до 50), 1 (свыше 50 до 70), 2
(свыше 70 до 80), 3 (свыше 80 до
90), 4 (свыше 90 до 105), 5 (свыше
105 до 120), 6 (свыше 120 до 140),
7 (свыше 140 до 160), 8 (свыше 160
до 200), 9 (свыше 200).
По специфическим свойствам тех-
углерод обозначают дополнительными
буквенными индексами: О (окис-
ленный), ОД (окисленный длиииоте-
кучий), ОС (окисленный средиетеку-
чий), Э (высокой чистоты, для элек-
тротехнической н других отраслей
ЗП
промышленности), У (улучшенный
для резиновой промышленности) и др.
Напр., техуглерод печной (П) со
средним диаметром частиц от 19 до
25 (2), удельной адсорбционной по-
верхностью от НО до 130 м2/г (4)
и показателем абсорбции дибутилфта-
лата от 80 до 90 см3/100 г (3), окис-
ленный (О) обозначают как П243-О.
Ранее в СССР использовали клас-
сификацию, согласно которой в обо-
значении марки техуглерода первая
буква указывала на способ производ-
ства (Д — диффузионный, П — печ-
ной, Т — термический), следующие
одна или две буквы обозначали вид
сырья (Г — газ, М — масло, МГ —
смесь масла с газом), числа по-
сле букв соответствовали значению
удельной геометрической поверхности
(м2/г), последняя буква указывала
на степень структурности (В — высо-
кая, Н — низкая, отсутствие букв
означает нормальную структурность).
Согласно стандарту ASTM D
1765—85 в США принято четырех-
значное обозначение техуглерода, в
котором буква (первый знак) харак-
теризует его влияние на скорость
вулканизации (N — нормальная ско-
рость, характерная, напр., для немо-
дифицированного техуглерода; S —
низкая скорость, характерная, напр.,
для канального или модифицирован-
ного печного техуглерода). Первая
цифра обозначает номер группы по
среднему размеру частиц техуглеро-
да (нм): 0 (1—10), 1 (11—19), 2
(20—25), 3 (26—30), 4 (31—39), 5
(40—48), 6 (49—60), 7 (61—100), 8
(101—200), 9 (201—500). Последние
две цифры характеризуют структур-
ность или другие свойства техугле-
рода.
Ранее за рубежом использовали
классификацию, согласно которой
первые одна, две или три буквы в
обозначении указывали на свойства
?!?
техуглерода, важные в резиновом
производстве, в т. ч. на свойства ре-
зиновых смесей (напр., SA — сверх-
высокая износостойкость, ISA — очень
высокая износостойкость, НА — вы-
сокая износостойкость, НМ — высо-
кий модуль, FE — хорошая шприцуе-
мость, GP — общего иазиачеиия, SR—
полуусиливающий, F — тонкодисперс-
ный, М — средней дисперсности, ЕР—
хорошая перерабатываемость резино-
вых смесей, МР — средняя перераба-
тываемость, С — высокая электропро-
водность, SC — средняя электропро-
водность). Последняя буква характе-
ризовала способ производства техуг-
лерода (С — канальный, F — печной,
Т — термический). Буквы HS и LS
в обозначении некоторых марок (в
конце, через дефис) указывали соот-
ветственно на высокую и низкую
структурность техуглерода. Напр.,
марка HAF—LS означала техугле-
род печной, низкоструктурный, сооб-
щающий резинам высокую износо-
стойкость.
Ниже показано соответствие тех-
углерода по стандарту СТ СЭВ
3766—82 маркам техуглерода по
другим классификациям (в скобках):
П145 (ПМ-110В, N 121, SAF-HS),
П155 (N ПО, SAF), П234 (ПМ-100),
П242 (N 219, ISAF-LS), П243-О
(ПМО-Ю1Н, S 212), П245 (ПМ-105,
N 220, ISAF), П246 (N 242, ISAF-HS),
П266-Э (N 284, SCF), П267-Э
(ПМЭ-100В), П321 (N 326, HAF-LS),
П324 (ПМ-75, N 330, HAF), П334-У
(N 375), П335-У (N 339, HAF-HS),
П336 (ПМ-90В, N 347, HAF-HS),
П355-Э (ПМЭ-80В), П514 (ПМ-50,
N 539, FEF-LS), П515 (N 550, FEF),
П516 (N 568, FEF-HS), П613
(N 660, GPF), П701 (ПГМ-ЗЗН,
N 762, SRF-LM), П702 (ПМ-40Н,
N 774, SRF-HM), П703 (ПГМ-40),
П705 (ПМ-ЗОВ), П803 (ПМ-15),
П805-Э (ПМ-16Э), Т900 (ТГ-10,
N 990, MT), К.344 (ДМГ-Ю5А), K354
(ДГ-100, S 301, MPC).
Между другими марками техугле-
рода по ASTM D 1765—85 и ранее
применяемой классификацией имеется
следующее соответствие: N 231
(ISAF-LM), N 234 (ISAF-HS), N 293
(CF), N 358 (SPF), N 440 (FF),
N 472 (XCF), N 650 (GPF-HS), N 683
(APF), N 765 (SRF-HS), N 770
(SRF), N 880 (FT). Ф. М.
Лит.: 67, 202, 209, 276, 315 (т. 2,
с. 352)
ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА
СТРУКТУРНОСТЬ (carbon biack
structure, Russstruktur)
Характеризует степень и форму слия-
ния «элементарных» частиц техугле-
рода в процессе его получения с об-
разованием устойчивых агрегатов
(первичная структура) и степень
взаимодействия между агрегатами
(вторичная Структура). Первичная
структура прочна и может быть раз-
рушена только при очень жесткой об-
работке, напр., в шаровой мельнице.
Вторичная структура обратимо раз-
рушается при изготовлении и пере-
работке резиновых смесей, а также
при деформации резин. Высокострук-
турные марки техуглерода содержат
большее число частиц в агрегате по
сравнению с марками нормальной и
низкой структурности. Количество
частиц в агрегатах высокоструктур-
ного и низкоструктуриого техуглеро-
да составляет соответственно 200—
600 и от 2—3 до 15—20. При повы-
шении удельной поверхности техуг-
лерода снижается его структурность.
Структурность техуглерода опре-
деляют измерением объема пустот
(свободного объема) в единице его
массы, а также методами электрон-
ной микроскопии, светорассеяния раз-
бавленных суспензий. Наиболее рас-
пространен метод определения объ-
ема пустот ПО абсорбцйи дибутил^тй-
лата (масляное число). Метод заклю-
чается в определении объема дибу-
тилфталата, который необходимо вве-
сти в иавеску техуглерода, чтобы по-
лучить смесь, способную собираться
иа лопаточку (ГОСТ 25699.5—83)
или в шарик (ASTM D 2414). Полу-
ченный показатель характеризует сум-
му внутреннего свободного объема,
обусловленного строением первичной
структуры и дополнительного свобод-
ного объема вследствие образования
вторичной структуры. Для выделения
первичной структуры проводят аб-
сорбцию ДБФ предварительно сжа-
тым техуглеродом. Высокоструктур-
ные марки техуглерода имеют
повышенное масляное число. Обыч-
но значения, получаемые по
ГОСТ 25699.5—83, на 10—25 см3/100 г
ниже по сравнению с величинами, по-
лучаемыми по методу ASTM.
Для различных типов техуглерода
значение масляного числа составляет
(см3/100 г): ацетиленовый 300—350,
печной 65—200, канальный 100—570,
ламповый 100—170, термический 30—
50. Наиболее высокую структурность
имеют электропроводящие ацетилено-
вый и специальные марки печного
техуглерода. Термический техуглерод
не имеет структурности независимо
от размера его частиц. Показатели
абсорбции ДБФ по методу ASTM
D 2414 и методу ASTM D 3493 (сжа-
тых образцов) для различных марок
техуглерода составляет соответствен-
но (см3/100 г): N ПО—113 и 98,
N 121—132 и 112, S 212—85 и 82,
N 220— 114 и 100, N 231 —92 и 86,
N 234— 125 .и 100, N 242— 124 и
106, N 293— 100 и 192, N 299— 124
и 105, S 315 — 79 и 75, N 326 — 72
и 69, N 330— 102 и 88, N 332 — 101
и 90, N 339— 120 и 101, N 347 —
124 и 100, N 351 — 120 и 97, N 358 —
150 и 112, N 375— 114 и 97, N 472 —
313
178 и 114, N 539— 111 и 84, N 550—
121 и 88; N 630 — 78 н 62, N 642 —
64 и 62, N 650—122 и 87, N 660—
90 и 75, N 754 — 58 и 57, N 762 —
65 и 57; N 765— 111 и 86, N 774 —
70 н 62, N 787 — 80 и 74, N 990 —
43 и 40.
Показатели адсорбции ДБФ для
отечественных марок техуглерода со-
ставляют (см3/100 г): П245 (100—
НО), П234 (97—105), П355-Э (НО—
130), П324 (95—105), П514 (97—
105), П701 (60—70), П702 (65—75),
П703 (70—85), П705 (105—115),
П803 (75—90).
При увеличении структурности
техуглерода снижается его количе-
ство, которое можно добавлять в ре-
зиновую смесь, возрастают продолжи-
тельность диспергирования и энерго-
затраты при смешении, снижаются
сопротивление резиновых смесей
преждевременной иулканизации (из-за
повышения температуры смеси при
выгрузке из резииосмесителя) и их
усадка при шприцевании, улучшается
диспергируемость и гладкость поверх-
ности при шприцевании и калаидро-
ваиии, возрастают вязкость, скорость
шприцевания и каландрования рези-
новых смесей. Количество нераство-
римого углерод-каучукового геля воз-
растает в резиновых смесях иа осно-
ве БСК, ПБ и ЭПК, ио снижается
при использовании БК- Предпочти-
тельны ускорители замедленного дей-
ствия и эффективные замедлители
преждевременной вулканизации. При
этом увеличиваются динамический
(при высокой амплитуде деформа-
ции) и статический модули, теплооб-
разование, твердость, износостой-
кость, тепло- и электропроводность
резин, снижаются их прочность прн
растяжении и относительное удлине-
ние при разрыве, сопротивление мно-
гократной деформации и росту тре-
щин, меньше изменяются сопротивле-
ние раздиру, эластичность, остаточ-
ная деформация при сжатии. При по-
вышении структурности техуглерода
гистерезисные потери возрастают в
режиме постоянной амплитуды де-
формации и уменьшаются в режиме
постоянной амплитуды напряжения.
При замене техуглерода нормаль-
ной структуры высокоструктуриыми
марками следует одновременно изме-
нять содержание наполнителя и со-
став вулканизующей системы, реко-
мендуется увеличить количество мяг-
чителя в резиновой смеси. Ф. М.
Лит.: 67, 76, 183, 260
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
(processing properties, Verfahren
technische Eigenschaften)
Реализация оптимальных технических
характеристик резни в резиновых из-
делиях невозможна без обеспечения
приемлемых технологических свойств
каучуков и резиновых смесей, к ко-
торым относятся пласто-эластические,
вулканизационные и адгезионные
свойства. Степень их важности зави-
сит от конкретного технологического
процесса переработки каучука и ре-
зиновой смеси. Различные технологи-
ческие свойства резиновых смесей
взаимосвязаны. Напр., уменьшение
индукционного периода вулканизации
ухудшает прочность крепления рези-
ны к металлокорду и ткани, повыше-
ние вязкости может понизить сопро-
тивление преждевременной вулкани-
зации и клейкость резиновой смесн
и т. д. Ф. М.
ТИАЗОЛЫ (thiazoles, Thiazole)
Ускорители вулканизации общей фор-
мулы
314
Применяют ди(2-беизтиазолил)ди-
сульфид ДБТД (n=2, R— нет), 2-
меркаптобеизтиазол МБТ (n = 1,
R = Н) и цинковую соль 2-меркапто-
беизтиазола МБТЦ (л=2, R = Zn).
Твердые вещества. Малотоксичиы.
Пылеиоздушные смесн взрывоопасны.
В качестве ускорителей МБТ,
МБТЦ и ДБТД при температуре
выше соответственно 121, 116 и
143 °C обеспечивают умеренную ско-
рость вулканизации в главном перио-
де (скорость максимальна для МБТ).
МБТ и ДБТД дают широкое плато
вулканизации (в отличие от МБТЦ).
Максимальное сопротивление прежде-
временной вулканизации обеспечивает
ДБТД, минимальное — МБТ. Все оии
хорошо распределяются в резино-
вых смесях, ио изменяют окраску
резин.
Действие тиазолов активируется
дитиокарбаматами, тиурамами, гуани-
динами, альдегида мина ми, соедине-
ниями основного характера (напр.,
оксидом магния, щелочным регенера-
том). ДБТД активируется с помощью
МБТ. Активность тиазолов снижает-
ся в присутствии замедлителей преж-
девременной вулканизации и стаби-
лизатора МБИ. ДБТД снижает ак-
тивность МБТ и МБТЦ.
Содержание тиазолов в резиновых
смесях иа основе ИК, ПБ, БСК, БНК
в качестве первичных ускорителей
вулканизации 1,0—2,5 масс, ч (при
1,5—3,5 масс. ч. серы), в качестве вто-
ричных ускорителей 0,3—1,5 масс. ч.
(если первичными ускорителями яв-
ляются тиурамы, сульфеиамиды, ди-
тиокарбаматы). Добавление к тиазо-
лам небольшого количества более эф-
фективных ускорителей позволяет по-
высить модуль резин и ускорить их
вулканизацию. Резиновые смеси, со-
держащие тиазолы, можно вулкани-
зовать в прессе, паровой среде, го-
рячем воздухе.
ДБТД, светло-желтый или свет-
ло-розовый порошок или гранулы
плотность 1340—1570 кг/м3, темп, пл
155—186 °C (в зависимости от чис-
тоты продукта). Растворяется в аро-
матических и хлорированных углево-
дородах, ограниченно растворим
ацетоне и этаноле, нерастворим в хо-
лодной воде, горюч, негигроскопичен,
ПДК 2 мг/м3. Отечественный про-
дукт-порошок (плотность 1540 кг/м3,
темп. пл. не ниже 159 °C) или жел-
то-серые гранулы цилиндрической
формы. Торговое иаимеиоваиие: тиа-
зол 2 МБС (марки А, Б, В), ранее
альтакс (СССР), вулкацит DM/C и
MD/GR, продукты MBTS, DM, GS,
DX и др.
МБТ, светло-желтый или желтый
кристаллический порошок или грану-
лы с характерным запахом и горьким
вкусом, плотность 1420—1520 кг/м3,
темп. пл. 165—181 °C (в зависимости
от чистоты продукта). Растворяется
в ароматических и хлорированных уг-
леводородах, ацетоне, этилацетате и
этаноле, ограниченно растворяется в
горячей воде, нерастворим в холод-
ной воде, горюч, более токсичен, чем
ДБТД. Отечественный продукт — по-
рошок или гранулы, плотность
1420 кг/м3, темп. пл. ие ниже 172 °C.
Торговое наименование: 2-меркапто-
беизтиазол (1-й сорт), тиазол БМ,
ранее каптакс (СССР), меркапто F
и FP, вулкацит меркапто, продукты
М, МБТ и др.
МБТЦ, белый или светло-серовато-
желтый порошок, плотность 1570—
1770 кг/м3, темп. разл. 315 °C (обра-
зуются оксиды серы без плавления).
Растворяется в разбавленном NaOH,
ограниченно растворяется в аромати-
ческих и хлорированных углеводоро-
дах, ацетоне и этаноле, нераство-
рим в воде, горюч, гигроскопичен,
Отечестиеииый продукт — порошок
315
серовато-желтого цвета, плотность
1700 кг/м3.
Торговое наименование: цинкапт,
тиазол БМ-Ц (СССР), вулкацит ZM,
продукты ZMBT, MZ, Zn МВТ, ZT
и др. Ф. М.
Лит.: 68, 278, 288—290, 315 (т. 3,
с. 691), 349
ТИОМОЧЕВИНЫ (thioureas, Thio-
harnstoffe)
Ускорители вулканизации, вулкани-
зующие агенты и стабилизаторы
структуры
S
II
R—NH—С—NH—R'
Применяют диэтилтиомочевину ДЭТМ
(К=К'=СгН5), дибутилтиомочеви-
ну ДБТМ (R = R' = С4Н9), дифе-
нилтиомочевину, ДФТМ (R = R' =
— СбН5), три-н-бутилтиомочевину,
ТБТМ [R = C4H9, R'=(C4H9)2], а
также этилентиомочевину (2-меркап-
тоимидазолин, 2-имидазолинтион),
ЭТМ.
ДЭТМ, ДБТМ и ДФТМ — белые
порошки, ЭТМ — порошок от бело-
го до темио-серого цвета, ТБТМ —
маслянистая желтая жидкость. Плот-
ность ДЭТМ, ДБТМ, ДФТМ, ТБТМ
и ЭТМ соответственно 1100, 1060,
1260—1320, 940—970 и 1400—
1430 кг/м3, темп. пл. 72—78, 60—65,
148—158, —50 (заст.) и 194—204 °C.
ЭТМ растворяется в горячей воде
(ограниченно — в холодной воде, эта-
ноле и ацетоне), нерастворима в бен-
золе, толуоле и бензине, горюча, ток-
сична. Не изменяет окраски резин.
Вулканизующий агент и ускоритель
для ХПК (активна выше 120 °C, за-
медлитель— ДБТД), не приводит к
преждевременной вулканизации при
температуре ниже 100 °C. Торговое
наименование; мерказин И (СССР),
роданин S-62, NA-22, вулкацит NPV
и др.
ТБТМ растворяется в бензоле,
бензине, этаноле и хлороформе, не-
растворима в воде, горюча, умеренно
токсична, не изменяет окраски резин.
Антиозонант для светлых резни из
НК и СК (0,5—2,0 масс. ч.). Торго-
вое наименование: ТБТМ, тиомал БТ
(СССР), сантовайт TBTU и др.
ДФТМ растворяется в ацетоне,
этилацетате, хлороформе, метилеи-
хлориде (ограниченно растворима в
бензоле, этаноле, бензине и воде),
горюча, умеренно токсична. Ускори-
тель вулканизации (2—5 масс, ч.)
НК и СК при повышенном содержа-
нии серы (3,5—5,0 масс, ч.), наличии
оксида цинка и жирной кислоты.
Низкотемпературный ускоритель и
вулканизующий агент для ХПК мер-
каптанового регулирования. ДЭТМ и
ДБТМ — ускорители вулканизации
ХПК меркаптаиового регулирования
(выше 100 °C) и антиозонанты для
резни иа основе НК, ИК, БСК, БНК,
ХПК. Торговое наименование ДФТМ:
тиокарбаиилид технический, тиомал
ФД (СССР), NCC, вулкацит СА, вул-
кафор ТС и др. Ф. М.
Лит.: 290
ТИУРАМЫ, ТИУРАМСУЛЬФ ИДЫ
(thiuram sulphides, Thiuramsuifide)
Ускорители вулканизации и вулкани-
зующие агенты формулы
RR'NC(=S)SnC(=S)NRR'
Различают тиураммоносульфиды (п—
= 1), тиурамдисульфиды (п = 2),
тиурамтетрасульфиды (п = 4). Твер-
дые вещества, растворяются в аро-
матических и хлорированных углево-
дородах, некоторых других раствори-
телях, ограниченно растворяются в
этаноле, нерастворимы в воде. Пыле-
воздушные смеси взрывоопасны.
При вулканизации БК, ПИ, БСК,
БНК и других каучуков общего на-
значения наиболее широко применяют
31в
ТМТД, ТМТМ, ТЕТД, другие тиура-
мы используют ограниченно. В каче-
стве ускорителей обеспечивают корот-
кий индукционный период, высокую
скорость вулканизации в главном
периоде, широкое плато вулкани-
зации при 125—135 °C (повышение
температуры несколько уменьшает
ширину плато). Активны при темпе-
ратуре выше 120 °C. Хорошо распре-
деляются в резиновых смесях, ие
окрашивают резни, пригодны для вул-
канизации в прессе, водяном паре,
горячем воздухе. Температура сер-
ной вулканизации резиновых смесей,
содержащих ТМТД и ТЕТД 120—
150 °C, ТМТМ 130—150 °C. В каче-
стве ускорителей повышают склон-
ность резиновых смесей к преждевре-
менной вулканизации (особенно иа
основе ПИ). ТМТМ меиее опасен,
чем ТМТД и ТЕТД. Необходимо
охлаждение резииосмесителя, валь-
цев, каландра, экструдера при изго-
товлении и переработке резиновых
смесей.
В качестве ускорителей тиурамы
активируют действие тиазолов и
сульфеиамидов, замедляют действие
дитиокарбаматов. Тиурамы активиру-
ются ускорителями основного харак-
тера (гуаиидииы, альдегидамииы) и
дитиокарбаматами, их действие за-
медляется при использовании ДБТД
или стабилизатора МБИ. В зависимо-
сти от типа тиурама его содержание
в качестве первичного ускорителя со-
ставляет 0,1—2,0 масс, ч., в каче-
стве вторичного ускорителя 0,05—
0,75 масс. ч. (минимальные значения
для ПИ, максимальные для БК и
БНК).
ТМТД и ТЕТД содержат соответ-
ственно 13,3 и 10,8 % серы, пригод-
ной для вулканизации, являясь доно-
рами серы. Способны вулканизовать
каучуки в отсутствие элементарной
серы, при этом активируются тиазо-
лами, сульфенамидами, ЭТМ. Коли-
чество тиурамов, необходимое для
бессерной вулканизации, составляет
2,5—4,0 масс, ч., что приводит к их
выцветанию. Поэтому используют
смесь различных тиурамов при со-
хранении их суммарного содержания
в резиновой смеси. ТМТМ самостоя-
тельным вулканизующим агентом не
является. При отсутствии или низ-
ком содержании серы температура
вулканизации 140—160 °C, плато вул-
канизации остается широким до
150 °C.
Тетраметилтиураммоиосульфид
ТМТМ (R = R' = СН3, п = 1), кри-
сталлический белый или желтый по-
рошок, плотность 1370—1400 кг/м3,
темп. пл. 104—ПО °C, горюч. Торго-
вое наименование: тиурам М, тиурам
ММ (СССР), монотиурад, продукты
TS, МТМТ, ТМ, ТМТМ, TMTMS,
TMS, MS и др.
Тетраметилтиурамдисульфид
ТМТД (R = R' = СН3, п = 2), кри-
сталлический белый или желтый по-
рошок или гранулы. Плотность
1290—1420 кг/м3, темп. пл. 140—
155 °C, горюч, токсичен, ПДК
0,5 мг/м3. Отечественный продукт —
порошок или гранулы белого или се-
роватого цвета, плотность 1420 кг/м3,
темп. пл. не ниже 140 °C. Торговое
наименование: тиурам Д, тиурам МД
(СССР), метил тюадс, тиурад, тиу-
рам, продукты ТМТ, DTMT, TMTD,
ТВ, TMTS и др.
Тетраэтилтиурамдисульфид ТЕТД
(R = R' = С2Н5, л = 2), кристалли-
ческий белый (с оттенками до зеле-
новатого) порошок, чешуйки, паста
или гранулы, плотность 1170—
1300 кг/м3, темп. пл. 65—73 °C, ток-
сичен, ПДК 0,5 мг/м3. Торговое наи-
менование: тиурам Е, тиурам ЭФ
(СССР), этилтиурад, этилтиурам,
продукты ТЕТ, DTET, TETD, TETD,
ТЕТ и др.
317
Ди (пеитаметилеитиурам) тетра-
сульфид ДПМТТ, R — нет, я = 4,
кристаллический светлый (с оттенком
до зеленоватого) порошок, плотность
1410—1500 кг/м3, темп. пл. 10’—
128 °C. Торговое наименование: суль-
фадс, тетрон А, продукты TRA, РМТ,
DPTT и др. Ф. М.
Лит.: 68, 278, 288—290, 315 (т. 3,
с. 691), 349
ТЛЕНИЕ (afterglow, Glimmen)
Беспламенное горение резины при
сравнительно низкой температуре
(400—600°C), происходит даже при
снижении концентрации кислорода в
воздухе до 5 %. Часто сопровожда-
ется дымообразованием. Восстановле-
ние пламени возможно при повыше-
нии скорости и количества поступле-
ния кислорода к очагу тления. До-
бавление в резиновые смеси триокси-
да сурьмы усиливает, а гидроксида
алюминия подавляет тление резин.
Ф. М.
ТОПЛИВОСТОЙКИЕ РЕЗИНЫ
(fuel-resistance rubbers, treibstoffbe-
standige Gummiqualitaten)
В традиционных углеводородных топ-
ливах длительно работоспособны ре-
зины на основе полярных ФК, ФКК,
ФФК, ЭХГК, БНК и ПСК, ограни-
ченно работоспособны резины из
ХПК, АК, ХПЭ и БНК (с низким
содержанием НАК), не рекоменду-
ются резины иа основе НК, ИК, ПБ,
БСК, ЭПК, ЭПТ, БК, ХСПЭ. Топли-
востойкие резины для эксплуатации
при низких температурах получают
иа основе ФКК. Наиболее топливо-
стойки при повышенной температуре
резины на основе ФК и ФКК (дли-
тельно работоспособны при 150 °C и
выше). Максимально непроницаемы
для топлив резины иа основе ЭХГК,
низкую проницаемость имеют резины
из ФК и ХПК. Непроницаемость ре-
318
зии из БНК возрастает при повыше-
нии содержания НАК в каучуке. По-
ведение резин в традиционных топ-
ливах аналогично их поведению в
индивидуальных углеводородах с раз-
личным количеством ароматических
соединений, повышение содержания
которых резко увеличивает степень
набухания резин. Влияние количества
ароматических углеводородов в топ-
ливе минимально в резинах из ФК.
Максимальное увеличение объема
резин на основе различных каучуков
после выдержки в нефтяном топливе
при 20 °C и керосине при 70 °C со-
ставляет соответственно (%): ФК —
от 1 до 10, ФКК — от 20 до 30 и
от 1 до 10, БНК (40—50 % НАК) —
от 20 до 30 и от 10 до 20, БНК
(20—35 % НАК) — от 30 до 50 и от
1 до 20, АК — от 30 до 50 и от 1
до 10, ХПК — более 50 и от 30 до
50, ЭПТ и КК — более 50. При по-
вышении количества трифторпропиль-
иых групп в ФКК с 25 до 75 и 100 %
увеличение объема резин после вы-
держки в бензине (22 °C, 24 ч) сни-
жается с 114 до соответственно 37
и 7 %. Топливостойкость резни иа
основе БНК возрастает при повыше-
нии содержания НАК в каучуке (од-
новременно снижается морозостой-
кость резни). Напр., увеличение
объема резни на основе БНК, содер-
жащего 20, 28, 33, 40 и 50 % НАК,
после выдержки при 22 °C в течение
70 ч в различных стандартных топ-
ливах составляет (%): изооктаи —
19, 7, 3 ,1 и —0,3; смесь изооктана
и толуола (7:3)—82, 53, 41, 28 и
15; смесь изооктаиа и толуола (1 :
: 1) — 141, 96, 76, 49 и 38. Резины
из ЭХГК более топливостойки, чем
резины из БНК. Напр., после вы-
держки резин из БНК и ЭХГК в
смеси изооктана с толуолом (1:1)
при 22 °C в течение 70 ч увеличение
объема составляет соответственно 35
и 24—28 %, снижение fP 60 и 10 %,
снижение ер 60 и 24 %.
В окисленных топливах стойки
резины на основе ФК, ФКК, ФФК
и БНК (вулканизованные кадматной
системой), ограниченно работоспособ-
ны резины из ЭХГК и БНК (вулка-
низованные органическими перокси-
дами или полуэффективной систе-
мой), не рекомендуются резины на
основе НК, ИК, ПБ, БСК, ЭПК, ЭПТ,
БК, КК, ХПК. Резины из ФК, ФКК,
ФФК и полиэфирные ТЭП работо-
способны при 40 °C в течение 1000 ч.
Резины из ЭХГК подвержены де-
струкции, предпочтительно примене-
ние эхгк-г.
Добавление в бензин этанола или
метанола существенно снижает топ-
ливостойкость резин. Рекомендуются
резины на основе ФК и ФКК, огра-
ниченно работоспособны резины из
ЭХГК и БНК, применение резни иа
основе НК, ИК, ПБ, БСК, ЭПК, ЭПТ,
АК, УК, БК и КК нежелательно.
Увеличение объема резни иа основе
ЭХГК-С, БНК, ФКК и ФК (различ-
ные типы) после выдержки до рав-
новесного значения в смеси бензина
с этанолом или метанолом (85:15
по объему) составляет соответствен-
но (%): 74 и 92, 61 и 89, 22 и 25,
13—28 и 13—23. Наиболее стойки ре-
зины из ФК с повышенным содержа-
нием фтора. После выдержки рези-
ны из БНК (40 % НАК), вулкани-
зованной полуэффективной системой
в обычном бензине, а также бензи-
нах, содержащих по 10—15 % эта-
нола или метанола, при 23 °C в те-
чение 960 ч увеличение объема со-
ставляет соответственно (%): 33—39,
42—51 и 56—61, снижение fp и ер
44—49, 50—58 и 57—67 %. Для ре-
зины из БНК (33 % НАК) увеличе-
ние объема в аналогичных условиях
составляет 41—42, 50—61 и 62—
71 %, снижение /Р и ер 49—58,
57—68, 61—73 %. Ф. М.
Лит.: 150, 214, 222, 278,
283
ТРАНСФЕРНОЕ ФОРМОВАНИЕ,
ЛИТЬЕВОЕ ПРЕССОВАНИЕ (trans-
fer moulding, Spritzpressen)
Метод переработки, заключающийся
в том, что горячая резиновая смесь
через короткие литьевые каналы вы-
давливается плунжером из нагретого
литьевого цилиндра (напорной каме-
ры) в оформляющую полость литье-
вой формы с последующей вулкани-
зацией в ней. Литьевой цилиндр и
плунжер могут быть жестко присо-
единены соответственно к верхней
части формы и иагревате,йъной плите
пресса. Резиновая смесь может вы-
давливаться в полностью или ие пол-
ностью замкнутую литьевую форму
(в последнем случае окончательное
смыкание формы происходит после
впрыска). Процесс является промежу-
точным между литьем под давлением
и компрессионным формованием, по
сравнению с которым цикл изготов-
ления изделия сокращается (более
быстрое заполнение формы и вулка-
низация за счет впрыска нагретой
резиновой смеси). Д. Ф.
Лит.: 25, 192, 263, 315 (т. 2,
с. 83)
ТРЕНИЕ (friction, Reibung)
Трение (внешнее трение) — сопротив-
ление относительному перемещению,
возникающее между двумя телами
в зонах соприкосновения поверхно-
стей по касательным к ним, со-
провождаемое диссипацией энергии.
В соответствии с ГОСТ 23.002—78
различают следующие виды трения:
покоя (трение двух тел при микро-
смещениях до перехода к относитель-
ному движению), движения (трение
двух тел, находящихся в относитель-
319
йом движении), скольЖёнйЯ (трение
движения, при котором скорости тел
в точке касания различны по вели-
чине и направлению, или по величи-
не, или по направлению), качения
(трение движения двух твердых тел,
при котором лх скорости в точках
касания одинаковы по величине и
направлению). Основные характери-
стики: сила трения (сила сопротив-
ления при относительном перемеще-
нии одного тела по поверхности дру-
гого под действием внешней силы,
тангенциально направленная к общей
границе между этими телами) н ко-
эффициент трения (отношение силы
треиня двух тел к нормальной силе,
прижимающей эти тела друг к дру-
гу). Коэффициент трения, являющий-
ся основной фрикционной характери-
стикой резин, возрастает при увели-
чении площади контакта, времени
неподвижного контакта, скорости
скольжения или сдвига до определен-
ного предела, а также при снижении
толщины образца, шероховатости кон-
тактирующей твердой поверхности,
модуля упругости резины, полярности
полимера. При сухом трении по ста-
ли характер трения резни и твердых
полимеров различен. При повышении
скорости скольжения сила трения
возрастает (резины) или не изменя-
ется (твердые полимеры). При на-
личии смазки характер трения резин
и твердых полимеров мало разли-
чается.
Трение резины по гладкой поверх-
ности может быть значительно сни-
жено модифицированием или смазы-
ванием поверхности резиновой дета-
ли, выбором оптимального состава
резиновой смеси (в основном типа
каучука). Для уменьшения треиия
обычно применяют смазки. Характер
треиия резни по гладкой поверхности
значительно изменяется в жидких
эксплуатационных средах, которые
выполняют роль смазкй, уменьшаю-
щей треиие. Особенно резко треиие
снижается в присутствии воды. Ко-
эффициент и сила трения снижаются
при фторировании или бромировании
поверхности резиновой детали, нане-
сении иа иее тонкого слоя фторугле-
родной смолы с последующим терми-
ческим отверждением. Для снижения
коэффициента трення в резиновые
смеси (для уплотнительных деталей)
добавляют графит, дисульфид молиб-
дена, фторопласты, а также крем-
нийорганическне жидкости (из-за пло-
хой совместимости с каучуком жид-
кость мигрирует на поверхность и
смазывает ее).
Треине обеспечивает работоспособ-
ность фрикционных передач, тормо-
зов, ремеииых передач, конвейерных
лент. Напротив, для изготовления
уплотнительных деталей нужны ре-
зины с низким коэффициентом тре-
ння. Высокий коэффициент трения
может привести к срезанию отдель-
ных участков поверхности уплотни-
тельной детали, начавшей движение
после длительного пребывания в не-
подвижном состоянии под давлением.
При достаточно высоких коэффици-
енте трения и скорости вращения
возможны значительный разогрев н
разрушение поверхности уплотнитель-
ной детали. При снижении темпера-
туры от 150 до —60 °C сила трения
уплотнительных колец нз резин на
основе БНК, совершающих возврат-
но-поступательное движение в среде
минеральной жидкости, возрастает в
несколько раз. Возможно высокий ко-
эффициент треиия необходим в низ-
котемпературных уплотнениях, для
которых адгезионное взаимодействие
резины с металлом особенно важно.
Д. Ф.
Лит.: 20, 22, 181, 222, 315 (т. 3,
с. 649), 323
320
ТРИОКСИД СУРЬМЫ (antimony
trioxide, Antimontrioxid)
SbjOs, бесцветный илн белый кри-
сталлический порошок, плотность
5200—5800 (чаще 5670—5780) кг/м3.
Растворяется в соляной кислоте
(слабо в азотиой кислоте), нераство-
рим в воде. Токсичен. Эффективный
антипирен в сочетании с бром- или
хлорсодержащими веществами (без
них неэффективен), ускоритель реге-
нерации резин. Торговые наименова-
ния: сурьмы трехокись, плотность
5200 кг/м3 (СССР), оикор 75RA, он-
кор 55, термогуард S711 (США), ти-
моиокс (Великобритания), ниакол
А-1510 (Япония). Ф. М.
Лит.: 183, 288, 290
У
УГЛЕВОДОРОДНЫЕ ЖИДКИЕ
КАУЧУКИ (liquid hydrocarbon rub-
bers, fliissige Kohlenwasserstoffkaut-
schuke)
Жидкие каучуки с углеводородными
молекулярными цепями. Молекуляр-
ная цепь может не содержать функ-
циональные группы, функциональные
группы могут располагаться вдоль
цепи (статистически) и иа концах
цепи. Они являются линейными по-
лимерами диенов или сополимерами
диенов с виниловыми мономерами
(стиролом, НАК и др.). Имеют вы-
сокую непредельиость, иодное число
300—450, содержат окрашивающие
или неокрашивающие антиоксиданты.
Проявляют свойства ньютоновских
жидкостей в широком диапазоне на-
пряжений сдвига. Влияние природы
концевых групп возрастает при уве-
личении их полярности. Напр., для
каучуков, полученных радикальной
полимеризацией, в зависимости от
типа функциональной группы вяз-
кость при 25°C составляет (Па-с):
—CN 4—7, —ОН 5—10, —ОН и
—CN 12—25, —Вг и —CN 5—15,
—СООН 12—15, —СООН и —CN
20—27, —CONHNH2 28—48. Зависи-
мость вязкости от температуры не
подчиняется уравнению Аррениуса.
При равной мол. массе вязкость воз-
растает в ряду каучуков ПБ<ПИ<
< БНК < ПИБ.
Отечественные жидкие каучуки без
концевых функциональных групп
включают: НМПБ (стереорегуляриый
ПБ, содержание цис- 1,4-звеньев 82—
85 %, мол. масса 35—38 тыс.,
5—13, Тс ниже —100 °C, вязкость при
50°C 700—800 Па-с), СКДН-Н (сте-
реорегулярный ПБ, содержание цис-
1,4-, транс-1,4- и 1,2-звеиьев 70—80,
20—30 и 1—2 % соответственно, мол.
масса 500—3000, Mw/Mn 2—2,5, Тс —
105 °C, вязкость при 20 °C 0,65—
3 Па-с), СКД-Ж (эмульсионный
ПБ, содержание цис-1,4-, транс-1,4-
и 1,2-звеньев соответственно 0—5,
65—77 и 25—30 %, мол. масса 1500—
10 000, Тс ниже — 70 °C, вязкость прн
65°C 1,5—4 Па-с), СКБС-Н (ПБ,
содержание цис-1,4-, транс-1,4- и
1,2-звеньев соответственно 6—25,
16—35 и 40—78 %, вязкость при
50 °C 35—45 Па-с), СКС-ЗОРПж
(эмульсионный БСК, 27 % стирола,
содержание цис-1,4-, транс-1,4- н
1,2-звеньев соответственно 17,63 и
20 %, мол. масса 2000—14 000, вяз-
кость при 65 °C 2,4—50 Па-с),
СКДП-Н (сополимер бутадиена с пи-
периленом, содержание пиперилена
58 %, содержание цис-1,4-, транс-1,4-
и 1,2-звеиьев соответственно 18—28,
58—62 и 15—20 %, мол. масса 1200—
3200, Mw/lAn 2—2,5, вязкость при
25°C 2,5—16 Па-с), СКП-50ж (эмуль-
сионный сополимер бутадиена с пи-
периленом, содержание пиперилена
46 %, вязкость при 65°C 1,5—3 Па-с),
а также сополимеры бутадиена с инт-
Ц Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
321
рилом акриловой кислоты (СКН-18ж,
СКН-26ж и СКН-40ж), 2-метил-5-ви-
нилпиридином (90:10, СКМВ-10ж),
диэтиламиноэтилметакрилатом (90:
: 10, СКЭ-10ж), фторсодержащие кау-
чуки СКФ-26 НМ, СКФ-26 ОНМ
(марки ж и п имеют полужидкую
консистенцию).
Аналогичные зарубежные жидкие
каучуки включают: деполимеризован-
ный НК (DPR, США), изопреновый
(айзолии, США); бутадиеновые — ли-
тен, рикон, хистл, бутарез (США),
полиойл хюльс (ФРГ), ииссо РВ
(Япония), многие из иих содержат
45—90 % 1,2-звеньев, мол. масса
1—20 тыс.; бутадиеистирольиые—бу-
тон, флосбрен, бутарез (США), мол.
масса до 15 тыс.; бутадиеинитриль-
иые —напр. хайкар 1312 (США),
бреон NBP 232 (Великобритания);
акрилатные — напр., хайкар МТА
(США); фторсодержащие — напр.,
вайтон LM, вайтон PLV-200, флуорел
(США) и др.
Каучуки с концевыми функцио-
нальными группами наряду с моле-
кулярно-массовыми параметрами ха-
рактеризуются среднечисловой и
среднемассовой функциональностью
(среднее число или масса функцио-
нальных групп, приходящихся на одну
макромолекулу), а также распреде-
лением по типам функциональности
(отношение среднемассовой и средне-
числовой функциоиальностей). Эти
характеристики сильно влияют на
скорость образования и плотность
пространственной сетки, технические
свойства резин. В промышленном
масштабе выпускают в основном оли-
гобутаднены, низкомолекулярные со-
полимеры бутадиена с изопреном,
НАК или стиролом, содержащие на
концах цепей гидроксильные, карбо-
ксильные, сульфгидрильные (меркап-
тановые) или галогеналлильные
группы.
Отечественные жидкие каучуки с
концевыми функциональными груп-
пами имеют мол. массу 1000—6000,
плотность 890—950 кг/м3, вязкость
1—250 Па-с. К ним относятся: бу-
тадиеновые с карбоксильными
(СКД-1-А) и гидразидными (СКД-ГД)
группами; изопреновые с гидро-
ксильными (ПИ-1), гидразидными
(СКИ-ГД), амидоксимными (СКИ-АО)
и нитронаминными (СКИ-НА) груп-
пами; изопренбутадиеновые с гидро-
ксильными (ПДИ-1), эпоксидными
(ПДИ-ЗА) и изоцианатными (ФП-65)
группами; изопренстирольные с гид-
роксильными (ПДС-1) группами; бу-
тадиеинитрильные с карбоксильными
и гидроксильными группами и др.
Содержание функциональных групп
обычно составляет 2—5 % (масс.).
Зарубежные жидкие каучуки с
концевыми функциональными группа-
ми включают в основном бутадиено-
вые с гидроксильными (функциональ-
ность 1,5—2,8, мол. масса 1000—3800,
вязкость при 30°C 4—60 Па-с; тор-
говое наименование поли-BDR-ISm,
wwih-BDR-45m, хайкар НТВ, бутарез
НТ, телогеи хистл, ииссо РВ и др.),
карбоксильными (функциональность
1,9—2,3, мол. масса 1000—4800, вяз-
кость при 25°C 23—40 Па-с; хайкар
СТВ, НС-434, бутарез СТ, телоген
хистл С, ниссо РВ и др.) и бромал-
лильными (функциональность более
2, мол. масса 5800—6300, вязкость
при 30°C 500 Па-с; XPRD В-241)
группами; бутадиенстирольный с гидр-
оксильными группами (функциональ-
ность 2,5—2,8, мол. масса 2800—3300,
вязкость при 30 °C 17,5—27,5 Па • с;
поли-BDCS-lS); бутадиеннитрильные
с гидроксильными (функциональность
1,5—2,8, мол. масса 3300—3800, вяз-
кость при 30 °C 40—60 Па • с, поли-
BDCN-15), карбоксильными (функ-
циональность 1,8—2,4 мол. масса
3000—3400, вязкость при 27 °C 125—
322
625 Па-с, хайкар CTBN), сульфгид-
рильными (мол. масса 1700, вязкость
при 27 °C 42, хайкар MTBN), амин-
ными (хайкар ATBN) и виниловыми
(хайкар VTBN) группами; хлоропре-
новые с гидроксильными, карбоксиль-
ными и сульфгидрильными группами;
изобутиленпнпериленовые с гидрок-
сильными, карбоксильными группами
и др.
С использованием жидких каучу-
ков с концевыми функциональными
группами можно получать резины со
свойствами, близкими к свойствам ре-
зин из твердых каучуков. Напр., на-
полненные резины из жидких бута-
диеновых каучуков (мол. масса
3000—4000), содержащих концевые
гидроксильные, карбоксильные и
бромалкильные группы, имели соот-
ветственно прочность прн растяжении
(20 °C) 21, 14 и 17 МПа; прочность
при растяжении (100 °C) 15, 19 и
10 МПа; относительное удлинение
при разрыве (20 и 100 °C) 550 и 350,
335 и 195, 490 и 350%; сопротивле-
ние раздиру 60, 35 и 53 Н/мм; твер-
дость по Шору А, 72, 80 и 73 ед.,
эластичность по отскоку 40, 33 и
40 %. Морозостойкость этих резни
зависит от наличия, типа и располо-
жения функциональных групп и не
может характеризоваться температу-
рой стеклования.
Жидкие каучуки без функциональ-
ных групп отверждаются обычными
вулканизующими системами (сера с
ускорителями, органические перокси-
ды и др.) или по двойным связям
в результате окислительной полиме-
ризации. Каучуки с функциональны-
ми группами отверждаются соеди-
нениями, реакционноспособными по
отношению к этим группам, напр.,
изоцианатами (каучуки с гидроксиль-
ными группами), третичными ди- и
полиаминами (каучуки с бромаллиль-
ными или хлорбензоатными группа-
ми). Карбоксилатные жидкие каучу-
ки вулканизуют оксидами и гидрок-
сидами металлов с добавлением серы
и ускорителей вулканизации или
эпоксидных смол (солевые узлы сет-
ки), эпоксидными соединениями с
добавлением первичных аминов или
карбодиимидами или производными
диаминов илн производными поли-
аминов (амидные узлы сетки), эпо-
ксидными соединениями с добавле-
нием третичных аминов или солей
металлов переменной валентности
(сложноэфирные узлы сетки). Лить-
евые и другие композиции на основе
жидких каучуков могут содержать
техуглерод и минеральные наполни-
тели, минеральные масла, пигменты
и другие целевые добавки.
При добавлении в резиновые сме-
си жидкие каучуки улучшают их
технологические свойства и техниче-
ские характеристики резин. Олигодие-
ны без функциональных групп явля-
ются невымывающимися и нелетучи-
ми мягчителями, повышают клейкость
и адгезионные свойства, снижают
вязкость резиновых смесей без
ухудшения прочностных свойств ре-
зин (в процессе вулканизации при-
соединяются к пространственной сет-
ке); дозировка до 10 масс. ч. Добав-
ление жидких каучуков с концевыми
функциональными группами позво-
ляет наряду с улучшением технологи-
ческих свойств резиновых смесей по-
высить усталостную выносливость, из-
носостойкость и прочностные харак-
теристики (карбоксилатные группы),
сопротивление порезу и проколу
(изоцианатные группы), усталостную
выносливость, сопротивление раздиру,
термо- и атмосферостойкость (нитрои-
аминные и гидразидные группы).
Жидкие углеводородные каучуки
применяют в производстве формовых
резиновых изделий и обуви, гермети-
ков, клеев и покрытий, а также для
11*
323
модифицирования свойств резиновых
смесей и резин на основе твердых
каучуков. Ф. М.
Лит.: 34, 90, 93, 118, 186, 235,
237, 245, 247, 274, 304, 315 (т. 1,
с. 778)
УГЛЕРОД-КАУЧУКОВЫЙ ГЕЛЬ
(carbon — rubber gel, Russgel)
Пространственная структура, вклю-
чающая каучук, связанный (адсор-
бированный) на поверхности частиц
технического углерода при механиче-
ском смешении. Полностью или час-
тично нерастворим в органических
растворителях (напр., в бензоле).
Связанный каучук не экстрагируется
из резиновой смеси растворителями,
в которых каучук обычно растворя-
ется. Возникновение геля обусловле-
но взаимодействием свободных ра-
дикалов, образующихся при механо-
деструкции каучука в процессе сме-
шения, с поверхностью частиц тех-
углерода. Содержание связанного
каучука в геле пропорционально уси-
ливающему действию техуглерода и
возрастает при повышении количе-
ства техуглерода и его дисперсности.
Длительное механическое воздействие
и повышение температуры могут сни-
зить количество углерод-каучукового
геля. При повышении содержания
геля возрастает износостойкость,
улучшаются прочностные характери-
стики резин. Ф. М.
Лит.: 131, 137, 200
УПРУГО-ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ СВОЙ-
СТВА (elastic-hysteresis properties,
elastische Hystereseeigenschaften)
Характеризуют взаимосвязь между
напряжением и деформацией при
циклическом (многократном) нагру-
жении с помощью показателей жест-
кости, демпфирования, остаточного
сжатия, теплообразования и др. По-
казатели жесткости резин включают:
динамический модуль упругости
при растяжении или сжатии Е'
(сдвиге G')—отношение составляю-
щей нормального напряжения (на-
пряжения сдвига), совпадающей по
фазе с деформацией, к деформации
растяжения или сжатия (сдвига);
константу упругости (коэффици-
ент жесткости) — отношение состав-
ляющей приложенной силы, совпа-
дающей по фазе с деформацией, к
смещению;
средний модуль резины Е или
G — отношение среднего напряжения
к средней деформации.
Показатели демпфирования резин
включают:
модуль потерь при растяжении
или сжатии Е" (сдвиге G") — отно-
шение составляющей нормального на-
пряжения (напряжение сдвига), сдви-
нутой по фазе относительно дефор-
мации на 90 °C, к деформации рас-
тяжения или сжатия (сдвига);
тангенс угла механических потерь
(фактор потерь) tg<5— отношение
модуля потерь к динамическому мо-
дулю упругости Е"!Е' или G"!G'\
механический гистерезис — несо-
впадение зависимостей напряжение —
деформация за цикл при динамиче-
ском режиме нагружения и разгру-
жения, имеющее следствием необра-
тимое рассеяние энергии (петля ме-
ханического гистерезиса представ-
ляет собой замкнутую кривую на
диаграмме напряжение — деформация
за цикл);
механические потери за цикл —
механическая энергия, рассеиваемая
в единице объема резины за цикл
деформации;
коэффициент механических потерь
(относительный гистерезис) х — от-
ношение механических потерь за цикл
к полной деформации цикла;
модуль внутреннего треиия k —
удвоенное значение механических по-
324
терь цикла при единичном значении
амплитуды деформации {G"A/L, где
А — площадь при сдвиге; L — длина
образца);
коэффициент затухания (демпфи-
рования) с — отношение составляю-
щей приложенной силы, сдвинутой
по фазе относительно деформации на
90°, к скорости деформации
(G"A/2nLv, где Л—площадь при
сдвиге; L — длина образца; v — час-
тота) ;
логарифмический декремент зату-
хания колебаний Л—натуральный
логарифм отношения двух последова-
тельных амплитуд затухающих ко-
лебаний;
эластичность по отскоку.
Определяют также комплексный мо-
дуль резины при растяжении или
сжатии Е* (сдвиге G*), являющийся
вектором, соответствующим комплекс-
ному числу, и абсолютную величину
комплексного модуля
Е* = Е' + 1Е",
G* = G' + iG",
\E*l = ^(E')2+(E")2,
|G*|=V(G')s+(G")2.
Упруго-гистерезисные свойства ре-
зин изучают методами свободных за-
тухающих колебаний, резонансных и
нерезонансных колебаний, акустиче-
ских и ударных воздействий. Изме-
рения обычно проводят в низко- и
среднечастотном диапазоне (от со-
тых долей до нескольких Гц).
Общие требования к методам ди-
намических испытаний, предназначен-
ным для определения упруго-гистере-
зисных характеристик резин при де-
формациях сдвига, сжатия, круче-
ния и растяжения, установлены
ГОСТ 23326—78. Стандарт опреде-
ляет форму образцов, требования к
аппаратуре для испытаний, порядок
подготовки и проведения испытаний,
обработку результатов.
Динамический модуль и модуль
внутреннего трения при знакопере-
менном изгибе с вращением для ре-
зин с твердостью по Щору А 35—
75 ед. определяют по ГОСТ 10828—75.
Метод заключается во вращении изо-
гнутого под определенным углом об-
разца в виде «гантели» и измерении
изгибающего и крутящего моментов
(частота деформации 2800 ± 200 цик-
лов/мин, изгибающий момент до
15 Н-см, крутящий момент до
1,5 Н-см, номинальная амплитуда де-
формации растяжения на поверхно-
сти образца от 10 до 37,5 %, темпе-
ратура в камере 23 и 50—150 °C,
испытывают ие менее трех образ-
цов).
Теплообразование и остаточную
деформацию при многократном сжа-
тии на флексометре типа Гудрича
по ГОСТ 20418—75 определяют для
резин с твердостью по Шору А 30—
85 ед. В зависимости от назначения
резин используют методы А и Б. Ме-
тод А заключается в многократном
сжатии образца в заданных условиях
до установления условного равнове-
сия температуры, когда скорость ее
возрастания не превышает 0,5 °С/мин,
и изменении температуры и остаточ-
ной деформации после «отдыха» об-
разца в течении определенного вре-
мени. Метод Б заключается в мно-
гократном сжатии образца в задан-
ных условиях в течение 40 мин, из-
мерении температуры и остаточной
деформации образца после «отдыха»
в течение определенного времени. Об-
разцы имеют форму цилиндра. Силу
для статического сжатия образца и
динамическое смещение устанавли-
вают в зависимости от твердости ре-
зины. Рекомендуемые частоты сжа-
тия—1800, 1500, 1040 и 870 цик-
лов/мин, рекомендуемые температу-
325
ры камеры при испытании — 23, 40,
70 и 200 °C.
Метод испытания резин на мно-
гократное сжатие по ГОСТ 266—78
заключается в циклическом сжатии
цилиндрического образца при задан-
ной деформации и частоте в течение
определенного времени и измерении
его температуры и высоты после
многократного сжатия. Испытания
проводят при 23 и 27 °C, частоте 250,
300 или 500 циклов/мин и заданной
динамической деформации сжатия.
Допускается проводить испытания
при 55, 70, 100 или 125 °C. Рекомен-
дуемый ряд динамических деформа-
ций сжатия— 10, 20, 30, 40 %. До-
пускается проводить испытания при
статической деформации сжатия 10
или 20 %, а также при других зна-
чениях динамических и статических
деформаций сжатия, но суммарная
деформация не должна превышать
60%. Остаточную деформацию рас-
считывают в %, измеряя высоту об-
разца после 1 мии «отдыха» по окон-
чании испытания. Повышение темпе-
ратуры образца (Д/) вычисляют по
отношению к температуре через
25 мин испытания.
Резины с высокими механическими
потерями используют в изделиях,
предназначенных для гашения энер-
гии колебаний (опоры двигателей,
виброизоляция и др.), а резины с
низкими механическими потерями
применяют в машинах, работающих
в резонансном режиме, предназначен-
ных для переработки материалов
(центрифуги, грохоты, вибротранс-
портерЫ и др). Значения тангенса
угла механических потерь для резин
с низкой и высокой степенью демп-
фирования должны приближаться со-
ответственно к 0,1 и 1.
Влияние динамических условий
нагружения на работоспособность ре-
зни неоднозначно. Напр., высокие
32в
гистерезисные потери, которые необ-
ходимы для эффективного гашения
колебаний, могут ускорить усталост-
ное разрушение материала вслед-
ствие теплообразования или вызвать
нежелательное изменение его разме-
ров и формы из-за процессов ползу-
чести н накопления остаточной де-
формации. Обычно скорости этих
процессов при многократной дефор-
мации значительно выше, чем при
статическом нагружении. Вообще, ре-
зины, механические свойства кото-
рых одинаковы, при статическом на-
гружении, могут существенно разли-
чаться по результатам динамических
испытаний.
Упруго-гистерезисные свойства су-
щественно зависят от межмолекуляр-
ного взаимодействия. Влияние тем-
пературы и режима нагружения,
типа каучука, наличия и типа на-
полнителей и пластификаторов (мяг-
чителей), параметров вулканизацион-
ной сетки иа упруго-гистерезисиые
свойства обусловлено прежде всего
зависимостью межмолекуляриого
взаимодействия и скорости релакса-
ционных процессов от этих факторов.
Различные показатели динамиче-
ских свойств резин взаимосвязаны и
зависят от режима деформации об-
разца. При этом влияние динамиче-
ских условий нагружения на работо-
способность резин неоднозначно. По-
казатели динамических свойств ре-
зин различны в режиме испытания
с заданной амплитудой деформации
и заданной амплитудой напряжения.
В испытаниях по определению коэф-
фициента демпфирования и эластич-
ности по отскоку реализуется режим
работы по промежуточным парамет-
рам. Динамический модуль упруго-
сти ненаполиениых резин не зависит
от амплитуды деформации. При ис-
пытании резин, содержащих техугле-
род, значение динамического модуля
упругости прн повышений амплитуды
деформации от 0,1 % до 10 % сни-
жается в несколько раз, ио мало из-
меняется при уменьшении амплитуды
деформации менее 0,1 % или увели-
чении ее более 10 %.
При повышении частоты динами-
ческий модуль упругости и модуль
потерь возрастают независимо от ам-
плитуды деформации и состава ре-
зины. Повышение частоты изменяет
показатели упруго-гистерезисных
свойств эквивалентно снижению тем-
пературы, что лежит в основе ме-
тода температурно-частотного приве-
дения. При повышении температуры
динамическая жесткость снижается в
значительно большей степени, чем
статическая. По степени увеличения
влияния температуры на динамиче-
ские модуль упругости и жесткость
резины на основе разных каучуков
располагаются в рид: ПБ < БСК +
+ ПБ < БСК < ЭПТ < БК (сниже-
ние минимально в резинах без мяг-
чителя). Высокая степень демпфиро-
вания резин проявляется в ограни-
ченной области температур, которую
можно расширить или сместить в об-
ласть более низких температур, до-
бавляя пластификаторы или совме-
щая различные каучуки. Повышение
степени вулканизации приводит к
увеличению динамического модуля
упругости (медленнее, чем статиче-
ского), снижению механических по-
терь и остаточной деформации при
циклическом сжатии. При повыше-
нии содержания техуглерода (или
его активности) динамические мо-
дуль упругости и жесткость возра-
стают в значительно большей степе-
ни, чем их статические аналоги. Од-
новременно возрастают механические
потери при циклическом иагружеиии.
Добавление пластификаторов (мягчи-
телей) снижает динамический модуль
упругости, влияние иа механические
йотёрй завйсйт от состава резиновой
смеси. Д. Ф.
Лит.: 141, 222, 232, 247, 249, 278,
315, (т. 1, с. 722), 343
УПРУГО-ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙ-
СТВА (elastic-strength properties,
elastische Festigkeitseigenschaften)
При статическом нагружении обычно
определяют прочность при растяже-
нии (fp), относительное удлинение
при разрыве (ер), относительное ос-
таточное удлинение (0Р), условное
напряжение при заданном удлине-
нии (е) в процессе растяжения об-
разца с заданной скоростью (fe),
сопротивление раздиру (В), работу
разрушения, относительный гистере-
зис и полезную упругость при одно-
осном растяжении. Эти показатели
чаще всего используют в качестве
критерия для сравнительной оценки
различных резин и контроля их ка-
чества, т. к. свойства резин при ма-
лых деформациях и при разрыве
взаимосвязаны.
Распределение измеренных пока-
зателей прочностных свойств несим-
метрично (большая часть значений
меньше наиболее вероятного), что
обусловлено наличием микродефектов
в материале. Максимальное значение
показателя на кривой распределе-
ния уменьшается при повышении
толщины образца (увеличивается
возможное количество дефектов). При
повышении скорости растяжения
прочность обычно возрастает (осо-
бенно при снижении температуры до
Тс). При хрупком разрыве (напр.,
ниже Тс) прочность максимальна, а
деформация не превышает долей
процента (только упругая деформа-
ция). Обычно прочность резни сни-
жается при уменьшении ер и гисте-
резисных потерь, повышении f& и
твердости (для резин, содержащих
327
волокнистые наполнители, возможна
обратная зависимость).
При испытании упруго-прочност-
ных свойств по ГОСТ 270—75 опреде-
ляют значения fp, 8Р, fB, 0Р. В ка-
честве дополнительных характеристик
используют истинное напряжение при
заданном удлинении (<ге) и истин-
ную прочность (Ср):
Oe = fe(0>01ee+ 1),
<тр “/Р (0,01ер -f-1).
Образцы для испытаний имеют фор-
му двусторонней лопатки или коль-
ца установленных размеров. Ско-
рость движения подвижного зажима
составляет 500 ±50 мм/мии, ио до-
пускается скорость 1000±50 мм/мии.
Испытания обычно проводят при
23 °C, ио допускается повышенная
температура 70, 100, 125, 150, 200
и 250 °C. Продолжительность предва-
рительного прогрева образцов при
температуре испытания составляет ие
меиее 3 и ие более 15 мии. При раз-
рыве образца вие рабочего участка
результаты испытания не учитывают.
Метод определения работы разру-
шения по ГОСТ 23020—78 заключа-
ется в растяжении образцов в фор-
ме двусторонней лопатки или коль-
ца с постоянной скоростью (500 ±
± 50 мм/мин) при 23 °C до разры-
ва и измерении сил при различных
удлинениях или записи диаграммы
растяжения. Значение удельной ра-
боты разрушения в Дж/м3 характе-
ризуют отношением площади под
деформационной кривой до момента
разрушения к объему испытываемого
образца.
Метод определения относительного
гистерезиса и полезной упругости при
растяжении по ГОСТ 252—75 заклю-
чается в растяжении образца с по-
стоянной скоростью (100 или
500 мм/мин) до заданного удлинения
или до заданной силы с последую-
щим сокращением его до нулевого
значения силы (фиксируют диаграм-
мы только первого и пятого циклов).
Относительный гистерезис характери-
зуют отношением рассеянной энергии
к энергии деформации пятого цикла
(в %). Полезную упругость резины
при растяжении пятого цикла харак-
теризуют отношением возвращенной
энергии к энергии деформации пя-
того цикла (в %).
Упруго-прочностные свойства ре-
зин зависят от типа каучука и соста-
ва резиновой смеси, технологии ее
изготовления и переработки. Высокая
прочность резин достигается при ис-
пользовании каучуков, кристаллизую-
щихся при растяжении, или иекри-
сталлизующихся каучуков, усиленных
активными наполнителями. Высокую
прочность имеют ненаполненные тер-
моэластопласты.
Материалы иа основе различных
каучуков имеют следующие показа-
тели свойств (при 22 °C): прочность
при растяжении иенаполнеиных вул-
канизатов (МПа)—ПИ (20—33),
ПБ (2—8), БСК (2—6), БНК (3—7),
ХПК (10-30), ЭХГК и ПОК (2-3),
БК и ХБК (3—10), ЭПК и ЭПТ (2—
7), ХСПЭ (4--10),АК (2-4), ФК (3-
7),КК и ФКК (1),УК (20-50), ДСТ
и ИСТ (10—35), полиэфирные ТЭП
(35—45); прочность при растяжении
и относительное удлинение при раз-
рыве резни (МПа и %)—ПИ
(15—35 и 300—900), ПБ (10—25 и
300—800), БСК (10—30 и 250—800),
БНК (10—30 и 200—700), ХПК
(10-30 и 100-800), ЭХГК (10—20
и 100—800), ПОК (15—25 и 300—
800), БК и ХБК (8—23 и 200—800),
ЭПК и ЭПТ (10—25 и 100—800),
ХСПЭ (10—24 и 100—700), АК
(8—15 и 100-500), ФК (10—25 и
100-450), КК и ФКК (4-12 и 100—
800), УК (20—50 и 250—800). Фак-
тические значения этих показателей
328
зависят от состава резиновой смеси
и редко соответствуют максималь-
ным значениям из-за необходимости
одновременно обеспечить другие тре-
бования (технологичность резиновой
смеси, твердость, термическую стой-
кость и др.).
Прочность резин на основе некри-
сталлизующихся каучуков при добав-
лении наполнителей возрастает до
максимального значения, а затем
снижается (напр., для БСК) или
остается постоянной (иапр., для
ЭПТ). Прочность резни из кристалли-
зующихся каучуков может монотон-
но снижаться при повышении содер-
жания наполнителей. Относительное
удлинение при разрыве уменьша-
ется при повышении степени напол-
нения. При добавлении мягчителей
(пластификаторов) прочность резин
обычно снижается, а относительное
удлинение возрастает. Необходимо
оптимальное соотношение между ко-
личеством наполнителя и мягчителя
для каждого типа каучука при опти-
мальном типе мягчителя (аромати-
ческие и иафтеиовые мйсла для ре-
зин из непредельных иеполяриых кау-
чуков, парафиновые масла для
предельных неполярных каучуков,
эфириые пластификаторы для БНК и
ХПК). Влияние вулканизующей си-
стемы (при оптимальной степени вул-
канизации) на упруго-прочностные
свойства резин относительно неве-
лико.
При повышении температуры упру-
го-прочностные свойства резин ухуд-
шаются, различие между показателя-
ми свойств разных резин нивелируется
(вклад межмолекулярного взаимо-
действия снижается). Скорость сни-
жения fp, вр, В максимальна для
резни из иетермостойких углеводо-
родных каучуков, но при температу-
ре до 150 °C абсолютные значения
показателей сохраняются более высо-
кими, чем у резни из термостойких
каучуков. При повышении температу-
ры до 120 и 200 °C прочность при
растяжении большинства резин сни-
жается соответственно в 2—4 и 5—
15 раз, относительное удлинение при
разрыве в 1,1—2,0 и 3—10 раз. Ме-
иее всего изменяются показатели
свойств резни иа основе КК- В рези-
нах из БСК и БНК усиливающее дей-
ствие техуглерода максимально при
40—50 °C и быстро снижается при
дальнейшем повышении температуры,
возможно уменьшение прочности ре-
зни иа основе кристаллизующихся
каучуков при повышеииой температу-
ре в результате увеличения дозиров-
ки техуглерода. Влияние вулкани-
зующей системы на степень снижения
показателей свойств резин при по-
вышении температуры обычно неве-
лико. Д. Ф.
Лит.: 18, 21, 73, 75, 83, 104, 141,
156, 222, 232, 247, 249, 257 (т. 2), 278,
323, 343
УПРУГО-РЕЛАКСАЦИОННЫЕ
СВОЙСТВА (elastic-relaxation pro-
perties, elastlsche Reiaxatlonselgen-
schaften)
Механические свойства, обусловлен-
ные зависимостью механического по-
ведения резины от временного режи-
ма нагружения (без разрушения).
При статическом нагружении харак-
теризуются значениями модуля, твер-
дости, ползучести, релаксации напря-
жения, остаточной деформации при
сжатии, скорости восстановления
и др. Д. Ф.
УРЕТАНОВАЯ ВУЛКАНИЗУЮЩАЯ
СИСТЕМА (urethane vulcanization
system, Urethan-Vuikanlsatlons-
system)
Вулканизующая система, основным
компонентом которой являются ди-
изоцианаты нитрозофенолов (диуре-
329
таны). При температуре вулканиза-
ции диуретан распадается на нитро-
зофеиол и диизоцианат. Нитрозофе-
нол присоединяется к молекулам кау-
чука с образованием аминофеноль-
ных групп, которые затем сшиваются
диизоцианатом. Вулканизующая си-
стема содержит также ДМДТК цин-
ка (катализатор взаимодействия нит-
розофенола с каучуком) и осушитель
на основе оксида кальция (преду-
преждает гидролиз диизоцианата сле-
дами влаги в каучуке). Образуются
поперечные связи преимущественного
карбамидного типа (до 83%). Недо-
статок системы — высокая дозировка
диуретанов (7—8 масс, ч.) и стои-
мость. Торговое наименование диуре-
тана: новор, иапр., иовор 924. Пре-
имущества уретановых систем по
сравнению с серными заключаются
в повышенной усталостной выносли-
вости после термического старения,
способности к вулканизации при
температуре до 200 °C без ухудше-
ния физико-механических характери-
стик. Напр., усталостная выносли-
вость наполненной резины из НК,
вулканизованной обычной серной и
уретановой системами, после старе-
ния (100 °C, 192 ч) снизилась соответ-
ственно с 220 до 5 тыс. циклов и
с 180 до 100 тыс. циклов. Для резин
из НК обеспечивает термостойкость
на уровне эффективных систем вул-
канизации, выполняя функции свя-
занного антиоксиданта. Для ускоре-
ния вулканизации и снижения стои-
мости резин применяют смешанные
уретан-серные системы, в которых
для повышения сопротивления преж-
девременной вулканизации ДМДТК
цинка заменяют на ТМТМ. Напр.
(масс, ч.): новор 924 (4,2), ТМТМ
(1,3), сера (0,4), ТББТС (0,08) или
новор 924 (3,2), ТМТМ (1,1), сера
(0,8), ТББТС (0,16). В отсутствие
ДМДТК цинка в резиновую смесь
добавляют оксид цинка. Применяют
также систему, включающую диуре-
тан, серу и димер 2,4-толуилендиизо-
цианата. Уретановые системы исполь-
зуют в основном в резиновых сме-
сях из НК, но они применимы для
других непредельных каучуков (БСК,
ИК, БНК). Ф. М.
Лит.: 188, 278, 317, 335 (с. 33,
105)
УРЕТАНОВЫЕ КАУЧУКИ (urethane
rubbers, Urethankautschuke)
Сополимеры, содержащие в молеку-
лярной цепи значительное количество
повторяющихся уретановых групп
(—NH—СОО—), гибкие блоки кото-
рых образованы простыми или слож-
ными полиэфирными звеньями или
полидиендиолами (мол. масса 1000—
3000), а жесткие блоки — изоцианат-
ными, диолуретановыми или мочеви-
ноуретановыми звеньями.
Процесс получения УК включает
синтез преполимеров (форполимеров)
при взаимодействии олигомеров, со-
держащих концевые гидроксильные
группы (простые или сложные поли-
эфиры, полидиендиолы), с избытком
диизоциаиата и взаимодействие обра-
зовавшегося полиуретана с агентами
удлинения или сшивания (раз-
ветвления) цепей (низкомолекуляр-
ные алифатические или алкиларома-
тические диолы, диамииы, вода).
Синтез каучуков проводят в одну
или две стадии. Преполимеры на
основе сложных полиэфиров неста-
бильны, а на основе простых эфи-
ров— стабильны при хранении без
доступа воздуха.
В зависимости от способа пере-
работки различают литьевые урета-
новые каучуки (литье жидкой реак-
ционной смеси в закрытые или откры-
тые формы), вальцуемые уретановые
каучуки (переработка по традицион-
ной технологии резиновой промыш-
330
ленности), уретановые термоэласто-
пласты (литье под давлением и дру-
гие способы, применяемые для ТЭП).
По выпускной форме различают твер-
дые и жидкие уретановые каучуки.
Плотность каучуков из сложных
полиэфиров составляет 1100—
1260 кг/м3, из простых полиэфиров
1030—1100 кг/м3, из олигодиендио-
лов 930—980 кг/м3. Степень межмо-
лекулярного взаимодействия и Тс-
каучуков снижаются в ряду исход-
ных олигомеров: сложные олигоэфи-
ры > простые олигоэфиры > олиго-
диендиолы. Каучуки на основе поли-
пропнлендиола и гликольадипинатов
полиэтиленоксидного ряда аморфны,
на основе гликольадипинатов полиме-
тиленового ряда — способны к кри-
сталлизации, на основе политетра-
метилендиола — быстро кристаллизу-
ются.
Резины на основе УК' имеют вы-
сокие физико-механические показате-
ли, твердость и износостойкость, низ-
кую газопроницаемость. Они стойки
к воздействию озона, масел, окисли-
телей, ионизирующей радиации и
УФ-излучения. Оптимальные физико-
механические показатели и износо-
стойкость имеют резины из каучуков
с твердостью по Шору А выше 85 ед.
Заданные значения fe и Н резин
можно получить, изменяя соотноше-
ние олигомеров, диизоцианата и
удлинителей цепи в каучуке. В за-
висимости от типа УК резины имеют
/ зоо 2—30 МПа, fp 20—60 МПа, ер
300—650 %, В 30—130 Н/мм, Н по
Шору А 55—98 ед.
В зависимости от химического
строения интервал температур экс-
плуатации резин на основе УК со-
ставляет от —30 до 70—100 °C. При
повышении температуры до 70—80 °C
значения fe, fp и износостойкость об-
ратимо снижаются из-за уменьшения
межмолекулярного взаимодействия.
Сопротивление термическому старе-
нию резин на основе каучуков из
сложных эфиров выше, чем резин на
основе каучуков из простых эфиров.
В каучуках на основе сложных по-
лиэфиров ароматические диизоцнана-
ты обеспечивают более высокую тер-
мостойкость резин, чем алифати-
ческие диизоцианаты. В инертных
маслах максимальная температура
применения резин на основе УК по-
вышается на 20—30 °C. При темпе-
ратуре выше 100 °C деструкция резин
сильно ускоряется органическими кис-
лотами спиртами, кетонами, арома-
тическими углеводородами. Резины
имеют повышенную склонность к гид-
ролизу, которая снижается в ряду
олигомеров: сложные полиэфиры >
> простые полиэфиры > полидиен-
диолы. Гидролиз каучуков из слож-
ных полиэфиров протекает автоката-
литически с высокой скоростью, но
замедляется при добавлении поли-
карбодиимида на стадии синтеза кау-
чука. В каучуках из простых поли-
эфиров алифатические диизоцианаты
предпочтительнее ароматических, по-
ликарбодиимиды неэффективны. Ре-
зины на основе каучуков из лолиди-
ендиолов работоспособны после вы-
держки в воде при 97 °C в течение
400 ч, а при 95 %-ной влажности в
течение 1000 ч.
Уретановые каучуки применяют в
производстве шин для внутризавод-
ского транспорта, горнодобывающего
оборудования (сита и грохоты, ро-
лики конвейеров, облицовка шаровых
мельниц и гидроциклонов), деталей
автомашин (эластичные вкладыши,
рычаги, прокладки, шайбы) и друго-
го оборудования (шестерни, зубча-
тые ремни, вибростойкие детали,
втулки, опоры мостов), покрытий об-
резиненных валов, обуви (подошвы,
каблуки) и др. Применение УК огра-
ниченно их высокой стоимостью (в
331
несколько раз больше, чем НК).
Ф. М.
Лит.: 11, 229, 247, 248, 275, 315
(т. 3, с. 678)
УРЕТАНОВЫЕ КАУЧУКИ ВАЛЬ-
ЦУЕМЫЕ (millable urethane rubbers,
walzbare Urethankautschuke)
Предельные и непредельные уретано-
вые каучуки линейного строения на
основе сложных и простых полиэфи-
ров и полиэфирамидов, получаемые
с использованием диизоцианатов (в
основном толуилендиизоцианата), пе-
рерабатываемые по общепринятой
технологии. При синтезе ненасыщен-
ных каучуков часть олигомера заме-
няют ненасыщенным диолом. Мол.
масса каучуков 20—50 тыс.; они рас-
творимы в ацетоне, этилацетате, ме-
тилэтилкетоне и других растворите-
лях; ненасыщенные каучуки содержат
антиоксиданты.
Выпускают следующие типы на-
сыщенных каучуков иа основе слож-
ных полиэфиров — СКУ-8 и СКУ-8ПГ
(СССР); урепан (ФРГ), кемигам SL,
вибратан и джентан (США) и др.;
ненасыщенных каучуков на основе
сложных эфиров — СКУ-50 (СССР),
эластолан и формрез (США) и др.,
ненасыщенных каучуков на основе
простых эфиров - СКУ-ПФ (СССР),
адипрены С и СМ (США); каучуков
на основе полиэфирамидов — вулка-
прен (Великобритания). Каучуки
обычно выпускаются в виде листов,
объем производства составляет 10—
15 % от общего выпуска УК.
Основной недостаток каучуков —
склонность к гидролизу. При темпе-
ратуре ниже 50 °C вода пластифици-
рует каучук. Выше 60 °C в воде кау-
чуки на основе сложных эфиров
быстро деструктируются, а каучуки из
простых полиэфиров работоспособны
до 80—100 °C. После выдержки ре-
зин из СКУ-50 и СКУ-8 в воде при
100 °C значение /р снижается в 2 ра-
за за 12—16 ч. Расчетное время гид-
ролиза для резин из СКУ-ПФ при
20 °C равно 72 000 ч, из СКУ-50 (без
защитной добавки) 7200 ч, из СКУ-50
с 4 масс.ч. поликарбоимида 14 400 ч.
Серные вулканизаты наименее стойки
к гидролизу.
Насыщенные каучуки вулканизуют
диизоцианатами (обычно 2,4-ТДИ)
или органическими пероксидами
(обычно 3—6 масс. ч. ДКП) предпо-
чтительно с соагентами (обычно
ТАИЦ), снижающими требуемое ко-
личество органического пероксида.
Пероксидные вулканизаты имеют
сильный неприятный запах, в отсут-
ствие соагента или активного напол-
нителя — низкую твердость, тип по-
перечных связей —С—С—. При
вулканизации диизоцианатами обра-
зуются в основном аллофонатиые по-
перечные связи, структура вулканиза-
тов приближается к структуре вулка-
низатов литьевых УК. Насыщенные
каучуки вулканизуют также органи-
ческими пероксидами и диизоциана-
тами одновременно. Ненасыщенные
каучуки вулканизуют серой с ускори-
телями, напр., МБТ и ТМТД (от 1 : 2
Марка каучука Вязкость по Муни прн 100 °C 7р> МПа ер- % в, Н/мм н по Шору А, ед. 3, % Гс- °C т . хр’ °C
СКУ-8 50 35 550 86 90 24 -30 -34
СКУ-8ПГ 70 22 350 60 65 36 -35 -35
Урепан 600 — 37 650 45 90 40 — —47
СКУ-50 100 35 570 85 75 20 -35 —35
СКУ-ПФ 120 32 540 90 70 35 -55 -75
Адипрен С — 33 450 — 60 38 — —75
332
до 2:1) илн ДБТД и МБТ (3—4 и
1—2 масс, ч.), активатор — комплекс
хлорида цинка с хинолином, а для
работы в горячих маслах — органи-
ческими пероксидами и диизоциана-
тами. В резиновых смесях на основе
каучуков из сложных полиэфиров и
полиамидов недопустимы примеси
оксидов металлов. Высокопрочные и
твердые резины должны содержать
техуглерод N 110, 220 и 330 (не бо-
лее 50 масс, ч., предпочтительно
30 масс, ч.) или аэросил, а низкомо-
дульные резины — диоксид титана и
мел. Применяют сложноэфирные мяг-
чители (напр., ДБФ, ДБС, бутил-
олеат), а также кумароиоинденовую
смолу, которые несколько снижают
прочность и твердость резин, вяз-
кость резиновых смесей. Нафтеновые
и парафиновые масла несовместимы
с каучуком.
Каучуки хранят в герметичной
упаковке, увлажнение недопустимо,
перед использованием желательна
сушка. Продолжительность хранения
резиновых смесей, содержащих ди-
изоцианат, ограниченна из-за высо-
кой склонности к преждевременной
вулканизации, поэтому рекомендует-
ся хранение при пониженной темпе-
ратуре. Смешение и переработку ре-
зиновых смесей с диизоцианатами
проводят при температуре не выше
90 °C. Высокая вязкость СКУ-50 за-
трудняет его переработку. Повыше-
ние мол. массы каучуков до 50 тыс.
значительно увеличивает теплообра-
зование при изготовлении и перера-
ботке резиновых смесей. Перед пере-
работкой следует очистить технологи-
ческое оборудование от остатков
других каучуков и ингредиентов. Ре-
зиновые смеси из отечественных ВУК
изготавливают при загрузке, снижен-
ной в 1,5—2,0 раза. Каучук типа
СКУ-8ПГ на основе сложных поли-
эфиров подвержен интенсивной де-
струкции на вальцах, что может при-
вести к образованию пор при вулка-
низации. При шприцевании резино-
вых смесей, содержащих техуглерод,
температуры корпуса и червяка экс-
трудера 40—60 °C, головки 60—80 °C.
При каландровании необходим мини-
мальный запас смеси в зазоре ка-
ландра, чтобы предупредить ее разо-
грев, размягчение и залипание к верх-
нему валку. Температура верхнего
валка 60—80 °C, среднего 40—60 °C,
нижний валок охлажден. Литье под
давлением обеспечивает оптимальные
механические свойства резин, резино-
вые смеси из СКУ-8ПГ перерабаты-
вают при температуре до 190 °C, из
СКУ-8ПФ не выше 150°C (возможна
деструкция каучука). Выдержка вул-
канизатов при 22 °C в течение 192 ч
или при ПО °C в течение нескольких
часов улучшает их механические
свойства.
Резины применяют в автомобиль-
ной и горной промышленности, граж-
данском строительстве, текстильном
машиностроении, промышленном
транспорте, обувной промышленности.
Применение в динамических условиях
ограничено высоким теплообразова-
нием. Ф. М.
Лит.: 247, 248
УРЕТАНОВЫЕ КАУЧУКИ ЛИТЬЕ-
ВЫЕ (moldable urethane rubbers,
giessbare Urethankautschuke)
Уретановые каучуки, перерабатывае-
мые методами жидкофазного (сво-
бодного) литья, при котором основ-
ные стадии синтеза совмещены с по-
лучением готового изделия. Каучуки
получают из сложного полиэфира,
ИДИ и гликоля (вулколланы), слож-
ного полиэфира, ТДИ и диамина
(СКУ-7); сложного полиэфира, ТДИ,
диамина и гликоля (СКУ-7-100); про-
стого полиэфира, ТДИ и диамина
(СКУ-ПФЛ, адипрен L-100). Практи-
333
чёски одновременно происходит удлй-
нение цепи и образование попереч-
ных связей. При использовании гли-
коля (удлинитель цепи) сшивание
происходит в основном по уретано-
вым группам с образованием аллофа-
новых связей, в случае диаминов —
по уретановым и карбамидным груп-
пам с образованием аллофаиовых и
биуретановых связей.
Выпускают литьевые УК марок
СКУ-ПФЛ, СКУ-6, СКУ-7, СКУ-В
(СССР); адипрены L, кастатаиы, ка-
стомеры, коиатаны, калеке, цианопре-
ны, малтратаны, солитаны, вибрата-
ны, формрезы и др. (США); вулкол-
ланы, дуретаиы, целласто, сиспур EG
(ФРГ); резолии (Франция), кастомер
(Великобритания); хайпреиы, пара-
преиы, саипреиы, юиипреиы, игулула-
ны, тэласты, баиколаиы (Япония).
Высокие физико-механические по-
казатели резни достигаются без ис-
пользования наполнителей. Значения
ff варьируются от 30 (вулколланы,
адипреи L) до 50—60 МПа (СКУ-
ПФЛ, СКУ-7, СКУ-7-100), 8Р от 200
до 800 %, В —от 50 до 100 Н/мм,
/зоо — от 10 до 30 МПа, Н по Шору
А от 50 до 99 ед., Н по Шору D от
20 до 80 ед., эластичность по отскоку
от 25 до 55 %, потери иа истирание
от 40 до 200 мм3. Вулканизаты
СКУ-7 и СКУ-ПФЛ имеют соответ-
ственно Тхр —30 и —75 °C, время до
снижения fp иа 50,% (вода, 100 °C)
3—5 и 20—30 сут.
Двухстадийиый процесс изготов-
ления изделий включает следующие
стадии: сушку полиэфира (в вакуум-
ных плёночных сушилках при 100—
110 °C или в воздушных сушилках с
соплом при 155°C); получение пре-
полимера добавлением полиэфира к
диизоцианату при сильном переме-
шивании (ие выше 90—100°C); сме-
шение преполимера с удлинителем
цепи (в течение 5—15 с при частоте
334
вращения мешалки до 30 000 об/мин):
заливку жидкого каучука в нагретые
и смазанные формы на обогреваемых
столах (5—60 мин при 100—140°С);
извлечение изделий из форм и их тер-
мообработку в горячем воздухе (2—
24 ч при 100—130 °C); обработку и
отбраковку изделий. В одностадий-
ном процессе сначала смешивают по-
лиэфир и удлинитель цепи, а затем
добавляют диизоцианат, после чего
заливают смеси в нагретые формы,
термообрабатывают и проводят от-
браковку изделий. Чаще всего изделия
получают из ранее изготовленного
стабильного преполимера, хранящего-
ся в герметичной таре (например, из
адипреиа L). Типичный пример неста-
бильного преполимера, перерабаты-
ваемого сразу после его синтеза,—
вулколлан.
Литьевые УК наиболее эффек-
тивны в производстве крупногабарит-
ных резиновых изделий (монолитные
шины, валы, подушки в кузнечно-
штамповом оборудовании, бампера),
гусениц лент снегоходов, рукавов,
обуви; при обкладке трубопроводов
и крыльчатых центробежных насосов.
Ф. М.
Лит.: 229, 247, 275; 315, (т. 3,
с. 679)
УСАДКА ВУЛКАНИЗАЦИОННАЯ
(vulcanizing shrinkage, Vulkanisa-
tionsrumpfung)
Различие размеров резинового изде-
лия (образца) и гнезда пресс-формы,
выраженное в процентах. Основная
причина усадки — различные коэффи-
циенты термического расширения ре-
зины и материала пресс-формы, по-
этому величина усадки зависит от
температуры вулканизации и состава
резиновой смеси. Влияние продолжи-
тельности и степени вулканизации иа
температурную усадку резни невели-
ко. Приближенно усадку можно рас-
считать по уравнению ДТ-ДА-fe [где
АТ — разность между температурой
вулканизации и комнатной темпера-
турой, ДА — разность коэффициентов
расширения резиновой смеси и мате-
риала прессформы, k — содержание
каучука и других органических ве-
ществ в резиновой смеси, % (об.)].
Фактическая усадка резни несколько
ниже расчетного значения, ио ие бо-
лее, чем на 0,25 % (абс.).
Усадка зависит от типа каучука и
содержания наполнителя. Напр., усад-
ка резни из различных каучуков, со-
держащих 20 об. ч. печного техугле-
рода типа ПМ-50 или ПМ-75 состав-
ляет (%): НК 1,76, БСК 2,11, ХПК
1,54, БНК 1,76, БК 1,66, ПБ 2,23,
ЭПТ 2,12, ЭХГК-С 1,96, ФК типа
СКФ-26 1,74. При этом влияние типа
техуглерода меньше, чем влияние его
содержания.
При двухстадийиой вулканизации
усадка происходит иа обеих стадиях.
Напр., усадка резни из ФК при вул-
канизации в пресс-форме составляет
примерно 2 %, а иа второй стадии
вулканизации в воздушной среде —
примерно 1 % (вследствие выделения
влаги в реакциях вулканизации).
Усадка резиновых изделий анизо-
тропна из-за анизотропии эластиче-
ского восстановления после формова-
ния. Поэтому сечеиие уплотнительных
колец, изготовленных в пресс-формах
с гнездами круглого сечения ие явля-
ется кругом. Диаметр резиновых
шайб меньше, а высота больше по
сравнению с размерами гнезда пресс-
формы. Анизотропия усадки наблю-
дается в резинах, содержащих волок-
нистые наполнители, а также при
вулканизации ориентированных мате-
риалов, полученных каландр оваиием
или шприцеванием.
Согласно приложению 1 к ГОСТ
24513—80 абсолютная линейная по-
слевулкаиизациоииая усадка рези-
ны — относительная величина разно-
сти линейных размеров формообра-
зующей полости пресс-формы и рези-
нотехнического изделия, выраженная
в процентах. Относительная линейная
послевулкаиизациоииая усадка рези-
ны — отношение линейных размеров
ряда фиксированных точек иа поверх-
ностях пресс-формы и образца типа
плоских дисков, выраженная в про-
центах. Размеры определяют при ком-
натной температуре. Абсолютную
фактическую усадку определяют при
изготовлении прецизионных резино-
вых колец согласно приложению 2 к
ГОСТ 24513-80. Д. Ф.
Лит.: 51, 68, 222
УСАДКА КАУЧУКОВ И РЕЗИНО-
ВЫХ СМЕСЕЙ (shrinkage, Schwin-
dung)
Изменение размеров резиновой заго-
товки после ее истечения из формую-
щего (профилирующего) канала или
зазора (иапр., при шприцевании или
каландровании), обусловленное высо-
коэластической (обратимой) дефор-
мацией резиновой смеси при высоких
скорости и напряжении сдвига. Вы-
ражается в увеличении поперечного
сечения (разбухании) заготовки при
одновременном уменьшении ее длины
непосредственно после выхода из
формующего канала. Препятствует
получению изделия заданной формы
и размеров. Повышение температуры
резиновой смеси, увеличение длины
профилирующего отверстия и умень-
шение скорости шприцевания сни-
жают усадку. Она уменьшается так-
же при увеличении содержания и
степени сшивания микрогеля, добав-
лении в резиновую смесь небольших
количеств термопластов (ПЭ, ПП, ПС,
ПВХ) и поперечно-сшитых каучуков,
наполнении резиновых смесей высо-
кодисперсиым и высокоструктуриым
техуглеродом (малоактивный техуг-
335
лерод неэффективен). Степень влия-
ния техуглерода зависит от типа кау-
чука (напр., при добавлении 50 и
100 масс.ч. техуглерода усадка ре-
зиновой смеси на основе НК снизи-
лась соответственно в 2 и 10 раз, а
на основе БСК — в 1,5 и 4 раза).
Усадка возрастает при увеличении
Мш и расширении ММР, снижении
Л4П каучука. Усадку измеряют с по-
мощью капиллярных вискозиметров и
экструзионных приставок к пласто-
графу Брабендера. Д. Ф.
Лит.: 156, 192, 217, 274, 278, 315
(т. 1, с. 558; т. 3, с. 689)
УСКОРИТЕЛИ1 ВУЛКАНИЗАЦИИ
(vulcanization accelerators, Vulkani-
sationsbeschleuniger)
Компоненты вулканизующей системы,
используемые для повышения скоро-
сти вулканизации и улучшения тех-
нических свойств резин. Применяют
в основном при серной вулканизации.
Увеличивают скорость химических ре-
акций между серой и каучуком, со-
кращают продолжительность и (или)
снижают температуру вулканизации,
влияют на характер и плотность по-
перечных связей, позволяют умень-
шить содержание серы. Ускорители
должны обеспечивать достаточное со-
противление преждевременной вулка-
низации, высокую скорость вулкани-
зации в главном периоде, широкое
плато и отсутствие реверсии вулкани-
зации, достаточный индукционный
период при вулканизации многослой-
ных изделий, оптимальные техниче-
ские свойства резин. Они должны
иметь длительную сохраняемость как
индивидуально, так и в резиновой
смеси, удобную выпускную форму и
приемлемую стоимость, быть доступ-
ными и нетоксичными, растворяться в
каучуках.
Различают следующие классы ус-
корителей по их химическому соста-
336
ву: тиазолы, сульфенамиды, тиурамы,
дитиокарбаматы, гуанидины, альде-
гидамины, дитиофосфаты, тиомочеви-
ны, ксантогенаты и др. Наиболее
широко применяют тиазолы и суль-
фенамиды (70 % от общего потребле-
ния ускорителей), тиурамы и дитио-
карбаматы.
Особенности вулканизационных
свойств основных типов ускорителей:
тиазолы обеспечивают средние ско-
рость и степень вулканизации при
минимальном индукционном периоде
(добавление вторичных ускорителей
сокращает цикл вулканизации), суль-
фена миды — длительный индукцион-
ный период и высокую скорость вул-
канизации (кинетическая кривая вул-
канизации приближается к оптималь-
ной), тнурамы — очень высокую
скорость вулканизации при минималь-
ном индукционном периоде (вторич-
ные ускорители улучшают сопротив-
ление преждевременной вулканиза-
ции) , дитиокарбаматы — очень высо-
кую скорость вулканизации и очень
короткий индукционный период (при-
меняют для каучуков с низкой сте-
пенью ненасыщенности), тиомочеви-
ны — высокую скорость вулканиза-
ции, гуанидины — низкую скорость
вулканизации.
Характер влияния ускорителей
различных классов зависит от темпе-
ратуры. Напр., температура начала
эффективного действия различных
ускорителей в резиновой смеси на ос-
нове НК составляет: для ДБТД —
126 °C, МБТ — 112 °C, ТМТД —
НО °C, ДЭДТК цинка-80 °C.
Оптимальные технологические
свойства резиновых смесей и техни-
ческие характеристики резин дости-
гаются при одновременном использо-
вании ускорителей одного (напр.,
ТМТД и ТЕТД, ДБТД и МБТ,
ДМДТК цинка и ДЭДТК цинка) или
различных классов. При этом возра-
стает сопротивление преждевремен-
ной вулканизации, становится шире
плато вулканизации и ее скорость в
главном периоде.
Ранее широко применяли класси-
фикацию ускорителей по их влиянию
на скорость вулканизации НК: уль-
тра-, полуультра-, умеренно действую-
щие, медленно действующие и др.
Однако эта классификация очень ус-
ловна, т. к. в зависимости от типа
каучука одни и те же ускорители
могут быть отнесены к различным
группам. Поэтому в настоящее время
от нее практически отказались. Ф. М.
Лит.: 32, 33, 54, 68, 278, 315 (т. 3,
с. 691)
УСТАЛОСТНАЯ ВЫНОСЛИВОСТЬ
(fatigue life, Ermiidungsgrenze)
Характеризует усталост но-прочност-
ные свойства резин. Выражается чис-
лом циклов нагружения до разруше-
ния образца при утомлении. Возра-
стает при повышении прочности при
растяжении, сопротивления раздиру,
относительного гистерезиса и относи-
тельного удлинения при разрыве.
В режиме постоянной амплитуды
деформации повышение жесткости
приводит к увеличению напряжения,
что ухудшает выносливость резни.
В режиме постоянной амплитуды на-
пряжения при повышении жесткости
снижается степень деформации, а вы-
носливость возрастает. Усталостная
выносливость резин увеличивается
при снижении амплитуды деформа-
ции или напряжения, а влияние ча-
стоты сравнительно невелико. Ниже
определенной критической амплитуды
деформации рост трещин не наблю-
дается и усталостная выносливость
очень велика. Выносливость резин на
основе ПИ минимальна, если образец
в каждом цикле деформирования
проходит через нулевое значение де-
формации (декристаллизация и раз-
растание трещин при повторном на-
гружении) . Поэтому одновременная
деформация растяжения повышает
выносливость резин на основе кристал-
лизующихся каучуков. Для резин из
некристаллизующихся каучуков влия-
ние нулевой деформации невелико.
Усталостная выносливость снижа-
ется при повышении температуры,
после термического старения и при
длительном циклическом нагружении,
что обусловлено теплообразованием.
Утомление ускоряется в присутствии
кислорода воздуха (особенно для ре-
зин из непредельных каучуков).
Напр., отношение числа циклов до
разрушения при утомлении в азоте к
той же величине в кислороде при по-
вышении температуры от 20 до 40,
60, 80 и 100 °C изменилось с 2 соот-
ветственно до 4, 10, 28 и 105. Уве-
личение толщины образцов резин из
непредельных каучуков приводит к
повышению выносливости при малой
степени деформации и длительном
утомлении (сопоставимом со сроками
эксплуатации) и ее снижению, если
деформация велика, а испытания
кратковременны. Поэтому необходи-
ма осторожность при оценке работо-
способности резин по результатам
лабораторных испытаний при много-
кратном растяжении.
Резины на основе ПИ предпочти-
тельно применять в условиях высо-
кой деформации при растяжении, а
резины из БСК лучше использовать
при сжатии или невысокой скорости
растяжения. Применение маслонапол-
ненных БСК снижает усталостную
выносливость резин (напр., при мно-
гократном изгибе резин на основе
СКМС-ЗОАРК, СКМС-30АРКМ-15 и
СКМС-ЗОАРКМ-27 усталостная вы-
носливость составила соответственна
150, 20 и 15 тыс. циклов). Предпо-
чтительно применение резин на осно-
ве смесей ПИ, БСК, ПБ (напр., при
337
соотношении ПБ и ПИ от 1:1 до
1:4). Очень важен режим смешения.
Напр., сопротивление разрастанию
трещин при многократном изгибе ре-
зин на основе смеси НК и СКД
(1:1) при различной последователь-
ности смешения составило (тыс. цик-
лов) : добавление НК в маточную
смесь СКД, содержащую все ингре-
диенты (91); смешение НК и СКД с
последующим вводом ингредиентов
(372); совмещение маточных смесей
НК и СКД (13 220); добавление
СКД в маточную смесь НК, содер-
жащую все ингредиенты (325 412);
для резин на основе индивидуальных
каучуков НК и СКД соответственно
51 и 8.
Зависимость усталостной выносли-
вости и сопротивления разрастанию
трещин от плотности пространствен-
ной сетки резин в режиме заданной
амплитуды деформации экстремальна
(выносливость максимальна при низ-
кой степени вулканизации). Обычно
переход от углерод-углеродных к мо-
носульфидным, а затем к полисуль-
фидным поперечным связям повы-
шает усталостную выносливость ре-
зин. Влияние состава вулканизующей
системы наиболее велико, если рези-
ны на основе ПИ при многократном
нагружении проходят через нулевую
Деформацию (напр., выносливость ре-
зин, полученных с использованием
обычной, полуэффективной, эффек-
тивной и уретановой систем при ам-
плитуде деформации 100 % составила
соответственно 223, 106, 68 и 94—
160 тыс. циклов). При дополнитель-
ном наложении статической деформа-
ции влияние вулканизующих систем
относительно невелико, что позво-
ляет использовать эффективные вул-
канизующие системы.
Термическое старение приводит к
значительной нлн полной потере вы-
носливости резин, вулканизованных
338
обычными системами, а усталостно-
прочностные свойства резин, содержа-
щих полуэффективные, эффективные,
уретановые И пероксидные системы,
изменяются, в меньшей степени.
Напр., усталостная выносливость
(при деформации 100 %) резин из
НК, вулканизованных обычной, полу-
эффективной, эффективной и урета-
новой системами, до и после старе-
ния (100 °C, 168 ч) составляет соот-
ветственно 230 и 1, 100 и 80, 70 и 90,
90 и 180 тыс. циклов. Оптимально
применение полуэффективных вулка-
низующих систем, обеспечивающих
хорошую выносливость резин до и
после термического старения.
Характер влияния наполнителей за-
висит от жесткости резин и режима
динамического нагружения. При по-
вышении содержания наполнителей
выносливость снижается в режиме
постоянной амплитуды деформации и
возрастает при испытании в режиме
постоянного напряжения. Для обес-
печения заданной жесткости предпо-
чтительно вводить в резиновые смеси
меньшее количество активного тех-
углерода, чем большое количество
техуглерода сниженной активности.
В резинах из БНК и ЭХГК предпо-
чтителен диоксид кремния. Мягчите-
ли могут уменьшить усталостную вы-
носливость. Антиоксиданты повышают
усталостную выносливость на возду-
хе резин из„ непредельных каучуков
(максимально для обычной и мини-
мально для пероксидной вулканизую-
щей систем). Д. Ф.
Лит.: 73, 111, 112, 138, 141, 222,
233, 249, 278, 293, 294, 315 (т. 3,
с. 699)
УСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ (fa-
tigue strenght, ErmQdungsbestandig-
keit)
Амплитуда напряжения, при котором
происходит разрушение материала
ЯОсЛе заданного числа циклов нагру-
жения в процессе утомления. Наряду
с усталостной выносливостью харак-
теризует усталостно-прочностные
свойства резин. При симметричном
цикле нагружения зависимость между
усталостной прочностью оп и разру-
шающим напряжением при однократ-
ном нагружении О| (исходная проч-
ность при растяжении) линейна, т. е.
оп = Oi где N — число цик-
лов нагружения; 0 — эмпирический
коэффициент усталостной выносливо-
сти (равен 2—10). Усталостная проч-
ность снижается прн повышении тем-
пературы. Д. Ф.
Лит.: 73, 111, 141, 222, 232, 249,
278, 293, 294, 315 (т. 3, с. 699)
УСТАЛ ОСТ НО-ПРОЧ НОСТ НЫ Е
СВОЙСТВА (fatigue-strength pro-
perties, Ermtidun gsfesti gkeitsei gen-
schaften)
Динамические свойства, характери-
зующие сопротивление резин разру-
шению при утомлении. Включают
усталостную выносливость и уста-
лостную прочность. Зависят от со-
става резиновой смеси, толщины об-
разца и условий испытаний (режим
нагружения, температура окружаю-
щей среды, теплообразование и др.).
Наиболее распространено периодиче-
ское нагружение с изменением на-
пряжения по периодическому закону
(для резин из непредельных каучу-
ков негармонический режим испыта-
ний намного жестче гармонического
режима, в котором обычно проводят
лабораторные испытания). Усталост-
но-прочностные свойства измеряют в
режимах заданных амплитуды дефор-
мации, амплитуды напряжения или
энергии цикла. Сравнение свойств
разных резин должно проводиться
только при одинаковых режимах де-
формирования.
Усталостную выносливость при
многократном растяжении определя-
ют по ГОСТ 261—79. Метод заклю-
чается в многократном растяжении
образцов до разрушения при знако-
постоянном цикле деформаций, изме-
няющихся от нуля (метод I) или от
заданной статической деформации
(метод II) до максимального значе-
ния. Образцы имеют форму двусто-
ронней лопатки (ГОСТ 270—75).
Испытывают не менее 13 образцов.
Испытания проводят при температу-
ре 23 или 27 °C, динамической де-
формации растяжения 50, 75, 100,
125, 150, 200 или 250,%, статической
деформации растяжения 20, 40, 60,
80, 100 или 120%. Допускается про-
ведение испытания прн повышенной
температуре (70, 100, 125 или
150°C), других значениях динамиче-
ской нли статической деформаций.
Показателем усталостной выносливо-
сти является число циклов от начала
испытания до разрушения каждого
образца отдельно. За результат ис-
пытания принимают среднее арифме-
тическое показателей для не менее
12 образцов с указанием максималь-
ного и минимального значений.
Усталостную выносливость при
знакопеременном изгибе с вращением
для резни с твердостью по Шору А
30—90 ед. определяют по ГОСТ
10952—75. Метод заключается во
вращении изогнутого под определен-
ным утлом образца в виде гантели
до его разрушения: для метода А —
при заданной температуре на поверх-
ности образца, для метода Б — при
температуре саморазогрева (частота
деформации 2800 ± 200 циклов/мин,
чистый изгиб с номинальной ампли-
тудой деформации растяжения иа его
поверхности от 10 до 37,5 %, число
образцов не менее 12). Показателем
усталостной выносливости при знако-
переменном изгибе с вращением яв-
339
ляется число циклов до разрушения
образца (разделения на две части).
При этом отмечают амплитуду де-
формации, температуру иа поверхно-
сти образца и в камере. Для общей
характеристики усталости резин
ГОСТ 10952—75 рекомендует опреде-
лять коэффициенты усталостной вы-
носливости, характеризующие чув-
ствительность выносливости к изме-
нению деформации, напряжения и
удельной энергии цикла.
Усталостную выносливость при
многократном сжатии на флексомет-
ре типа Гудрича по ГОСТ 20418—75
(метод В) определяют для резин с
твердостью по Шору А 30—85 ед.
Метод заключается в многократном
сжатии цилиндрического образца до
его разрушения (появление трещин
иа боковой поверхности). Силу для
статического сжатия образца и дина-
мическое смещение устанавливают в
зависимости от твердости резины. Ре-
комендуемые частоты сжатия 1800,
1500, 1040 и 870 циклов/мин, реко-
мендуемые температуры камеры при
испытании 23, 40, 70 и 100 °C. Д. Ф.
Лит.: 73, 104, 111, 141, 222, 232,
249, 278, 293, 294, 315 (т. 3, с. 699)
УТОМЛЕНИЕ, УСТАЛОСТЬ (fati-
gue, Ermiidung)
Необратимое изменение структуры и
свойств резин в результате протекания
физических и химических процессов,
активируемых циклическим механиче-
ским нагружением при растяжении,
сжатии, изгибе или сдвиге. Характе-
ризуется показателями усталостно-
прочностных свойств. Сопровождает-
ся повышением жесткости, прочности
некоторых резин, нарушением рабо-
чих функций нлн разрушением изде-
лия. Ускоряется на воздухе и при
повышении температуры. Характер
разрушения резни зависит от типа
каучука. В резинах на основе ПИ
высева скорость Образования трещин,
а их разрастание происходит сравни-
тельно медленно. В резинах из БСК и
ПБ скорость разрастания трещин су-
щес-гвеино выше скорости их образо-
вания- Поэтому механические повре-
ждения меиее опасны для резин нз
ПИ. Д- ф-
JIht.: 73, 104, 111, 141, 222, 232,
249, 278, 293, 294, 315 (т. 3, с. 699)
ф
ФАКТИС (factice, Faktis)
Эластичный продукт взаимодействия
растительных ненасыщенных масел
или животных жиров с серой (до
25%) или хлоридом серы (до 15%).
В качестве масел применяют льияиое,
каст°Ровое> сурепное, подсолнечное
или соевое, иногда талловое, арахи-
совое или тунговое. Фактисы часто
содержат также минеральные мас-
ла, битумы, наполнители. Плотность
ненаполиеиных серных фактисов
980-^-1060 кг/м3, хлорсериых факти-
сов 1020—1300 кг/м3. Растворяют-
ся 0 ароматических углеводородах,
содеРжаш-Их небольшое количество
(0,25—2 %) амниов. При анализе
фактисов определяют ацетоновый
экстракт (непрореагировавшая часть
растительиого масла и серы), неомы-
ляеМУю часть ацетонового экстракта
(минеральные масла, битумы и дру-
гие инертные добавки), содержание
свободной серы и золы. Твердые и
средней твердости фактисы облегча-
ют переработку резиновых смесей,
увеличивают их каркасность, сни-
жают липкость, хладотекучесть и по-
рообРазование при вулканизации,
улучшают диспергирование наполни-
телей и других порошкообразных ин-
гредиентов, выполняют функции ор-
гани^еского наполнителя (до
400 масс, ч.) и умеренного полимер-
340
ного антиоксиданта. Мягкие фактисы
(содержащие много минерального
масла) являются хорошими мягчите-
лями, ио меньше влияют иа каркас-
ность резиновых смесей, ухудшают
прочностные свойства резин (дози-
ровка ие более 10 %). Возможно
ускорение вулканизации. Применяют
в резиновых смесях иа основе ПИ,
БСК, БНК, БК, ЭПТ, ХСПЭ. Отече-
ственный продукт — фактис темный,
полутвердое вещество темнобурого
цвета, содержит ие более 0,8 % сво-
бодной серы. Применение фактисов
ограничено необходимостью расходо-
вания дефицитного пищевого сырья
на их производство. В последнее вре-
мя фактисы получают также из непи-
щевого сырья (напр., деполимеризо-
ванного НК, низкомолекулярного
ПБ). Ф. М.
Лит.: 189, 274
ФЕНОЛЬНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
(phenolic stabilizers, phenolischen
Stabilisatoren)
Производные фенолов, характеризую-
щиеся наличием в молекуле одной
или нескольких пространствеиио-за-
трудиенных гидроксильных групп.
Включают одноядерные алкилирован-
ные фенолы, алкиленбисфенолы,
трехъядерные фенолы и тиобисфено-
лы (в основном антиоксиданты), а
также производные гидроксибензофе-
нона (светостабилизаторы). Малоэф-
фективны как антиозонанты и проти-
воутомители. В качестве антиокси-
дантов менее эффективны, чем про-
изводные п-фенилендиамина, но мак-
симальное содержание стабилизатора
не ограничено; при высокой темпера-
туре не происходит инициирования
окисления каучука. Хорошие пасси-
ваторы поливалентных металлов.
Позволяют получать белые или свет-
ло-окрашенные резины. Обычно мало-
токсичны. Растворимы во многих ор-
ганических растворителях, не раство-
ряются в воде. Наиболее широко
применяют одноядерные алкилиро-
ванные фенолы и алкиленбисфенолы.
Одноядерные алкилированные фе-
нолы включают одноосновные (I) и
двухосновные (II) соединения:
Одноядерные одноосновные алкили-
рованные фенолы (I) содержат ал-
кил-, циклоалкил- или арилалкильиый
радикал в 2-, 4- и 6-положениях.
Обычно горючи, малотоксичиы, ие
изменяют цвета резин, нерастворимы
в воде. Наиболее широко применяют-
ся следующие продукты.
2,6 - ди-трет-Бутил-4-метнлфенол-
(2,6-д.н-трет-бутил-п-крезол) ДБМФ
[R = C(CH3)3, R'= СН3]. Порошок
или гранулы, плотность 880—
1050 кг/м3, темп. пл. 65—70 °C. Рас-
творяется в бензоле, толуоле, ацето-
не, сложных эфирах, спиртах. Раз-
решен для использования в полиме-
рах, контактирующих с пищевыми
продуктами. Летуч. Отечественный
продукт — белый порошок, плотность
1050 кг/м3, темп. пл. 69,5—70,0 °C.
Торговое наименование: ионол, аги-
дол-1, алкофен БП, П-21 (СССР),
ионол, нонокс ТВС, САО-1, АС-1 на-
угард ВНТ и др.
2,4,6-три-трет-Бутилфеиол ТТБФ
[R = R' = С(СН3)3]. Порошок, темп,
пл. 129—131 °C, растворим в углево-
дородах, этаноле, ацетоне. Торговое
наименование: алкофен ББ, П-23
(СССР), этил 744 и др.
4-Мет ил-2,6-ди(а-метил бензил) фе-
нол МДМБФ [R = СН(СН3)С6Н5,
341
R' = CHa). Вязкая маслянистая жид-
кость, плотность 1070—1080 кг/м3,
темп. кип. 242 °C. Растворяется в бен-
золе, ацетоне, бензине, метаноле и др.
Торговое наименование: алкофен
МБП, алкофеи СС (СССР), сумилай-
зер PCS и др.
2,6-ди-трет-Бутил-4-метоксиметил-
фенол ДБММФ [R = С(СН3)3, R' =
=СН2ОСН3]. Порошок, плотность
1073 кг/м3, темп. пл. 95—101 °C, рас-
творим в бензоле, этаноле, ацетоне,
тетрахлориде углерода. Отечествен-
ный продукт — кристаллический по-
рошок от белого до соломенно-жел-
того цвета, температура начала плав-
ления не ниже 98 °C. Торговое наи-
менование: агидол 42, алкофены
ММБ и ММ (СССР), антиоксиданты
762 и X и др.
Смесь 2-; 4-; 2,4-ди-; 2,6-ди-
и 2,4,6-три- (а-метилбензил) фенолов,
МБФ. Жидкость от светло-желтого
до коричневого цвета, плотность
910—1300 кг/м3, вязкость (при 20 °C)
1—6 Па-с, темп. кип. выше 220°C.
Растворяется в бензоле, бензине, аце-
тоне, спиртах (с водой образует
устойчивые эмульсии). Токсична. Тор-
говое иаимеиоваиие: алкофеи МБ,
агидол 20, АО 20 (СССР), наугард
SP, нонокс SP, винг-стей L и др.
Продукт реакции технического ок-
тилфенола гексаметилентетрамином
(R=CH2—NH—СН2, R' — алкил).
Вязкая жидкость от светло-желтого
до темно-коричневого цвета, мол.
масса 800- Растворяется в толуоле,
гексаие, минеральных маслах. Мало-
летуч. Изменяет окраску резин. Наи-
более • эффективен в сочетании с
аминными антиоксидантами. Торговое
наименование: ВС-1 (СССР).
Одноядерные двухосновные алки-
лированные феиолы (II) обычно
включают:
2,5-Ди-трет-Бутилгидрохиион ДБГ
[R=C(CH3)3], плотность 1Ю0 кг/м3,
342
темп. пл. 202—218 °C, торговое наи-
менование: дибуг (СССР), санто-
вар О, эитейдж DBH и др.;
2,5-ди-трет-Пентилгидрохинон (2,5-
ди-трет-амилгидрохииои) ДПГ [R =
= С(СН3)2С2Н5], плотность 1020—
1080 кг/м3, темп. пл. 172—179 °C. Тор-
говое наименование: дитаг (СССР),
саитовар А, эитейдж DAN и др.
Оба продукта — светлые порошки,
растворимы в бензоле и хлороформе.
Разрешены для использования в по-
лимерах, контактирующих с пище-
выми продуктами.
Алкиленбисфенолы — соединения
общей формулы
Светлые порошки, малотоксичны, сла-
боокрашивающие, растворяются во
многих углеводородах, ацетоне и
этаноле, нерастворимы в воде. Наи-
более эффективны соединения, в ко-
торых фенольные молекулы связаны
в орто-положении, предпочтительно
через группу СН2. Обычно применяют
следующие продукты.
2,2'-Метиленбис(6-трет-бутил-4-ме-
тилфенол) МБМФ [R = C(CH3)3,
R'=CH3], плотность 1040—1090 кг/м3,
темп. пл. 120—130 °C. Нелетуч. Раз-
решен для применения в полимерах,
контактирующих с пищевыми про-
дуктами. Отечественный продукт —
порошок белого цвета, плотность
1080 кг/м3, темп. пл. 126—128 °C.
Торговое наименование: антиоксидант
2246, бисалкофен БП, агидол 2
(СССР), САО-5, САО-14 и др.
2,2' - Метилеибис(6-трет-бутил-4-
этилфенол) МБЭФ [R = C(CH3)3,
R'=C2H5], плотность 1100 кг/м3,
темп. пл. 117—125°С. Торговое наи-
менование: агидол 7, бисалкофен ЭБ
(СССР), антиоксидант 425 и др.
4,4'-Метилеибис(2,6-Ди-трет-бутил-
феиол) МДБФ [R=R'=C(CH3),
гидроксильная группа находится в
положении между группами R и R'],
плотность 990 кг/м3, темп. пл. 151—
155 °C. Разрешен для применения в
полимерах, контактирующих с пище-
выми продуктами. Торговое наимено-
вание: бисалкофен БМ, ЛЗ-МБ-1
(СССР), этилаитиоксидант 702,
САО-20, ионокс 220 и др.
2,2' - Метиленбис[4-метил-6-(1-ме-
тилциклогексил-1) фенол] МММЦГФ
(R = СН3С2Н5, R'=CH3), плотность
1140—1200 кг/м3, темп. пл. 130—
140 °C. Разрешен для применения в
полимерах, контактирующих с пище-
выми продуктами. Торговое наиме-
нование: бисалкофеиы МЦП и Ц
(СССР), ноиокс WSP и др.
Трехъядерные фенолы — соедине-
ния общей формулы
2,4,6-Трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидр-
оксибензил)мезитилен, порошок, темп,
пл. 244 °C, растворяется в бензоле
и хлорированных углеводородах, не-
растворим в воде, нелетуч, не окра-
шивает резин. Разрешен для приме-
нения в полимерах, контактирующих
с пищевыми продуктами. Торговое
наименование: АО-40, трисалкофен
БД (СССР), антиоксидант 330, но-
нокс 330 и др.
1,1,3-трис (5-трет-Бутил-4-гидрокси-
2-метилфенол) бутан, порошок, темп,
пл. 188 °C, трисалкофен БМБ
(СССР), топанол СА и др.
Эфир 3,5-Ди-трег-бутил-4-гидрок-
сифенилпропионовой кислоты и пен-
таэритрита, порошок, плотность
1120 кг/м3, темп. пл. ПО—165 °C.
Торговое наименование: тетраалко-
фен ПЭ и фенозан 23 (СССР), ирга-
нокс 1010 и др.
Тиобисфенолы — соединения об-
щей формулы
Тиобисфенолы (I) включают,
напр., 2,2'-тиобис(6-трет-бутил-4-ме-
тилфенол) [R=C(CH3)3, R'=CH3],
порошок, плотность 1010 кг/м3,
темп. пл. 70—88 °C, тиоалкофены БП
и Б (СССР), САО-4, САО-6
и др.; 2,2'-тиобис(4-метил-6-а-метил-
беизилфенол) [R=CH(CH3) (СбН3),
R'=CH3], порошок, темп. пл. 114 °C,
тиоалкофены МБП и С (СССР). Оба
продукта растворяются в ароматиче-
ских и хлорированных углеводородах,
ацетоне и этаноле, нерастворимы в
воде, ие изменяют окраски резин,
горючи, разрешены для применения
в полимерах, контактирующих с пи-
щевыми продуктами.
Тиобисфенолы (II) включают,
напр., 4,4'-тиобцс (6-трет-бутил-З-ме-
343
тилфенол) [R=C(CH3)3 R'=CH3]
порошок, смола или вязкая жид-
кость, плотность 1060—1120 кг/м3,
темп. пл. 150—164 °C, растворяется
в ароматических и хлорированных
углеводородах, спиртах и ацетоне,
нерастворим в воде, изменяет окрас-
ки резин, горюч, слаботоксичен. Тор-
говое наименование: тиоалкофен БМ,
тиоалкофеи БМЧ (СССР), сантонокс,
сантовайт и др. Ф. М.
Лит.: 66, 80, «1, 211, 256, 288,
290, 315 (с. 227)
ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ (phy-
sical state, physikalischer Zustand)
Характеризуется зависимостью де-
формации эластомера от напряже-
ния. Различают стеклообразное, вы-
сокоэластическое и вязкотекучее со-
стояния.
В стеклообразном состоянии раз-
вивается в основном упругая дефор-
мация. Модуль упругости достигает
2000—6000 МПа. Степень деформа-
ции мало зависит от температуры.
Разрушение происходит при низкой
(до нескольких процентов) деформа-
ции. В стеклообразном состоянии
эластомеры, как правило, ие экс-
плуатируются.
В высокоэластическом состоянии
преобладает эластическая деформа-
ция, модуль эластичности 0,1—1 МПа.
Степень деформации практически не
зависит от температуры (при посто-
янной механической нагрузке). Раз-
рушение происходит при высокой
(сотни процентов) деформации. Вы-
сокоэластическое состояние характер-
но для сшитых каучуков (резин).
При длительном нагружении несши-
тых каучуков (кратковременно при
повышенной температуре) на высоко-
эластическую деформацию наклады-
вается деформация вязкого течения.
Резины применяют в основном в вы-
сокоэластическом состоянии.
344
В вязкотекучем состоянии преоб-
ладает вязкое течение (пластическая
деформация), вклад высокоэластиче-
ской деформации резко снижается.
Поведение каучука (резиновой сме-
си) в вязкотекучем состоянии опре-
деляет технологические свойства и
режимы переработки материала. Ос-
новной показатель свойств эластоме-
ра в вязкотекучем состоянии — вяз-
кость. При очень высокой скорости
деформации эластомер может перей-
ти из вязкотекучего в высокоэласти-
ческое состояние. Резины не могут
находиться в вязкотекучем состоя-
нии, если их первичная вулканизаци-
онная сетка не разрушена в резуль-
тате деструкции или обменных реак-
ций при повышенной температуре.
Д. Ф.
Лит.: 14, 20, 116, 141, 268, 315
(т. 1, с. 559; т. 3, с. 501)
ФОСФОНИТРИЛЬНЫЙ КАУЧУК,
ФОСФАЗЕНОВЫЙ КАУЧУК (pho-
sphonitrilic rubber, Phosphonitril-
kautschuk)
Фторалкоксифосфазеновые эласто-
меры общей формулы
Г- OCH2CF3 OCH2CF3 -1
—/>=N-----P=N—
- OCH2CF3 OCH2-(CF2CF2)mJ„
где m равно 1 или 2.
Каучук содержит 30—40 % фто-
ра, имеет мол. массу более 3 000 000,
широкое ММР, плотность 1720—
1750 кг/м3, Тс от —68 до —70 °C,
низкую вязкость по Муни при 100 °C
(14), растворяется в кетонах, тетра-
гидрофуране, диметнлформамиде.
Резины имеют Д, 9—20 МПа, ер
100—450 %, В 10—50 Н/мм, Н по
Шору А 40—90 ед. При повышении
температуры до 100 °C значение Д,
снижается в 2—3 раза (при дальней-
шем нагревании изменяется незначи-
тельно), ер практически не изменя-
ется. Работоспособны от —65 до
175 °C, кратковременно до 200 °C
(подвержены термической деструк-
ции). После старения пероксидного
вулканизата при 135 °C (1000 ч),
149 °C (1000 ч), 176 °C (240 ч) и
204 °C (240 ч) значение fioo измени-
лось с 3,6 до соответственно 4,4; 3,2;
2,4 и 2,1 МПа; fP с 13,1 до 10,2; 9,9;
7,4 и 2,9 МПа; ер и Н изменились
мало. ОДС (150 °C, 70 ч) 20—50 %
(в зависимости от состава резиновой
смеси). Резины работоспособны вере-
де озона и кислорода, при действии
УФ-излучения. Стойки к воде, щело-
чам, углеводородам (бензол, изоок-
тан, топлива), но значительно набу-
хают в высокополярных жидкостях,
в том числе в ацетоне и метаноле.
Возможное применение — уплот-
нительные изделия, виброизоляторы
и другие РТИ. Применяется вместо
фторкремнийорганического каучука в
тех областях, где необходимы улуч-
шенные механические свойства и хи-
мическая стойкость при одинаковой
морозостойкости. Ф. М.
Лит.: 247, 335 (с. 45), 357
ФОСФОРСОДЕРЖАЩИЕ СТАБИ-
ЛИЗАТОРЫ (phosphorus—contai-
ning stabilizers, phosphorhaltige
Stabilisatoren)
Стабилизаторы иа основе эфиров
фосфористой кислоты (фосфитов),
эфиров фосфорной и тиофосфориой
кислот, амидоэфиров, амидов фосфо-
ристой, фосфорной и тиофосфориой
кислот. Напр., N-бензтиазолннтион-
(М,М'-тетраэтилдиамидо)фосфат (фо-
каптам, СССР) обеспечивает свето-
стойкость и усталостную выносли-
вость резин. Фосфиты ингибируют
свободнорадикальные окислительные
процессы, разрушают гидроперокси-
ды и взаимодействуют с перокенд-
ными радикаламн, акцептируют при-
меси металлов переменной валентно-
сти. В смеси с фенольными н амин-
ными стабилизаторами обеспечивают
синергическое защитное действие.
Наиболее широко применяют три-
алкиларилфосфиты (ROs) Р (горючи,
не окрашивают резины, гидролизуют-
ся водой и кислыми средами).
Трифенилфосфит fR = (С6Н5)3],
бесцветная или желтоватая жид-
кость, плотность 1170—1190 кг/м3,
темп. пл. 19—25 °C, растворяется в
бензоле, ацетоне и других органиче-
ских растворителях, нерастворим в
воде, малотоксичен, пассиватор ме-
таллов переменной валентности, ста-
билизатор СК, термо- и светостаби-
лизатор ПВХ. Торговые наименова-
ния: фосфит Ф (СССР), продукты
ТРР, ТР, Т36 и др.
Три (л-ноиилфенил) фосфит (R=
= CisH|9 — CjHj), светло-желтая вяз-
кая жидкость, плотность 970—
990 кг/м3, темп, застыв. —19 °C, рас-
творяется в бензоле, ацетоне, тетра-
хлориде углерода, нерастворим в
воде, нетоксичен, разрешен для при-
менения в полимерах, контактирую-
щих с пищевыми продуктами, свето-
стабилизатор резни из ХПК, стаби-
лизатор СК, термостабилизатор ПВХ.
Торговые наименования: фосфит НФ
(СССР), продукты TNPP, TNP, NTP,
F-194, Т-315 и др.
Три (а - метилбензилфеиил) фос-
фит — смесь полных эфиров фосфо-
ристой кислоты и продукта реакции
фенола со стиролом, вязкая желтая
жидкость, плотность 1100—1200 кг/м3,
темп, застыв. —5 °C, растворяется
в бензоле, толуоле, ацетоне, этаноле
и метаноле, нерастворим в воде, гиг-
роскопичен, малотоксичеи, стабилиза-
тор СК, светостабилизатор резин из
ХПК. Торговые наименования: фос-
фит П-24, фосфит СФ (СССР), ан-
тиоксидант 6 и др. Ф. М.
Лит.: 66, 195, 290
345
ФТАЛЕВЫЙ АНГИДРИД (phthalic
anhydride, Phthalsaureanhydrid)
Замедлитель преждевременной вул-
канизации
СО
Белый кристаллический порошок, че-
шуйки или расплав (нозможен жел-
товатый или розоватый оттенок),
плотность 1530 кг/м3, темп. пл.
Отечественный продукт — порошок
или чешуйки. Торговое наименование:
ангидрид фталевый технический (мар-
ки А и Б, сорт высший и первый),
фталид (СССР), вулкалент В, ретар-
дер AFB, ВС, РА, PD и др. Ф. М.
Лит.: 278, 288, 290
ФТОРАЛКИЛЕНТРИАЗИНОВЫЙ
КАУЧУК, ТРИАЗИНОВЫЙ КАУ-
ЧУК (triazine rubber, Triazinkaut-
schuk)
Перфторалкилентриазиновый полимер
общей формулы
131,8 °C. Растворяется в бензоле и
этаноле (ограниченно в других ор-
ганических растворителях), нераство-
рим в воде (0,6 % при 25 °C). В го-
рячей воде гидролизуется до фтале-
вой кислоты. Горюч, пылевоздушные
смеси взрывоопасны. Очень токсичен,
раздражает слизистые оболочки,
ПДК 1 мг/м3.
Применяют в резиновых смесях на
основе каучуков общего назначения,
содержащих серу и ускорители
(сульфенамиды, тиазолы, тиурамы,
гуанидины и др.). Наиболее эффек-
тивен в резиновых смесях из НК-
Более эффективен в присутствии
тиазолов, чем сульфенамидов. Воз-
можно увеличение оптимального
времени вулканизации и ухудшение
механических свойств резин. Плохо
распределяется в резиновых смесях
при дозировке более 0,5 масс, ч., но
необходимое содержание ФА от 0,2
до 1,0 масс. ч. в зависимости от со-
става резиновой смеси. Не окраши-
вает резин, в т. ч. на свету.
346
где R, — перфторалкильная груп-
па.
Содержание нитрильиых групп в
каучуке ие меиее 3 %. В зависимости
от структуры боковых групп Тс от
—5 до —17 °C (получен каучук с Тс
около — 40°C). Растворяется в этил-
перфторбутирате, этилацетате,
ди(трифторметил) бензоле.
Резины имеют /р = 2,5—16 МПа,
8Р = 90—600 % (в зависимости от
мол. массы каучука и состава рези-
новой смеси). Резины исключительно
термостойки, -напр., после выдержки
при 300 °C в течение 1440 ч /Р =
— 4—5 МПа, 8Р 50—70 %. После
старения при 316 °C (72 ч) и 371 °C
(8 ч) прочность резины, содержащей
5 масс. ч. тетрафенилолова и
20 масс. ч. диоксида кремния, изме-
нилась с 17,4 до 10 и 3,3 МПа, ер
с 630 до 200 и 85 %, Я по Шору А
с 73 до 85 и 88 ед. ОДС (250 °C,
24 ч) составляет 20—35 %, но при
ужесточении условий старения воз-
растает. ОДС (260 °C, 72 ч) неиапол-
ценной и наполненной! резин соот-
ветственно 20 и 100 %.
Резины стойки к окислителям,
сильным кислотам, углеводородным
топливам и растворителям, ио гидро-
лизуются в кипящей воде и разру-
шаются сильными основаниями. Не
вызывают коррозию железа, алюми-
ния и титана. Имеют хорошие ди-
электрические свойства.
Вулканизуются (~5 масс, ч.)
амидинами или диамидинами на ос-
нове перфтордикарбоновых кислот
(напр., перфторглутарамидином, пер-
фторглутартиоамидином, диамидином
перфторсебациновой кислоты и др.),
тетрафенилоловом, оксидами бария
и цинка. Наиболее эффективна вул-
канизация по нитрильиым группам,
в результате которой образуются
сшивки такой же природы, что и по-
лимерная цепь. Вулканизацию про-
водят при 200 °C в течение продол-
жительного времени. Наполнители —
диоксид кремния, техуглерод или
специальные волокнистые материалы.
Предпочтителен диоксид кремния.
Резины на основе триазииового
каучука из-за высокой стоимости
и сложной переработки применяют
только в случае крайней необходи-
мости. Ф. М.
Лит.: 215, 247, 278, 285
ФТОРКАУЧУКИ, ФТОРСОДЕРЖА-
ЩИЕ КАУЧУКИ, ФТОРОРГАНИ-
ЧЕСКИЕ КАУЧУКИ (fluorocarbon
rubbers, Fluorkautschuke)
Сополимеры винилиденфторида
(ВДФ) с гексафторпропиленом
(ГФП) в соотношении 7:3 (типа
СКФ-26, R = CF3, содержание фтора
65 %) или с трифторхлорэтиленом
(ТФХЭ) в соотношении от 1:1 до
3: 7 (типа СКФ-32, R = С1, содер-
жание фтора более 50 %) или с
перфторметилвиниловым эфиром
(ПФМВЭ, R = OCFS) типа СКФ-260
или с перфторпропивиниловым эфи-
ром (R = OC7F3) общей формулы
[(—CH2CF2—)m(—CF2CFR—)я]/
Каучуки типа СКФ-26, СКФ-32 и
СКФ-260 имеют соответственно мол.
массу (-10б): 1—6; 0,5—1 и около
1; плотность 1800—1860, 1830—1850
и 1800—1900 кг/м3, Тс —20, —18 и
—40 °C; 7\р —45, —45 и —57 °C; вяз-
кость по Муни ПО—150, 100—140 и
30—150. Продукты от белого до
светло-коричневого цвета, без запа-
ха, стабильны при длительном хра-
нении, не поддерживают горения и
затухают при удалении пламени,
аморфны. Растворяются в кетонах,
сложных эфирах и 3,3,3-трифтор-1-
хлоропропане, нерастворимы в угле-
водородах и спиртах.
Другие, промышленные ФК: сопо-
лимеры ВДФ, ГФП и тетрафторэти-
леиа (ТФЭ), содержащие 68 % фто-
ра; ВДФ и 1-гидропентафторпропи-
лена (ГПФП) или ВДФ, ГПФФ и
ТФЭ, содержащие 62 % фтора. Вы-
пускают также перфторированные
каучуки, перфторалкилентриазиновый.
каучук, нитрозокаучук, фосфонит-
рильный каучук, фторкремнийоргани-
ческие каучуки.
Каучуки марок СКФ-26 и СКФ-32
изготавливают по ГОСТ 18376—79
н виде крошки белого цвета с от-
дельными полупрозрачными частица-
ми. Эти каучуки имеют соответствен-
но вязкость по Муни при 70 °C ПО-
145 и 105—145, плотность 1830 кг/м3,
/Р 1,5—3,0 и 1,0—3,5; ер 800—1200 %;
Гс —22 °C, 7\р от —45 до —50 °C,
темп. разл. не ниже 320 °C, интервал
рабочих температур от —20 до
250 °C и от —20 до 200 °C.
Зарубежные марки сополимеров
ВДФ и ГФП имеют торговое наи-
менование: флуорел и вайтон A, LM,
С-10, Е, Е-60 С (США), текиофлон
FOR (Италия), DA1-EL G-701 (Япо-
ния); сополимеры ВДФ и ТФХЭ —
347
Kel-F (США); волталеф (Франция);
сополимеры ВДФ и ГПФП — текно-
флон SL и SH (Италия); тройные
сополимеры ВДФ, ГФП и ТФЭ-вай-
тон В н G-701 (США); тройные со-
полимеры ВДФ, ГПФП и ТФЭ-тек-
нофлон Т (Италия); сополимеры ВДФ,
ГФП, ТФЭ и мономера, обеспечиваю-
щего способность каучука к вулкани-
зации (возможно с бромсодержащи-
мн звеньями для обеспечения быст-
рой вулканизации органическими пер-
оксидами)— FKM-2690, вайтон GH,
GLT, VT-R-4590 (США); низкомоле-
кулярные ФК—вайтон С-10 и LM
(США). Каучуки вайтон Е, Е-60С и
В-910; флуорел 217 и текнофлон FOR
в состоянии поставки содержат вул-
канизующую систему, по-видимому,
бисфенольного типа. Отдельные мар-
ки ФК изготавливают в виде гранул,
что позволяет автоматизировать про-
цесс получения резиновых смесей.
Резины на основе каучуков типа
СКФ-26, СКФ-32 и СКФ-260 имеют
соответственно fp 10—25, 15—30 и
10—20 МПа; ер 100—450, 100—300
и 100—450 %; В 25—60, 25—80 и
20—60 Н/мм; Н по Шору А 60—
85 ед., S 5—10, 5—7 и 18—28 %. Ре-
зины на основе ФК износо-, озоно-,
атмосфере-, свето- и биостойки. Они
исключительно стойки к маслам, топ-
ливам, растворителям и минеральным
кислотам, в т. ч. при повышенной
температуре, но разрушаются в бо-
лее сильных окислителях и горячих
концентрированных щелочах.
Минимальная температура экс-
плуатации в динамических условиях
не ниже Гс, для неподвижных уплот-
нительных соединений жидких систем
эта температура может быть сниже-
на на 10—20 °C по отношению к Тс
(в зависимости от типа жидкости).
Кроме того, в отличие от резин из
других каучуков для резин на основе
ФК значение Т„р существенно ниже
348
Тс и еще более снижается при умень-
шении толщины образца. Наиболее
морозостойки резины из каучука вай-
тон GLT, вулканизованные органиче-
скими пероксидами. Напр., резины на
основе каучуков вайтон Е-60С и GLT
имеют соответственно ер (прн—30 °C)
60 и 160%, ер (при —40 °C) 20 и
60 %, Тхр —34 и —51 °C, TR-10, —18
и —30 °C, ОДС (—30 °C) 92 и 73%.
Резины на основе ФК наиболее
термохнмстойкн по сравнению с ре-
зинами из других каучуков. Пре-
дельная продолжительность термиче-
ского старения отдельных резин из
каучука типа СКФ-26 на воздухе до
снижения значения fp до 7 МПа и
еР до 100 % достигает 25 000 ч прн
200 °C, 3000 ч прн 230 °C, 1000 ч при
260 °C, 240 ч при 290 °C н 48 ч прн
315 °C. Изделия из резин па основе
каучуков типа СКФ-32 в агрессив-
ных средах работоспособны при
100—150°С. Термостойкость каучу-
ков типа СКФ-260 и СКФ-26 одина-
кова, различие в термостойкости ре-
зин обусловлено различием в составе
вулканизующих систем.
Резиновые смеси содержат (масс,
ч.): вулканизующий агент (1—5),
акцептор галогенводородов (10—15),
наполнители (5—50, чаще 15—35),
мягчители (для отдельных резин).
Вулканизацию каучуков типа
СКФ-26 проводят полифункциональ-
ными аминами и их производными
(напр. 3—4 масс. ч. бисфурилиден-
гексаметиленднимина, выделяющего
амин только прн температуре вулка-
низации, или 1—3 масс. ч. гексамети-
лендиамннкарбамата нли 1—3 масс. ч.
N,N'- дицнннамилиден-1,6-гексадиами-
на и др.), ароматическими полигидр-
оксисоединениями (до 1 масс. ч. гид-
рохинона, резорцина, метилрезорци-
на, гексафторизопропилдиенбисфенола
и других двухатомных фенолов) в
сочетании с сильными органическими
основаниями (0,2—0,4 масс. ч. хло-
рида бензилтрифенилфосфония, хло-
рида и бромида бензилтриоктилфос-
фония, гидроксида терабутиламмония
и др.), органическими пероксидами
(малоэффективны для немоднфици-
рованных ФК); дитиолы и ионизи-
рующее излучение применяется ред-
ко. Вулканизация двухатомными фе-
нолами (бисфенолами) по сравнению
с вулканизацией диаминами может
повысить максимальную температуру
эксплуатации резни на 30—50 °C,
в т. ч. при сжатии. Наличие воздуха
резко снижает термостойкость амин-
ных вулканизатов, но не влияет на
резины, вулканизованные бисфенола-
ми. Напр., после термического старе-
ния аминного вулканизата при 260 °C
(120 ч) в вакууме и воздухе значе-
ние fP составило соответственно 15
и 4,3 МПа, ер 210 и 410 %.
Каучуки типа СКФ-32 вулканизуют
внутрикомплексными соединениями
(напр., салицилальимином меди).
Каучуки типа СКФ-260 вулканизуют
у-излучением или органическими
пероксидами в сочетании с соагентом,
после модифицирования дегидрофто-
рированием вулканизуется бисфури-
лиденгексаметилендиимином. Каучу-
ки типа вайтон GH, GLT и VT-R-4590
вулканизуют органическим перокси-
дом в сочетании с соагентом (напр.,
ТАИЦ), что обеспечивает высокую
химическую, водо- и паростойкость
резин, возможность их вулканизации
при атмосферном давлении.
В качестве акцепторов галогенво-
дородов наиболее часто применяют
оксиды н гидроксиды кальция и маг-
ния; для водо-, паро-, и кислотостой-
ких аминных вулканизатов рекомен-
дуют соединения свинца (свинцовый
глет или двухосновный фосфит свин-
ца в сочетании с оксидом цинка).
Наполнители — малоактивный и
полуактивный техуглерод (печной и
термический), силикаты и фториды
кальция и магния, диоксид кремния,
графит. Техуглерод ускоряет, а ми-
неральные наполнители замедляют
вулканизацию. Повышение активно-
сти и содержания наполнителей мо-
жет снизить fp, еР, термо- и морозо-
стойкость резин, повысить ОДС.
Мягчители уменьшают термиче-
скую и химическую стойкость резин.
При необходимости применяют
(масс, ч.): высоковязкие фторкрем-
нийорганические жидкости (до 10),
низкомолекулярный ПЭ (0,5—2,0),
низкомолекулярный ФК (5—50), со-
вмещение с ФКК.
Переработка обычных марок ФК
затруднена. Резиновые смеси изго-
тавливают на вальцах (уменьшают
загрузку из-за высоких распорных
усилий) или в резиносмесителе. Для
их переработки используют одночер-
вячные (резиновые смеси содержат
мягчители) или двухчервячные экс-
трудеры. Специальные марки ФК
(напр., вайтон GH) имеют улуч-
шенные экструзионные характери-
стики.
Для обеспечения повышенных ме-
ханических показателей и особенно
максимальной термостойкости при
сжатии вулканизацию проводят в
две стадии (вторая стадия на воз-
духе при температуре, превышающей
температуру эксплуатации, 200—
260 °C в течение 6—48 ч). Усадка
после вулканизации в прессе около
2 %, после второй стадии около 1 %.
Специальные марки каучука (напр.
вайтон GH) можно вулканизовать
прн атмосферном давлении.
Резины на основе ФК применяют
в авиационной и автомобильной про-
мышленности, в атомной технике,
химическом оборудовании. Из них
получают термо- или (и) агрессиво-
стойкие уплотнительные изделия, ру-
кавные изделия, антикоррозионные,
349
электроизоляционные и герметизирую-
щие материалы. Ф. М.
Лит.: 60, 91, 203, 247, 315 (т. 3,
с. 799), 335 (с. 45)
ФТОРКРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ
КАУЧУКИ, ФТОРСИЛИКОНОВЫЕ
КАУЧУКИ, ФТОРСИЛОКСАНОВЫЕ
КАУЧУКИ (fluorosiloxane rubbers,
Fluorsiloxankautschuke)
Кремнийорганические каучуки общей
формулы
RO
п
СН2—СН2—CF3 СН3
где т = п==50 % (типа СКТФТ-50),
т=100 %, п = 0 (типа СКТФТ-100).
Имеют Тс от —95 до —100 °C
(СКТФТ-50) и от —73 до —100 °C
(СКТФТ-100), не кристаллизуются
при низкой температуре. Растворяют-
ся в ацетоне, этилацетате, тетрагид-
рофуране, нерастворимы в предель-
ных и ароматических углеводородах.
Сочетают термо- и морозостойкость
КК с высокой стойкостью к топли-
вам, маслам и растворителям, при-
сущей ФК. При повышении содер-
жания трифторпропильиах звеньев
повышается Тс, стойкость каучука
к жидким углеводородам и гидроли-
тическая стабильность, снижаются
диэлектрические характеристики и
термостойкость.
Резины имеют fp 5—10 МПа, ер
100—500 %, В 10—40 Н/мм, Н по
Шору А 40—70 ед. Физико-механиче-
ские характеристики резин ниже по-
казателей резин из ФК, но при по-
вышении температуры это различие
исчезает. Напр., резины из ФКК и
фторкаучука вайтон Е-60С имеют со-
ответственно fP 3,7 и 2,8 МПа, ер
300 и 90 %, В 7,7 и 5,1 Н/мм.
Минимальная температура экс-
плуатации резин от —50 °C (на ос-
350
нове СКТФТ-100) до —60 °C (на ос-
нове СКТФТ-50). Напр., резины на
основе ФКК, фторкаучука вайтон
Е-60С и морозостойкого фторкаучука
вайтон GLT имели соответственно
ЛР —62, —22 и —43 °C; TR-10, —56,
—16 и —28 °C; Т5 —42, —12 и
—26 °C; Тю —51, —15 и —27 °C; Тм
—64, —22 и —32 °C. При повышении
количества трифторпропильных групп
в каучуке морозостойкость резин сни-
жается, напр., значение Ав (—50 °C)
для резин из СКТФТ-50 и СКТФТ-100
составило соответственно 0,6 и 0,2.
Максимальная температура дли-
тельной эксплуатации резин из ФКК
на воздухе составляет 200 °C. После
длительной выдержки на воздухе при
200 °C резина имеет fP 7—8 МПа, ер
200—250 %, В 10—20 Н/мм, Н по
Шору А 70—75 ед., ОДС (200 °C,
72 ч) 30-40 %, ОДС (250 °C, 100 ч)
60—80 %. Работоспособны в углево-
дородных топливах, минеральных
маслах, кремнийорганических эфирах,
воде (ниже 100 °C), разбавленных
минеральных кислотах.
Основные принципы составления
рецептов резиновых смесей из ФКК
и КК аналогичны. В рецептах ис-
пользуют органические пероксиды с
нейтральными продуктами разложе-
ния и наполнители нейтрального ха-
рактера. Содержание аэросила мини-
мально, термостойкость резин возра-
стает при .добавлении карбоната
кальция. Стабилизаторы— оксид и
гидроксид железа, оксиды никеля,
цинка и кадмия. ФКК поставляют в
виде резиновых смесей, готовых к
использованию. Плотность резин
1300—1650 кг/м3.
Резины применяют в производстве
уплотнительных деталей топливных,
масляных и гидросистем (в авиаци-
онной и автомобильной промышлен-
ности), диафрагм, опор, герметиков
и др. Ф. М.
Лит.: 131, 247, 278, 325, 335
(с. 45), 344
ФУНГИЦИДЫ, АНТИСЕПТИКИ
(fungicides, Fungizide)
Ингредиенты резиновых смесей, пре-
пятствующие зарождению и размно-
жению микроорганизмов в резиновых
изделиях. Применяют для защиты
резин в тропических условиях экс-
плуатации (2—3 масс. ч.). Чаще
всего применяют
ОН
СОС6Н5
салнциланилид
пеитахлорофенол
Салнциланилид, салициловой кис-
лоты анилид, светлый кристалличе-
ский порошок, темп. пл. 135—138 °C,
темп. разл. 150 °C. Растворяется в
бензоле, этаноле, хлороформе. Труд-
но растворим в воде. Малотоксичеи.
4,5,6-Трихлорбензоксазалиои-2, три-
лан, светло-желтый или светло-се-
рый порошок, темп. пл. 240—
265 °C, темп. разл. выше 250 °C. Ма-
лотоксичен.
Пентахлорфенол, порошок, темп,
пл. 191 °C. Растворяется в бензоле,
толуоле, ацетоне, этаноле. Нераство-
рим в воде. Токсичен, раздражает
слизистые оболочки, ПДК 0,1 мг/м3.
Ф. М.
ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ (functiona-
lity, Funktionalitat)
Число функциональных групп в мо-
лекуле химического соединения. В за-
висимости от числа функциональных
групп различают моно-, ди- и три-
функциональные соединения. Если в
соединении имеются функциональные
группы разной природы, их характе-
ризуют общей функциональностью и
функциональностью по каждой из
групп. Функциональные группы иден-
тифицируют физическими и физико-
химическими методами (электрохи-
мически, хроматографически, с по-
мощью оптической спектроскопии и
ЯМР), а также химическими мето-
дами, основанными иа реакциях, ха-
рактерных для каждой группы.
Функциональность высокомолеку-
лярных соединений — статистическая
величина. Различают средиечисловую
(отношение суммарного числа функ-
циональных групп каждого вида к
общему числу молекул в системе) и
среднемассовую (по аналогии с мол.
массой) функциональность. Обычно
функциональность высокомолекуляр-
ных соединений полидисперсиа (для
каждого отдельного вида функцио-
нальных групп). Полифункциональ-
ные соединения характеризуют рас-
пределением по типам функциональ-
ности) (РТФ). Ф. М.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ
(functional groups, funktionelle Grup-
pen)
Характерные структурные фрагменты
молекул органических соединений,
в т. ч. каучуков, определяющие их
специфические свойства. В резиновых
производствах наиболее часто приме-
няют вещества, содержащие следую-
щие функциональные группы: амид-
351
ную (амидогруппу) —C(O)NRR',
в т. ч. незамещенные (R = R' = Н),
монозамещенные (R == Н, R'— ал-
кил нли арил), дизамещенные (R и
R' — алкил нлн арил); аминную
—NH2 (первичную) нлн ^NH (вто-
ричную) ; гидроксильную (гндрокси-
группу) —ОН; изоцианатную —NCO;
карбоксильную (карбоксигруппу)
—СООН; карбонильную (оксогруп-
пу) /С = О; меркаптаиовую (тиоль-
ную, сульфгидрильную) —SH; нит-
рнльную (цианидную) -C=N; иит-
рогруппу —NO2; ннтрозогруппу
—NO; пероксигруппу —00—; фос-
фазогруппу -^P=N—. Ф. М.
X
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ (che-
mical resistance, Chemlkallenbestan-
digkeit)
Сопротивление химическому старению
резин. Она зависит, главным образом,
от типа каучука и является мини-
мальной для резни на основе гетеро-
цепных каучуков (иапр., КК, УК,
ПСК). Для резин на основе карбо-
цепных каучуков повышается при
снижении степени непредельности
каучука, т. к. по месту двойных свя-
зен легко присоединяются галогены
и остатки кислот. Напр., в среде азот-
ной кислоты нли диоксида азота про-
исходит быстрое нитрование и изо-
меризация ПБ и ПИ, а в серной
кислоте — циклизация, изомеризация
и сульфирование ПИ.
Химическая стойкость резин на
основе насыщенных карбоцепных кау-
чуков, молекулярные цепи которых
стойки к действию большинства аг-
рессивных сред, существенно зависит
от типа поперечных связей. Напр.,
352
вулканизация ФК аминными и фе-
нольными соединениями резко сни-
жает химическую стойкость этих эла-
стомеров, а пероксндные и радиаци-
онные вулканизаты сохраняют высо-
кую стойкость. Минимально стойки
эфирные поперечные связи, макси-
мально — углерод-углеродиые связи.
Однако при образовании защитной
поверхностной пленки набухание ре-
зни резко уменьшается, и тип попе-
речных связей становится менее
важным.
Предпочтительны наполнители, ко-
торые плохо смачиваются химически
активной средой (напр., техуглерод
для минеральных кислот и гидро-
фильные белые сажи для органиче-
ских кислот). При высоком механиче-
ском напряжении расположение ре-
зин в ряд по долговечности и проч-
ности может быть одинаковым, но
в случае низкого напряжения и дли-
тельного воздействия среды такое
совпадение необязательно. В боль-
шинстве случаев резины, которые
наиболее стойки в недеформирован-
ном состоянии, лучше работают и
прн сжатии.
В тетроксиде азота N2O4 длитель-
но работоспособны ПТФЭ и резина,
полученная на основе перфторкаучу-
ка по специальной технологии. По-
сле выдержки при 74 °C в течение
2160 ч увеличение объема резины на
основе ннтрозокаучука, вулканизо-
ванной трнфторацетатом хрома, со-
ставило 45 %, значения fp и ер не-
сколько возросли. Резины нз ФК,
ФКК, БК н ЭПК в зависимости от
типа каучука и температуры (20—
50 °C) работоспособны от 70 до
700 ч, а затем превращаются в смо-
лообразную массу. Резины на осно-
ве непредельных каучуков очень бы-
стро разрушаются.
В трифторхлориде стоек ПТФЭ.
Резины нз ннтрозокаучука работо-
способны в газообразном продукте,
но в жидком трифторхлориде пре-
вращаются в смолообразную массу
через 168 ч. Резины на основе боль-
шинства углеводородных каучуков
взрываются илн сгорают, резины из
СКФ-26 быстро набухают до 700 %.
В пероксиде водорода работоспо-
собны резины на основе ФК н ФКК,
применение резин нз КК ограничено,
резины на основе ЭПК, БК и непре-
дельных каучуков не рекомендуют-
ся. Напр., после выдержки резины нз
ФКК в 90 % -ном пероксиде водорода
(65 °C, 168 ч) увеличение объема со-
ставило 15 %, снижение fp и ер 20
и 15%. В очень разбавленных рас-
творах применимы резины на основе
ЭПК, БК и БНК.
В концентрированных минераль-
ных кислотах длительно работоспо-
собны резины на основе перфторэла-
стомеров (прн 23 °C в дымящей со-
ляной кислоте 4300 ч, в 90 % -ной
азотной кислоте 2950 ч). Менее стой-
ки резины нз ФК, вулканизованные
органическими пероксидами. Резины
на основе ЭПТ, ЭПК, БК, ХСПЭ н
ФК (непероксндной вулканизации)
имеют низкую стойкость. Напр., в
100%-ной азотной кислоте резины нз
непредельных каучуков разрушаются
за 10 мнн, нз БК н ХСПЭ — за 2 ч,
нз ЭПК — за 72 ч. В среде 62 %-ного
олеума резины на основе БК н ЭПК
разрушились соответственно за 6 н
48 ч.
В разбавленных минеральных кис-
лотах длительно работоспособны ре-
зины на основе ФК, ФКК, ЭПК,
ЭПТ, БК, ХСПЭ н ЭАК, ограниченно
стойки нлн неработоспособны в зави-
симости от состава резиновой сме-
сн и концентрации кислоты резины
из КК, БСК, БНК, ИК, НК и ХПК-
В аммиаке прн температуре до
150 °C работоспособны резины на
основе ЭПК н БК. до ПО °C —из
ЭПТ, до 90 °C — нз ИК, НК, ПБ
БСК (вулканизованные органическим
пероксидом нлн тиурамами). Рези-
ны на основе ФК типа СКФ-26 в
жидком аммиаке становятся хрупки-
ми, а резины из ФКК и УК деструк-
тнруются. Газообразный аммиак бо-
лее агрессивен, чем жидкий.
В полярных органических кисло-
тах устойчивы резины на основе не-
полярных БК и КК, а в неполярных
кислотах наиболее стойки резины нз
полярных каучуков. Разрушение ре-
зин обусловлено распадом связей,
нестойких к этим средам. Ф. М.
Лит.: 103, 105, 162, 179, 214, 278
ХИМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ (chemi-
cal ageing, Chemikalienalterung)
Старение резин в химически актив-
ной агрессивной среде. Обычно на-
бухание в такой среде не является
равновесным. Скорость диффузии и
содержание каждого компонента хи-
мически активной агрессивной среды
в набухшей резине могут существен-
но различаться. Напр., коэффициен-
ты диффузии воды и электролита
прн сорбции водных растворов сер-
ной кислоты в пленки ПЭТФ разли-
чаются на пять порядков. Прн сорб-
ции 28 %-ной соляной кислоты плен-
ками этнлчеллюлозы соотношение
между концентрациями воды и кис-
лоты в полимере на порядок выше,
чем в водном растворе, т. к. сорб-
ция кислоты проходит более эффек-
тивно. Из раствора щелочи через ре-
зину диффундируют преимуществен
но молекулы воды, причем количе-
ство воды уменьшается при возра-
стании концентрации щелочи; увели-
чение концентрации азотной кислоты
в растворе от 20 до 98 % вызывает
увеличение коэффициента проницае-
мости на три порядка. Разрушение
резни нз непредельных каучуков при
одновременном воздействии раствора
12 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
353
щелочи и воздуха с противополож-
ных сторон резинового изделия (об-
разца) происходит значительно быст-
рее, чем при действии только ще-
лочи. Стойкость резин к кислотам
выше при их одиостороиием кон-
такте.
В результате воздействия кислот
на поверхности резин может об-
разоваться уплотненная модифици-
рованная пленка, которая снижает
скорость диффузии среды в массу об-
разца. При одновременном воздей-
ствии многократных деформаций и
химически агрессивных сред защит-
ная пленка разрушается и происхо-
дит интенсивное растворение (набу-
хание) резины, что объясняет рез-
кое снижение химической стойкости
в этих условиях. Взаимодействие
сильных кислот с деформированными
вулканизатами ненасыщенных каучу-
ков не является диффузионным про-
цессом, разрушение обусловлено об-
разованием трещин на непрерывно
обновляемой поверхности вулканиза-
та. В отличие от поведения в физи-
чески активных агрессивных средах
контактное напряжение при выдерж-
ке резин в химически активных аг-
ции сечения резиновой заготовки по-
сле ее выхода из профилирующего
отверстия до завершения вулкани-
зации. Считают, что вязкость по
Муии шприцуемых резиновых сме-
сей должна составлять примерно 60,
но возможна высокая хладотекучесть
резиновой смеси с повышенной вяз-
костью. Напр., некоторые растворные
каучуки (ПБ, БК и др.) при высо-
кой вязкости по Муни хладотекучи,
что обусловлено линейным строением
макромолекул в отличие от эмульси-
онных каучуков. Хладотекучесть сни-
жается при добавлении в резиновые
смеси небольшого количества термо-
пластов (ПЭ, ПП, ПС, ПВХ) или
поперечно-сшитых каучуков. Д. Ф.
Лит.: 247, 278
ХЛОРБУТИЛКАУЧУК (chlorobutyl
rubber, Chlorbutylkautschuk)
Хлорированный бутилкаучук, содер-
жащий примерно 1 атом хлора на
изопреновое звено. Содержит 1,1—
1,3 % (масс.) хлора в а-положеиии
к двойным связям изопреновых
звеньев и 1,1—1,7 % двойных связей
(около 75 % ненасыщенности исход-
ного БК)
[—СН2—С(СН3)2—]m—I—СН=С(СН3)—СН(С1)—СН2—],
рессивных средах не увеличивается
из-за отсутствия равновесного набу-
хания и деструкции вулканизацион-
ной сетки. Ф. М.
Лит.: 103, 105, 162, 179, 278
ХЛАДОТЕКУЧЕСТЬ (cold flow,
Kaltfliessen)
Непрерывная деформация (изменение
формы й размеров) невулканизован-
ного эластомера при комнатной или
пониженной температуре под дей-
ствием силы тяжести. Приводит к
«растеканию» каучуков и резиновых
смесей при хранении. В процессе
шприцевания способствует деформа-
Промышленные марки каучука —
ХБК-155Н, ХБК-165Н и ХБК-175Н —
продукты хлорирования БК с нена-
сыщенностью не менее 1,8 % (мол.);
вязкость по Муни соответственно
51—59 (100°C), 60—68 (100°C) и
47—57 (125 °C), массовая доля хло-
ра 1,1—1,2 % (масс.). Содержат ста-
билизатор МБМФ (0,1—0,3 %) или
ВС-1 (0,1—0,5 % на чистый про-
дукт)^ также стеарат кальция (0,5—
2 %). Зарубежные марки каучука
энджей НТ 1066 и энджей НТ 1068
имеют вязкость по Муни соответ-
ственно 51—60 (100 °C) и 50—60
(125 °C).
354
Каучук сохраняет все ценные
свойства БК, но не кристаллизуется
при растяжении, имеет более высо-
кую скорость вулканизации, совме-
щается с высоконенасыщенными кау-
чуками, вулканизуется более широ-
ким набором систем. Его fp может
достигать 20 МПа, ер 200—800 %, В
до 50 Н/мм, Н по Шору А до 90 ед.
Максимальная рабочая температура
резин на воздухе 170 °C, в бескисло-
родной среде 200 °C. На воздухе при
180 °C вулканизаты быстро деструк-
тпруются (тиурамиые, серные и др.)
или сшиваются (смоляные).
Вулканизующие системы вклю-
чают оксид цинка в сочетании с се-
рой или серосодержащими ускорите-
лями вулканизации, ЭТМ, смолами,
аминами, гуанидинами, дитиолами,
полигидроксиароматическими соеди-
нениями (резорцин, гидрохинон, пи-
рокатехин) и др. Замедлители под-
вулканизации (масс, ч.): оксид маг-
ния (0,1—0,5) или ДБТД (0,5—2);
для систем с ЭТМ — также оксид
свинца, силикат кальция, свинцовая
и кальциевая соли жирных кислот,
ДФГ; для смоляных систем — сера
(0,5—1), ДФГ. Вещества кислого ха-
рактера (бензойная и салициловая
кислоты, канифоль, стеариновая кис-
лота, канальный техуглерод) активи-
руют вулканизацию.
Наиболее термостойки (до 150 °C
длительно и до 170 °C кратковремен-
но) резины, содержащие (масс, ч.):
оксид цинка (5), ЭТМ (1—2), оксид
магния (1—2), ДБТД (0—1), стеа-
риновую кислоту (1), ио ЭТМ ток-
сична. Для резин, термостойких до
140 °C длительно и до 160 °C крат-
ковременно, применяют (масс, ч.):
оксид цинка (3—5), ТМТД (1),
ДБТД (1—2), оксид магяия (0,2—1),
стеариновую кислоту (1). Уплотни-
тельные резины со сниженной ОДС
или (и), предназначенные для рабо-
ты в горячей воде содержат (масс,
ч.); оксид цинка (5), ДЭДТК циика
(0,5—1,5), оксид магния (0,1—0,3),
стеариновую кислоту (1). Для озо-
ностойких резин с пониженной ОДС
и термостойких до 130—150 °C при-
меняют (масс, ч.): оксид цинка
(3—5), гидроксиметилфенолофор-
мальдегидную или бромированную ал-
килфенолоформальдегидную смолы
(3—6), стеариновую кислоту (1).
Для обеспечения высоких физико-ме-
ханических и адгезионных характери-
стик, а также совулканизации с ИК,
НК, БСК и другими каучуками, при
одновременном обеспечении термо-
стойкости до 120—140 °C, стойкости
к озону, и многократным деформа-
циям применяют (масс, ч.): оксид
цинка (3—5), серу (0,5—2), ТМТД
(0,2—1), ДБТД (1—2), оксид маг-
ния (0—0,5), стеариновую кислоту
(1). Вулканизацию при низкой тем-
пературе проводят ди- или триэти-
лентриамином, гексаметилендиамином
в сочетании с оксидом магния (сме- ,
си подвержены подвулканизации).
Для совулкацизации с ХПК (до
25%) используют (масс, ч.): оксид
цинка (5), ЭТМ (1), оксид магния (2).
Применение наполнителей обяза-
тельно. Для обеспечения высоких фи-
зико-механических показателей при-
меняют (масс, ч.): активный техуг-
лерод (до 50) или аэросил, для тер-
мостойкости — печной техуглерод
(45—50). Резиновые смеси содержат
(масс, ч.): парафиновые или нафте-
новые масла (до 20, лучше до 10),
для снижения прилипания к обору-
дованию — стеарат цинка (3—5) или
стеариновую кислоту (1—2), для мо-
розостойкости — эфирные пластифи-
каторы (напр., себацинаты), для по-
вышения клейкости — нетермореак-
тивиые алкилфенолоформальдегидные
смолы, канифоль и ее производные
(с осторожностью). В качестве тер-
12*
355
мостабилизаторов наиболее эффекти-
вен ДФАА, применяют также
МБМФ, в смоляных вулканизатах —
МБТ, оксид магния и пентаэритрит.
ХБК совмещается с ИК, НК, БСК,
БНК, ПБ, ХПК, ЭПТ, БК-
Изготовление и переработку рези-
новых смесей проводят иа традицион-
ном оборудовании резиновой про-
мышленности. Оксид циика вводят в
конце цикла смешения или иа вто-
рой стадии. Температура вулканиза-
ции 155—170 °C. Время вулканиза-
ции 20—30 мии при 160 °C. Для вул-
канизации при 200 °C применяют
специальные системы.
Резиновые смеси из ХБК приме-
няют для изготовления шинных
(иапр., автокамеры для тяжелых
условий эксплуатации) и резиновых
технических (иапр., теплостойкие кон-
вейерные ленты) изделий, клеев и
изделий медицинского назначения.
Ф. М.
Лит.: 86, 175, 242, 247, 278, 308,
379
ХЛОРИРОВАННЫЕ ПАРАФИНЫ,
ХЛОРПАРАФИНЫ (chlorinated pa-
raffins, Chlorparaffine)
Ингредиенты резиновых, смесей, вы-
полняющие функции антипиренов и
дозировке более 5 масс. ч. повышают
сопротивление преждевременной вул-
канизации и скорость вулканизации
резиновых смесей. Твердые хлорпа-
рафииы — антипирены, жидкие — ан-
типирены и эффективные мягчители.
Хлорпарафииы ХП-418, ХП-470и
ХП-600 — маслянистые жидкости от
желтого до светло-коричневого или
темио-желтого цвета, содержание
хлора соответственно 40—42, 45—49
и 40—44 %, плотность 1110—1150,
1180—1230 и 1160—1200 кг/м3. Хлор-
парафии ХП-1100 (C25H30CI22)—по-
рошок от белого до кремового цве-
та, плотность 1650 кг/м3, содержание
хлора 70 %, темп. пл. ие ниже 70°C.
Наимеиоваиия зарубежных ма-
рок хлорпарафииов: церехлор 42,
хлоровакс 40, хлорпарафии 40, W-40
(40 % хлора); W-50 (50 % хлора);
WK-60 (59—62 %, хлора); цере-
хлор 70, WK-70, хлоровакс 70 (68—
72 % хлора). Ф. М.
Лит.: 288, 290
ХЛОРСУЛЬФИРОВАННЫЙ ПОЛИ-
ЭТИЛЕН (chlorosulfonated polyethy-
lene, chlorsulfoniertes Polyathylen)
Продукт химического модифицирова-
ния полиэтилена при взаимодействии
с хлором и диоксидом серы
(-СН2—СН2-]т-[—СН2—СН(С1)—In—[—СН2—CH(SO2C1)—]р
мягчителей. Технические продукты,
получаемые хлорированием смеси па-
рафинов С2о—С25. Прозрачные мас-
лянистые жидкости с плотностью от
1150 до 1190 кг/м3 или порошки от
белого до коричневого цвета с плот-
ностью от 1180 до 1700 кг/м3. Со-
держание хлора от 12 до 72 %
(чаще 40—70 %), темп. пл. твердых
продуктов 38—100 °C. Растворяются
в большинстве органических раство-
рителей, нерастворимы в воде. Хо-
рошо смешиваются с нефтяными мас-
лами. Негорючи. Нетоксичны. При
Содержит 24—45 % (масс.) хло-
ра, 0,8—2,2 % (масс.) серы. Амор-
фен. Растворив в ароматических и
хлорированных углеводородах, огра-
ниченно растворим в кетонах и
сложных эфирах, нерастворим в али-
фатических углеводородах и спиртах.
Отечественный ХСПЭ получают в
виде гранул от белого до светло-ко-
ричневого цвета из ПЭНП (марки А,
Б, П, Л, С, Ж) и ПЭВП (марка
ХСПЭ-40), мол. масса исходных ПЭ
равна 20—30 тыс. Для резиновой и
кабельной промышленности предиа-
356
зиачеиы марки А (Б) и ХСПЭ-40, ко-
торые содержат 26—30 и 32,5—
36,5 % хлора; 1,3—1,9 и 0,85—1,10 %
серы соответствеиио; ие более 0,3 %
влаги, ие более 0,04 % железа, име-
ют темп. разл. ие меиее 155 °C. Вяз-
кость по Муии при 100 °C марок А
и ХСПЭ-40 равна 35 и 65 соответ-
ствеиио.
За рубежом ХСПЭ получают иа
основе ПЭНП (хайпалои 20 и 30)
и ПЭВП (хайпалои 40, 45 и 48).
Различные марки хайпалоиов разли-
чаются содержанием хлора (24—
45%), серы (0,8—1,6%), вязкостью
по Муии при 100°C (30—85), плот-
ностью (1070—1280 кг/м3), техниче-
скими и технологическими свой-
ствами.
В зависимости от марки каучука
и состава резиновой смеси резины
имеют /Р 8—30 МПа, ер 200—800 %,
В 30—90 Н/мм, Н по Шору А 40—
95 ед. S при 20 и 100 °C соответ-
ственно 15—25 и 50—60%. Резины
характеризуются высокой стойкостью
к действию озона, света, погодных
условий, микроорганизмов, хорошей
стойкостью к алифатическим угле-
водородным маслам, воде, кислотам
и щелочам, к истиранию. Оии имеют
низкую газопроницаемость и хорошие
диэлектрические свойства, огнестойки
при высоком содержании хлора в
ХСПЭ.
На воздухе резины длительно
(1000 ч) работоспособны при 130 °C
(кратковремеиио до 160 °C) ; при
термическом старении ер снижается,
Н возрастает, fp изменяется в мень-
шей степени. Термостойкость резни
при сжатии мала.
Минимальная температура экс-
плуатации морозостойких резин око-
ло —40 °C, остальных резни около
—20 °C. В зависимости от марки кау-
чука и состава резиновой смеси Тхр
от —66 до —25 °C (для иеиаполиеи-
иых вулканизатов от —62 до —66 °C;
для резни, содержащих техуглерод,
от —25 до —40 °C; для резни, содер-
жащих техуглерод н эфирные пла-
стификаторы, до —60°C). Морозо-
стойкость уплотнений из резни иа
основе ХСПЭ низка (от —5 до
—10 °C).
ХСПЭ хорошо совмещается с ИК,
НК, БСК, ХПК, повышая озоио-, ат-
мосфере-, огие- и химическую стой-
кость резин из этих каучуков, а так-
же с насыщенными углеводородными
каучуками, термопластами (ПЭ, ПВХ,
ПС) и синтетическими смолами.
Вулканизующая система обычно
содержит (масс, ч.); оксид полива-
лентного металла или его соль, иапр.
оксиды свинца или магния, гидрок-
сид кальция (10—50), комбинацию
ускорителей из числа тиазолов, суль-
феиамидов, тиурамов, дитиокарбама-
тов (0,5—5), органическую кислоту,
иапр. канифоль (2—10) или жирную
кислоту. Иногда в резиновую смесь
добавляют также эпоксидную смолу,
ЭТМ, МФДМ, ТАИЦ, пентаэритрит,
дикумилпероксид. Типичная вулкани-
зующая система, включает (масс, ч.):
оксид свинца (20—30) или магния
(15—25), ДПМТГ (1-2) и МБТ
(1,5—2,0); оксид свинца (20—30)
или смесь оксидов свинца и магния
(25—35), ДПМТГ (1—2) и ДБТД
(0,5—0,8); оксид магния (4), ДПМТГ
(2), пентаэритрит (3). Для термо-
стойких резни рекомендуют (масс, ч.):
оксид магния (10), оксид свин-
ца (20), ДПМТТ (0,75), ДБТД (0,5),
МФДМ (1). Для термостойкой рези-
ны при сжатии применяют оксид
магния (20), 40 %-иый дикумилпер-
оксид (8), ТАИЦ (4). Водостойкие
резины содержат оксид свинца (25—
40), ДПМТТ (1), ДБТД (1), МФДМ
(1); оксид магния (3), ДПМТТ (2),
эпоксидную смолу (4). В резиновые
смеси, содержащие ХСПЭ и иеиа-
357
сыщенные каучуки, добавляют до
0,5 масс. ч. серы. Наиболее эффек-
тивные активаторы вулканизации —
канифоль и ее производные.
Наполнители (30—70 масс, ч.)
мало влияют на прочностные свой-
ства резин при 22 °C, ио улучшают
технологические свойства резиновых
смесей, повышают твердость, модуль,
износостойкость, термостойкость, ме-
ханические показатели резин при по-
вышенной температуре. Применяют
техуглерод и минеральные наполни-
тели (диоксид кремния, мел, каолин,
барит и др.). Для термостойких ре-
зин рекомендуют техуглерод N 330,
N 550 и N 770, мел, мелкодисперс-
ный тальк.
Мягчители (масс, ч.)— нефтяные
масла (5—15), жидкие хлорпарафины
(до 100), низкомолекулярный ПЭ
(до 10), полиэтиленгликоли (до 3),
НК (до 10), сложноэфирные пла-
стификаторы (5—10), напр., ДОС
(для морозостойких резин). Предпо-
чтительны жидкие хлорпарафины.
Наиболее эффективный термоста-
билизатор— ДБДТК никеля (1—
3 масс. ч.). Применяют также (масс,
ч.): ДФФД или ПТДХ (1—2), ком-
бинацию эпоксидных смол (0,5—3)
с фенольным стабилизатором (0,5—1).
Резиновые смеси обычно изготав-
ливают из непластифицированного
ХСПЭ на вальцах (температура 40—
60 °C) или в резиносмесителе (тем-
пература выгрузки не более ПО °C).
Резиновые смеси удовлетворительно
перерабатываются шприцеванием, ка-
ландрованием, литьем под давле-
нием.
Резины из ХСПЭ применяют в
производстве резинотканевых мате-
риалов, рукавных изделий, кабельных
изделий, антикоррозионных покрытий,
клеев, герметиков и др. Ф. М.,
Лит.: 86, 278, 315 (т. 3, с. 102),
335 (с. 45)
358
ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ
(chloroprene rubbers, Chloroprenkaut-
schuke)
Стереорегулярный полимер хлоропре-
на (2-хлорбутадиена-1,3)
[—СН2— С(С1)=СН—СН2— ]„
В зависимости от способа регули-
рования мол. массы при эмульсион-
ной полимеризации различают три
типа ХПК — регулированные серой и
тиурамом (серные ХПК), регулиро-
ванные меркаптанами (меркаптано-
вые ХПК) и регулированные их ком-
бинацией (ХПК смешанного регули-
рования). Меркаптановые ХПК со-
держат концевые сульфгидрильные
группы —[С4Н5С1]П—SH, где п =
= 1000—5000. Серные ХПК имеют
структуру
-[C4H5Cl]n-Sm-[C4H5Cl]n-Sm-
где т = 2—6, п = 80—100 (в сред-
нем один атом серы на 100 звеньев
хлоропрена). Изготавливают также
сополимеры хлоропрена со стиролом,
изопреном, дихлорбутадиеном и др.
(не более 20 % второго мономера).
Макромолекула ХПК обычно со-
держит 85—92 % транс- 1,4-звеньев,
7—13 % цис- 1,4-звеньев, 1—5% 1,2-
и 3,4-звеньев. Содержание хлора в
ХПК 36—37 % (масс.). Мол. масса
100—500 тыс. (преимущественно до
200 тыс.), плотность 1200—1250 кг/м3,
Тс от —40 до —45 °C. Растворимы
в ароматических и хлорированных
углеводородах, некоторых сложных
эфирах и кетонах (иногда после
кратковременной пластификации), не-
растворимы в спиртах, неорганиче-
ских кислотах и щелочах. Содержат
ТМТД (серные и смешанного регу-
лирования), остатки эмульгаторов
полимеризации, неокрашивающий или
окрашивающий стабилизатор.
Каучуки кристаллизуются при хра-
нении (особенно ниже 20 °C), в т. ч.
в составе резиновых смесей, а также
при деформации резин выше 20%.
Степень и скорость кристаллизации
зависят от строения каучука. Сер-
ные ХПК по сравнению с меркапта-
иовыми кристаллизуются хуже вслед-
ствие меньшей регулярности струк-
туры. Изготавливают каучуки с вы-
сокой, средней и низкой кристалли-
зуемостью, а также полностью
аморфные при 20 °C. Температура
максимальной скорости кристаллиза-
ции каучуков общего назначения со-
ставляет —10 °C, темп. пл. кристал-
лической фазы 40—65 °C. Содержа-
ние кристаллической фазы в серных
и меркаптановых ХПК при 20 °C со-
ставляет 0 и 20 %, при 6—7 °C оно
равно 29 и 35 % соответственно. Пе-
ред переработкой каучуки и резино-
вые смеси могут подвергаться нагре-
ванию или механическому воздей-
ствию для разрушения кристалличе-
ской фазы (обычно непосредственно
в процессе переработки). При дли-
тельном хранении свойства серного
ХПК из-за его сшивания и некото-
рой деструкции ухудшаются намного
больше, чем меркаптанового кау-
чука.
В СССР изготавливают ХПК раз-
личных типов: наириты СР (ДСР),
СРНК, КРИК, М, НТ, ЖНТ, регу-
лированные серой; наириты П (ДП),
ПНК (ДН), ПВМ (ДВ), ПС (ДС),
НП, регулированные меркаптаном;
наирит КР (ДКР), регулированный
серой и тиурамом. Наириты имеют
очень медленную (ПНК, ДХ), мед-
ленную (ПС, ДСН), среднюю (П,
ДМ, ПВМ, СР, КР, М, СРБК, НТ),
высокую (ДКТ, ДКМ) и очень вы-
сокую (РНП) скорость кристаллиза-
ции. Вязкость по Мунн при 100 °C
для различных марок Наирита со-
ставляет 30 (М), 40 (ДМ, ДКТ), 50
(П, ДХ, ПНК, ПС, ДКМ), 60 (СР,
ДСН), 70 (КР), 85 (СРБК), 100
(ПВМ, НТ), ПО (РНП). Ближайши-
ми зарубежными аналогами иаири-
тов различных марок являются (в
скобках указаны марки соответствен-
но неопренов и байпренов): 14 (W,
210), flM(WM-l, 211), ДХ (WX, 112),
ПНК (WRT), ПС (WB, 214), ПВМ
(WHV, 230), СР (GNA, 710), КР
(GW), ДСН (GRT, 610), ДКТ (АС,
331), ДКМ (AD, 320).
Основные зарубежные торговые
наименования ХПК (в скобках ука-
заны фирмы-изготовители): США —
неопрены («Дюпон») и петротекс-
неопрены («Петро-Текс»), ФРГ —
байпрены («Байер»), Франция — бу-
тахлоры («Дистюжиль»), Япония —
«денка-хлоропрены» («Денка' нагаку
коге»), скайпрены («Тойе Сода»),
неопрены («Сёва-неопрен»), Неопре-
ны серии Т придают улучшенные
технологические свойства резиновым
смесям по сравнению с неопренами
серии W. Вязкость по Муни при
100 °C высокомолекулярных ХПК
равна 34—135 (чаще 45—75). Кау-
чуки имеют очень медленную (нео-
прены GRT, GW, WRT, WD, WK;
байпрены ПО, 115, 124, 130), медлен-
ную (неопрены GT, GS, WB, TRT,
WX, AF; байпрены 112, 214, 610),
повышенную (неопрены GN, GNA,
FB, W, WHV, TW; байпрены 210, 211,
215, 220, 230, 233, 235, 710) и очень
высокую (неопрены AC, AD, AG;
байпрены 320, 321, 330; 331) ско-
рость кристаллизации. Выпускная
форма этих каучуков: блоки, руло-
ны, жгуты, гранулы или порошки от
светлого до светло-коричневого цвета.
В зависимости от типа каучука
и состава резиновых смесей резины
на основе ХПК имеют fp (22 °C)
10—30 МПа, fp (100 °C) 7—15 МПа;
ер 100—800 %; В 20—80 Н/мм, f300
1—18 МПа, И по Шору А 30—90 ед.,
S при 25 и 100 °C соответственно
30—45 и 50—70 %, 7’хр (без пласти-
359
* ''’Чх
фикатора) около —40 °C, ОДС
(100 °C, 120 ч) 35—90 %, высокую
стойкость к растрескиванию при мно-
гократных деформациях, хорошие из-
носостойкость (при минимальном со-
держании мягчителей и до 40 масс, ч.
активного техуглерода), адгезию к
металлам, химическую, масло-, бен-
зо-, озоно-, свето-, термо- и огне-
стойкость, удовлетворительную стой-
кость к разбавленным щелочам,
соляной и серной кислотам. Они раз-
рушаются н азотной и коицентриро-
ванной серной кислотах. Обычно ре-
зины иа основе серных ХПК имеют
более высокие физико-механические
показатели, в т. ч. в динамике, а
меркаптановые ХПК Обеспечивают
лучшую термо- и морозостойкость,
в т. ч. при деформации сжатия. При
оптимальном выборе состава резино-
вой смеси резины работоспособны от
—40 °C до 110 °C (длительно) и
140°C (кратковременно).
В зависимости от требований,
предъявляемых к резиновой смеси,
используют ХПК различных ма-
рок:
при необходимости высокого на-
полнения — наирит ДВ, неопрены
WHV, WD, THW; байпрены 130,220,
230, 235 и др.;
для улучшения технологических
свойств — наирит ДС, неопрены WB,
TW, TRT; байпрены 115, 124, 211,
214, 215, 235 и др.;
повышения клейкости — наириты
ДСН, ДН, -ДКР, неопрены GRT,
WRT, GNA; байпрены ПО, 112, 610,
710 и др.;
сохранения каркасности и разме-
ра заготовок— наириты ДС и ДВ,
Неопрены WB, WHV, TW, THV;
байпрены 115, 124, 214, 215, 230, 235
и др.;
для переработки литьем под дав-
лением — наириты ДН, ДП, ДС, нео-
прены WRT, WX, WB, WD, TRT, TW;
Ж'
байпрены 110, 112, 115, 130, 210, 211,
220, 230, 235 п др., •
для снижения твердости резин —
наириты ДСР, ДСН, ДН, неопрены
GNA, GRT, WRT; байпрены ПО, 112,
210, 211, 610, 710 и др.;
для улучшения динамических ха-
рактеристик резни — наириты ДН,
ДВ, ДХ, ДП, неопрены WRT, WHV,
WX, W; байпрены НО, 112, 130, 210,
211, 220, 230 и др.;
для повышения морозостойкости
резни — наириты ДН, ДХ, ДСН, нео-
прены WRT, WX, WD, GRT; байпре-
ны ПО, 112, 115, 130, 610 и др.;
для повышения озоностойкости
резин — наириты ДП, ДН, ДС, ДВ,
неопрены W, WRT, WB, WHV; бай-
прены ПО, 130, 210, 214, 230 и др.;
для повышения теплостойкости —
различные марки за исключением
наиритов ДСР, ДКР, ДСН, неопре-
нов GN, GS, GRT; байпреиов 610,
710 и др.;
для повышения сопротивления на-
коплению ОДС — наириты ДВ и ДС,
неопрены WD, WHV, WB, байпрены
130, 214, 230 и др.
ХПК совмещается с БНК, ПБ,
БСК, ИК и другими полярными и не-
полярными каучуками. Серные ХПК
вулканизуют комбинацией (масс, ч.):
оксидов цинка (3—5) и магния
(4—10), чаще всего 5 и 4 масс. ч.
соответственно. Для ускорения вул-
канизации можно добавить (масс, ч.):
ЭТМ (до 1) или серу (до 0,2); для
замедления — тиурамы или тиазолы
(0,5—1), ацетат натрия, НДФА, фта-
левый ангидрид и другие соединения
кислого характера. Соединения ще-
лочного характера ускоряют вулка-
низацию серных ХПК. Меркаптано-
вые каучуки медленно вулканизуют-
ся (масс, ч.): оксидами цинка (5)
и магния (4) для ускорения добав-
ляют органические ускорители, напр.
ЭТМ (0,5—1,5) или другие произ-
водные тиомочевины (дйэтилдибутил-,
диизопропил-, дифеннл-, триметил-,
I трибутил-), в сочетании с серой
(0—1) или (и) ДБТД (0—1) или (и)
ТМТД (0—1). Из-за канцерогенности
ЭТМ применяют также (масс, ч.):
серу (0—1) в сочетании с ДФГ
|j (1—3) или (и) ТМТМ (0,5—1) и
I другие ускорители вулканизации,
напр. ДБДТК натрия (0,5—2) и
! ТЕТД (0,5—2) или ТМТД (2) и гек-
L саметилентетрамин (1,25). Замедли-
I телями для меркаптановых ХПК мо-
гут служить, напр. вторичные амины.
Для термостойких резин применяют
тиомочевииные ускорители и увели-
! чивают содержание (масс, ч.): окси-
дов циика (7—10) и магния (5—6).
Для водостойких резин вместо окси-
дов циика и магния применяют до
20 масс. ч. свинцового сурика, но
при этом возрастает склонность ре-
м зиновой смеси к преждевременной
вулканизации. В резиновых смесях
с низкой скоростью вулканизации ис-
пользуют (масс, ч.): оксид цинка
(5), оксид магния (4), серу (0,5—1),
ДОТГ (0,5—1), ТМТМ (0,5—1). Для
низкотемпературной вулканизации в
качестве ускорителей применяют
ЭТМ, альдегидамины, ди-о-толилгуа-
нидииовую соль дипирокатехиибора-
' та. Кроме того, ХПК вулканизуют
органическими пероксидами, поли-
амииами, смолами и др.
Ненаполнениые резины из ХПК
имеют высокие физико-механические
показатели. Для повышения f„. .Н,
В, снижения набухания резин и улуч-
шения технологических свойств рези-
новых смесей применяют печной тех-
углерод (до 40 масс, ч.) и минераль-
ные наполнители, которые снижают
fP и бр. В резиновых смесях из сер-
ных ХПК предпочтителен высокодис-
персиый техуглерод. Для улучшения
экструзии и каландрования. приме-
ляют высокоструктурный техуглерод.
В озоностойких резинах и резинах
для крепления к металлу применяют
техуглерод, минеральные наполните-
ли нежелательны. В термостойких
резинах предпочтителен печной угле-
род N 550 и N 770. Обычно содер-
жание активного техуглерода состав-
ляет фе более 50 масс, ч., допуска-
ется увеличение содержания полуак-
тивных и неактивных наполнителей
соответственно до 100 и 200 масс. ч.
В качестве мягчителей применяют
нефтяные масла с анилиновой точкой
60—90 °C (до 25 масс, ч.), в огне-
стойких резинах используют эфиры
фосфорной кислоты (напр., триксиле-
иилфосфат) или хлорированные уг-
леводороды (напр., жидкие хлорпа-
рафины). Для повышения морозо-
стойкости применяют до 25 масс. ч.
пластификаторов на основе сложных
эфиров (ДОС, ДЕС, ДБФ, ДБКФ,
триоктилфосфат, бутилолеат и др.).
При добавлении мягчителей (пласти-
фикаторов) одновременно со сниже-
нием Тс часто происходит повыше-
ние скорости кристаллизации (напр.,
при добавлении ДОС); ароматиче-
ские масла замедляют кристаллиза-
цию (особенно при снижении анили-
новой точки масла). Сложноэфирные
пластификаторы применяют в рези-
новых смесях на основе медленно
кристаллизующихся каучуков. Физи-
ко-механические свойства резин при
добавлении ароматических масел
ухудшаются меньше, чем при исполь-
зовании сложноэфирных пластифика-
торов. В светлых резиновых смесях
допускается применение нафтеновых
масел, парафиновые масла не реко-
мендуются. Другие мягчители — ку-
мароноинденовая смола, рубракс, ма-
зут, жирные кислоты, воска.
Для повышения клейкости рези-
новых смесей используют канифоль
и ее гидрированные эфиры, кумароио-
инденовую смолу, а также аромати-
361
j снижения кри-
ческие масла (из-згука)
сталлизуемости кар/ для крепле.
В резиновых см<?(риые пластифи.
ния к металлу эфг допускается
каторы нежелатель/ических масел
применение ароматудшают озоио.
Пластификаторы У^почтительно не-
стойкость резин, пре/ а
пользование бутилол^общего назначе.
Резиновые смеси енее 2 масс ч
ния содержат не мостойкие резины
стабилизаторов, озО1/ ч аНтиозонан-
содержат 2-5 массиарил.л.фенилен.
тов (алкиларил- и д' , защитных
диамины) и 3-5 м/кие резины до.
восков, в термостой антиоксиданта
бавляют до 6 масс. октилированный
(предпочтительны /Тк никеля> д0.
дифениламин и ДБ/< }. Следует учи.
пускаются ФНА и Д/рнижения сопро-
тывать возможность . вулкани.
тивления преждеврег при добавле.
зации резиновой сме
НИИ стабилизаторов. ? хранения кри.
После длительного- при темпера.
сталлизующихся ХШ,пературе опти.
туре, близкой к те'кристаллизации>
мальной скорости #ллизацию (рас.
проводят их Декрист<(!однческогодей.
парочные камеры пер \
ствия, 60—70 °C, 4-бых хпк прово.
Пластикацию серн-корителей пла.
дят в присутствии У.уанидины< пен.
стикации (тиазолы, lfaT пиперидина)
таметилендитиокарба^зготовления ре
обычно в процессе йаптановые кау.
зиновой смеси. МерК ции Рези.
чуки не требуют плаве хпк склон.
новые смеси на осной вулканизации>
ны к преждевременно' улятивно Оп.
влияние нагревания к'ура смешения
тимальная темпераТ допустимая
70-90 °C (максимал/р» смеси при
температура резинов продолжитель.
выгрузке 120°C), ^альная. После
ность смешения минидзаторЫ1 затем
каучука вводят пепТрия и стабили.
добавляют оксид маг
заторы, после этого вводят наполни-
тели и мягчители. Оксид цинка и ус-
корители добавляют в конце смеше-
ния (или на вальцах после выгрузки
смеси из резииосмесителя). Если
предполагается длительное хранение
резиновой смеси, оксид циика и уско-
рители следует вводить перед ее пере-
работкой.
Резиновые смеси из серных ХПК
по сравнению со смесями из меркап-
тановых каучуков имеют меньшие
усадку и «нерв», худшие стабиль-
ность при хранении и сопротивление
преждевременной вулканизации, по-
вышенные продолжительность цикла
смешения и теплообразование, лип-
кость к оборудованию. Для шприце-
вания и каландрования используют
более наполненные резиновые смеси,
для промазки тканей выбирают кау-
чуки с меньшей склонностью к кри-
сталлизации.
Шприцевание проводят при охлаж-
денных (ниже 50 °C) цилиндре и чер-
вяке, нагретых головке и мундштуке
(70—80°C). При каландровании ре-,
зиновых смесей на основе серных
ХПК температура верхнего, среднего
и нижнего валков 70—90, 50—60 и
30—40 °C соответственно; для рези-
новых смесей из меркаптановых кау-
чуков температуру повышают. Для
предотвращения залипания к валкам
в резиновые смеси добавляют пара-
фин, воск или 3—10 масс. ч. ПБ,
БСК, ПИ, ПЭ,' а также снижают со-
держание мягчителей или ДФГ, из-
меняют температуру переработки. По-
рообразование при вулканизации на
воздухе предупреждают добавлением
в резиновую смесь 60—10 масс. ч.
оксида кальция.
Резины на основе ХПК применяют
в производстве РТИ (конвейерные
ленты, приводные ремии, обкладка
химической аппаратуры, формовые и
неформовые изделия и др.), кабель-
362
ных оболочек, адгезивов. Каучуки
с высокой скоростью кристаллизации,
напр. наирит ДКМ, неопрены АС,
AD, CG, используются в производ-
стве клеев холодного отвержде-
ния. Неопрен FB (кристалличеи прн
22 °C, плавится и становится теку-
чим при 54 °C) применяют в произ-
водстве адгезивов и герметиков,
для пластификации других ХПК.
Ф. М.
Лит.: 99, 247, 255, 278, 315 (т. 3,
с. 828), 322, 336, 349, 379
ХЛОРИРОВАННЫЙ ПОЛИЭТИ-
ЛЕН (chlorinated . polyethylene,
chlorierte Polyathylen)
Продукт химического модифицирова-
ния ПЭНП и ПЭВП газообразным
хлором. Содержание хлора 25—45 %,
плотность 1080—1320 кг/м3, вязкость
по Муни 50—90, Тс зависит от ме-
тода хлорирования (напр., для ХПЭ,
полученного хлорированием в раство-
ре и в массе Тс —35 и —12 °C соот-
ветственно). Обычно аморфен (мар-
ки тайрин МХ-2243-4, тайрин
МХ-2243-28 и эласлен 451С имеют
кристалличность 5—10, 20—25 и 50 %
соответственно), ПЭНП и ПЭВПпол-
ностью аморфизуются при содержа-
нии хлора 27—29 и 35 % соответ-
ственно. Не содержит гель-фракции,
растворим в тетрахлориде углерода.
Выпускная форма: порошок, гранулы,
лента. Торговые наименования ХПЭ:
пласкон, тайрин, галофлекс, эласто-
лен, хостапрен, СРЕ.
Вулканизаты ХПЭ (36 % хлора),
содержащие техуглерод и минераль-
ные наполнители, имеют fp 15—23 и
8—13 МПа, ер 200—400 и 500—700 %
соответственно. Стойки к атмосфер-
ным воздействиям, озону, свету, неф-
тепродуктам, маслам, кислотам, ще-
лочам, спиртам и алифатическим уг-
леводородам. Имеют хорошую огне-
стойкость и диэлектрические харак-
теристики. Длительно (более 2000 ч)
работоспособны при 120 °C, кратко-
временно до 160 °C (после старения
на воздухе при 150 °C в течение 168 ч
fp и ер снижаются на 20—40 % и
40—60 % соответственно).
Совмещается с ХСПЭ, ХПК, ЭПТ,
ИК, НК, БСК, БНК, УК. Вулкани-
зуется органическими пероксидами
(2—10 масс, ч.) в сочетании с со-
агентами вулканизации (1—5 масс, ч.)
и акцепторами хлорида водорода
(10—20 масс, ч.), которые являются
также эффективными термостабили-
заторами. Акцепторы — оксиды маг-
ния, свинца или кальция. Соединения
цинка.нежелательны при пероксидной
вулканизации ХПЭ (ускоряют дегид-
рохлорирование). Возможна вулкани-
зация диаминами или тиомочевинами
(иапр., ЭТМ) или серой с ускорите-
лями (ограниченно). Наполнители —
до 50 масс. ч. техуглерода (печной
и термический) или до 100 масс. ч.
мела, белой сажи, модифицирован-
ных каолинов. В ХПЭ с очень высо-
кой мол. массой вводят больше на-
полнителей. Мягчители (5—20 масс,
ч.) — хлорированные парафины, эфи-
ры двухосновных кислот (диоктил-
адипинат, диоктилсебацинат). Содер-
жание парафиновых масел минималь-
ное; ароматические и нафтеновые
масла, стеариновая кислота нежела-
тельны. Эффективна комбинация ста-
билизаторов (масс, ч.): стеарат свин-
ца (1), двухосновный фталат свинца
(4) и эпоксидная смола (2). Менее
эффективны (масс, ч.): эпоксидная
смола (4—8) или бариево-кадмие-
вые стабилизаторы (2—6). Ста-
билизующее действие оказывают ок-
сиды свинца, магния или кальция в
составе вулканизующей системы;
ПТДХ соли и эфиры органических
фосфитов, соли и оксиды свинца и
олова, одноосновный силикат свинца.
363
Резиновые смеси изготавливают
на вальцах и в резиносмесителе. По-
ведение при шприцевании и калан-
дровании хорошее. В мягкие резино-
вые смеси добавляют 2—5 масс. ч.
цис-ПБ для устранения залипания к
валкам. Вулканизацию проводят при
температуре не ниже 160 °C.
Вулканизаты ХПЭ применяют в
производстве формовых и иефор-
мовых РТИ, рукавов, обрезинен-
ных валов, кабельных изделий
Ф. М.
Лит.: 86, 315 (т. 3, с. 18)
ц
ЦИКЛИЗОВАННЫЕ КАУЧУКИ,
ЦИКЛОКАУЧУКИ (cyclized rubbers,
Zyklokautschuke)
Продукты циклизации диеновых кау-
чуков в массе, растворе или диспер-
сии (латексе). Термопластичные по-
рошки или смолы от эластичных до
жестких продуктов, мол. масса
2000—10 000, темп. пл. (разм.) 20—
140 °C, растворимы в алифатических,
ароматических и хлорированных уг-
леводородах (кроме отдельных ти-
пов циклизованного ПБ), имеют вы-
сокую химическую, водо- и атмосфе-
ростойкость. Свойства зависят от
типа исходного каучука, каталитиче-
ской системы и условий циклизации.
Наиболее часто циклизуют изопрено-
вые каучуки и транс-1,4-полиизопреи
(гуттаперчу). Применяют в произ-
водстве адгезивов, типографских кра-
сок и покрытий в лакокрасочной
про мышленности, электроизоляцион-
ных и антикоррозионных покрытий,
а также в качестве наполнителя
для светлых подошвенных резин.
Ф. М.
Лит.: 83. 291 (т. 1), 315 (т. 3,
с. 877)
364
N-ЦИКЛ ОГЕКСИ Л ТИОФТАЛ И-
МИД (N-cyclohexyl thiophthal imide,
N-zyklohexylthiophthalimid)
Замедлитель преждевременной вулка-
низации (наиболее эффективный)
CuHigNOgS
Кристаллический порошок от белого
до светло-коричневого цвета плот-
ность 1250—1350 кг/м3, темп. пл.
90—94 °C. Растворяется в бензоле,
хлороформе, этаноле, нерастворим в
воде. Горюч. Малотоксичен. Приме-
няется в резиновых смесях иа основе
НК и ИК (наиболее эффективен),
БСК, БНК, ХПК, БК, ЭПТ, некото-
рых АК. Активен в резиновых сме-
сях, содержащих серу и сульфен-
амидные (активность максимальна),
тиазольные и тиурамные ускорители.
Позволяет повысить максимальную
температуру и интенсифицировать
процесс смешения, напр. проводить
его в одну стадию (загрузка серы,
ускорителей и ЦГТФ за 45 с до кон-
ца цикла с эффективным охлажде-
нием готовой резиновой смеси), ка-
ландрования, шприцевания, литья под
давлением и вулканизации, улучшить
стабильность при хранении и восста-
навливать подвулканизованные рези-
новые смеси. Так, можно повысить
скорость вулканизации, заменив
часть сульфенамида иа ТМТД с од-
новременным добавлением 0,5 масс. ч.
ЦГТФ без ухудшения сопротивления
подвулкаиизации. Продолжительность
индукционного периода прямо про-
порциональна содержанию ЦГТФ.
При добавлении более 0,3 масс. ч.
ЦГТФ без одновременного усиления
вулканизующей системы возможно
увеличение оптимального времени
вулканизации. Рекомендуемые дози-
ровки — от 0,1 до 0,5, предпочти-
тельно до 0,3 масс. ч. Торговое наи-
менование: сантогард PVI (США).
Ф. М.
Лит.: 32, 278, 288, 290
ч
ЧЕРВЯЧНЫЕ МАШИНЫ, ЭКСТРУ-
ДЕРЫ, ШПРИЦ-МАШИНЫ (extru-
ders, Extruder)
Предназначены для получения заго-
товок различного профиля любой
длины, дублирования нескольких сло-
ев резиновых смесей между собой
или с тканью (под высоким давле-
нием и без включений воздуха), об-
кладки изделий (напр., кабельных,
рукавных и конвейерных лент) рези-
новой смесью, пластикации и дози-
рования материала в литьевых ма-
шинах, изготовления резиновых сме-
сей в непрерывном процессе или их
доработки после выгрузки из резино-
смесителя периодического действия
(сокращается продолжительность сме-
шения), гранулирования резиновых
смесей (напр., маточных) и каучу-
ков, пластикации каучуков, отжатия
влаги из каучука или регенерата,
стрейиирования резиновых смесей
(очистки от посторонних включений).
Червячные машины используют инди-
видуально (оснащены транспортирую-
щими, резательным и другими вспо-
могательными устройствами) или в
составе агрегатов (линий), включаю-
щих также резиносмесители, калан-
дры, литьевые машины, другие чер-
вячные машины и др.
Червячная машина включает чер-
вяк (червяки), вращающийся внутри
полого цилиндра, экструзионную го-
ловку, загрузочную воронку, станину
с элементами привода червяка, си-
стему охлаждения или (и) обогрева,
электродвигатель, пульт управления.
Материал через загрузочную во-
ронку попадает на поверхность вра-
щающегося червяка и непрерывно
транспортируется вдоль узкого вин-
тового канала, образованного нарез-
кой червяка и внутренней поверхно-
стью цилиндра, продавливаясь наружу
через профилирующие отверстия экс-
трузионной головки под действием
давления, развивающегося в канале
червяка. Перемещаясь, вдоль винто-
вого канала, материал уплотняется и
деформируется, разогреваясь за счет
работы деформирования (вязкого
трения) и обогрева цилиндра внеш-
ними нагревателями. По длине чер-
вяка можно выделить зоны питания
(загрузки), сжатия и пластикации
(разогрев и пластикация материала),
дозирования (выдавливания), формо-
вания (пря прохождении экструзи-
онной головки). Функциональные гра-
ницы между первыми тремя зонами
неоднозначны и зависят от состояния
загружаемого материала.
Червяк — главный рабочий орган
червячной машины. Основные гео-
метрические параметры червяков:
диаметр, длина и толщина нарезки,
шаг, глубина винтового канала, сте-
пень сжатия, число витков. Диаметр
червяка D обусловливает производи-
тельность, потребляемую мощность,
габариты и массу червячной машины.
Стандартизован ряд диаметров чер-
вяка (мм): 32, 63, 90, 125, 160, 200,
250, 300, 300/380, 400, 380/450, 530—
660 (числитель и знаменатель — диа-
метры червяка соответственно в зо-
нах дозирования и питания). Длина
винтовой части (нарезки) червяка
L/D характеризует производитель-
ность червячной машины (рост огра-
ничен чрезмерным разогревом и де-
струкцией материала, повышением
металло- и энергоемкости машины).
365
В зависимости от назначения маши-
ны составляет 3,5—20 и 15—35 со-
ответственно для резиновых смесей
и термопластов. Длина червяка в
зоне питания 1,2—1,5. Толщина вит-
ка червяка для резиновых смесей и
термопластов составляет соответст-
венно (0,06—0,08) D и (0,08—0,12) D,
шаг винтовой линии соответственно
(0,4—0,6)7) и (0,7—0,15)7), глубина
винтового канала в зоне питания со-
ответственно (0,17—0,25)7) и (0,12—
0,16)7). Геометрическая степень сжа-
тия (отношение объемов винтового
канала одного витка червяка в
зонах питания и дозирования) от
1:1,5 (смола) до 1:6 (фторопла-
сты).
Червяки могут быть однозаходиы-
ми, двухзаходными и комбинирован-
ными (выполнены однозаходными в
области загрузочной воронки для бо-
лее надежного захвата ленточки
резиновой смеси). Двухзаходные чер-
вяки обеспечивают лучшее переме-
шивание, более равномерные темпе-
ратуру в массе резиновой смеси и ее
подачу в экструзионную головку.
Шаг нарезки двухзаходных червяков
равен 1,57) (в однозаходной части
от 0,67) до 0,87)).
Зазор между червяком (наруж-
ный диаметр нарезки) и внутренней
поверхностью цилиндра обычно со-
ставляет (0,002—0,005)7). При уве-
личении зазора более 0,017) (из-за
износа рабочих поверхностей) сни-
жается производительность машины,
червяк и цилиндр подлежат восста-
новительному ремонту. Для повы-
шения производительности и улуч-
шения качества экструдируемого
материала используют червяки с вин-
товыми каналами, переменными по
глубине (напр., в машинах типа
«Трансфермикс») или ширине, червя-
ки с эксцентричной нарезкой. Особен-
но эффективны червячные машины хо-
366
лодного питания (типа QSM), кото-
рые на внутренней поверхности ци-
линдра имеют штифты, достигающие
канала червяка (исключаются «мерт-
вые зоны» для червяков с большой
глубиной нарезки, производительность
возрастает более чем вдвое без по-
вышения температуры обрабатывае-
мого материала).
Экструзионная головка, находя-
щаяся на выходе из отверстия цилин-
дра, предназначена для придания
экструдируемому материалу заданной
выпускной формы. В зависимости от
назначения она оснащается профили-
рующими каналами заданной фор-
мы, фильтровальными сетками или
гранулирующими устройствами, лис-
тующими или профилирующими вал-
ками. Напр., червячная машина с
профилирующей одновалковой голов-
кой имеет вращающийся валок и
съемную фиксированную профили-
рующую планку, проходя между ко-
торыми формуется заданный профиль
материала. В зависимости от направ-
ления течения экструдируемого ма-
териала различают головки прямые
(направление потока совпадает с
осью червяка) и угловые. В зависи-
мости от развиваемого давления раз-
личают головки низкого (до 5 МПа)»
среднего (5—10 МПа) и высокого
(выше 10 МПа) давления.
Червячные машины подразделяют-
ся на машины горячего (резиновая
смесь предварительно разогрета до
температуры не ниже 50 °C, напр.,
на вальцах) и холодного (темпера-
тура загружаемой резиновой смеси
ие ниже 15 °C, при поступлении в
экструзионную головку не ниже
60 °C) питания. Червячная машина
холодного питания не только профи-
лирует, но разогревает, пластицирует»
перемешивает и гомогенизирует ре-
зиновую смесь, совмещая функции
подогревательных вальцов и машины
горячего питания. Поэтому червячные
машины холодного питания имеют
червяк большей длины (L/D соот-
ветственно 13—22 и 3—8), повышен-
ные потребляемые мощность (370—
520 и 120—180 кВт) и массу (16—27
и 8—11 т), обеспечивают меньшие
трудоемкость и капитальные затраты
на единицу продукции по сравнению
с машинами горячего питания. Час-
тота вращения червяка изменяется
в широких пределах, составляя, напр.,
для машин холодного и горячего пи-
тания с диаметром червяка 250 мм
соответственно 8,7—35 и 10—
85 об/мин; их производительность
составляет соответственно 1—4 и
1,5—5 т/ч. Машины холодного пита-
ния снабжаются системой интенсив-
ного охлаждения (обычно умягчен-
ной водой). Червячные машины
часто оснащены системой вакуумиро-
вания (вакуумотсоса) для удаления
паров и газов, выделяющихся из ма-
териала в процессе переработки (обес-
печивает снижение пористости резин,
повышение плотности и уменьшение
разбухания экструдата на выходе из
головки). Червячные машины холод-
ного питания с вакуумированием
функционально соответствуют двум
последовательно расположенным ма-
шинам (холодного и горячего пита-
ния) с системой вакуумотсоса меж-
ду ними, помещенным в единый
корпус.
В соответствии с ГОСТ 11441—76
для переработки резиновых смесей
применяют одночервячные машины
горячего питания (МЧТ), холодного
питания (МЧХ) и холодного питания
с вакуумированием (МЧХВ). Пример
условного обозначения одночервячной
машины с диаметром червяка 63 мм,
правосторонней схемой обслужива-
ния (расположение рабочего места,
если смотреть со стороны загрузоч-
ной воронки в сторону головкн) н
ступенчатым регулированием часто-
ты вращения червяка: машина
МЧТ-63-П-С-ГОСТ 11141—76. Харак-
теристики червячных машин для пе-
реработки термопластов приведены в
ГОСТ 14773—69.
За рубежом используют в основ-
ном машины холодного питания (пре-
имущественно одночервячные) с раз-
личными параметрами. Напр., для до-
работки резиновых смесей после ре-
зиносмесителя периодического дей-
ствия большой единичной мощности
используют машины (чаще всего типа
«Трансфермикс») с гранулирующей
(фирм «Фаррел — Бридж» и «Вик-
керс» — Великобритания; «Помини —
Фаррел»— Италия; «Вернер и Пфлей-
дерер» — ФРГ; «Юниройал» — США)
и валковой («Берсторф» — ФРГ;
«Фаррел» и «Юниройал» — США) го-
ловками. Эти машины имеют наруж-
ный диаметр червяка 380—660 мм,
производительность 5—15 т/ч (по
производительности резиносмесителя),
частоту вращения червяка до
25 об/мин (дискретное или плавное
регулирование), размер валков го-
ловки от 508X1070 до 600X1500 мм,
различный размер загрузочной во-
ронки (напр., 750X 580, 1450X 1200,
940X 1740 мм), мощность двигателя
300—2000 кВт, длину 3800—10 210 мм,
ширину 3910—7320 мм, высоту 2740—
3580 мм. Отечественная одночервяч-
ная машина аналогичного назначения
для использования в линии с резино-
смесителем 250/80 (осуществляющим
первую стадию смешения) имеет про-
изводительность 5—8 т/ч, длину
11 000 мм, ширину 7800 мм, высоту
2850 мм. Ф. М.
Лит.: 25, 45, 53, 117, 156, 167, 192,
216, 269, 287, 303, 309, 315 (т. 3,
с. 919)
367
ШПРИЦЕВАНИЕ, ЭКСТРУЗИЯ,
ЭКСТРУДИРОВАНИЕ (extrusion,
Extrudieren)
Технологический процесс придания
горячему полимерному материалу за-
данной формы поперечного сечения в
результате непрерывного продавлива-
ния его через экструзионную (профи-
лирующую) головку червячной ма-
шины или профилирующее отверстие
(мундштук) шприц-пресса. Разогрев
резиновой смеси до вязкотекучего
состояния проводится непосредствен-
но в червячной машине (для машин
холодного питания) или предвари-
тельно на вальцах (для машин горя-
чего питания и шприц-прессов).
Шприцованная заготовка должна
быть монолитной (исключая изделия
из пористых резин), каркасной и
гладкой, не иметь подвулканизоваи-
ных и посторонних включений, а так-
же отклонений от постоянных раз-
мера и формы сечения по всей длине.
Качество заготовки зависит от со-
става, пластоэластических и вулка-
низационных (сопротивление прежде-
временной вулканизации) свойств
резиновой смеси, конструкции и пара-
метров червячной машины, распре-
деления температур по зонам маши-
ны, температуры питающей смеси
(для машин горячего питания).
Гладкая поверхность заготовки до-
стигается при повышении пластич-
ности (ухудшается каркасность) и
снижении эластичности резиновой
смеси, обеснечении оптимального тем-
пературного режима по зонам маши-
ны (волнистость и надрывы поверх-
ности соответственно при снижении
и повышении температуры), удачной
конструкции профилирующих кана-
лов (отсутствие острых углов и вы-
ступов, плавное сужение канала и
др.). Отклонение от заданных разме-
ров сечения происходит в результате
368
усадки резиновой смеси (разбухания
экструдата) при выходе из профили-
рующего канала (уменьшение длины
и увеличение сечения заготовки из-за
повышения вклада эластичности ма-
териала при скорости сдвига, дости-
гающей 100—500 с-1)-
Скорость шприцевания снижается
при увеличении эластичности и умень-
шении пластичности резиновой сме-
си, а также при увеличении ее адге-
зии к металлу. При повышении ско-
рости шприцевания увеличивается
теплообразование и опасность преж-
девременной вулканизации (особенно
для жестких резиновых смесей), воз-
можно резкое искажение профиля за-
готовки из-за возникновения эласти-
ческой турбулентности.
Скорость шприцевания и качество
экструдата повышаются при увеличе-
нии степени диспергирования техуг-
лерода (особенно повышенной струк-
турности и дисперсности) в резино-
вой смеси, добавлении в смесь не-
больших количеств ПЭ, ПП, ПС,
ПВХ, поперечно-сшитых каучуков и
других веществ, снижающих эла-
стичность смеси. Эти показатели
уменьшаются при повышении дози-
ровки ароматических масел (в сме-
сях из неполярных каучуков) и струк-
турности техуглерода.
Резиновые смеси на основе ПИ
и БСК, а также из комбинаций ПИ,
БСК и ПБ технологичны при шпри-
цевании. При повышении температу-
ры скорость шприцевания резиновых
смесей из ПИ возрастает быстрее,
чем из БСК и ПБ. Технологическое
поведение смеси на основе комбина-
ции этих каучуков существенно зави-
сит от режима ее изготовления. По-
ведение резиновых смесей на основе
БНК при шприцевании хуже чем
смесей из ПИ вследствие повышен-
ной эластичности. В резиновые сме-
си на основе БНК рекомендуют до-
бавлять кумароноинденовую смолу,
низкомолекулярный ПЭ, парафины.
Ф. М.
Лит.: 25, 53, 131, 177, 216, 269,
274, 278, 283, 315 (т. 3, с. 932)
э
ЭБОНИТЫ, ТВЕРДЫЕ РЕЗИНЫ
(ebonites, Hartgummi)
Продукты, образующиеся в резуль-
тате вулканизации непредельных кау-
чуков большим количеством серы.
При этом происходит полное или час-
тичное насыщение серой двойных
связей в макромолекуле каучука.
Напр., при полном насыщении двой-
ных связей в НК образуется поли-
сульфид формулы (C5H8S)„. В отли-
чие от обычных резин эбонит при
комнатной температуре находится в
стеклообразном физическом состоя-
нии. Высокоэластические свойства на-
чинают проявляться при 55—ПО °C
(в зависимости от состава эбонито-
вой смеси). Показатели свойств эбо-
нитов зависят от типа каучука и со-
держания связанной серы. Напр.,
эбониты на основе НК и БНК имеют
плотность 1150—1680 кг/м3, проч-
ность при растяжении 52—70 (НК)
и 60—67 (БНК) МПа, прочность при
изгибе 2—2,5 (НК) и 3,8—4,2 (БНК)
МПа, прочность при сжатии 70—
150 МПа, модуль Юнга 2000—3000
(НК) и 1700—3200 (БНК) МПа, Н
по Бринелю ПО—140 МПа, темпера-
турный коэффициент линейного рас-
ширения (до 100 °C) 0,00007—
0,00011 °C-1; удельную теплоемкость
1,43 кДж/(кг-К), коэффициент теп-
лопроводности 162,5 кВ/(м-К),
удельное объемное электрическое со-
противление 1012—1013 Омм, электри-
ческую прочность 15—20 кВт/мм, ди-
13 Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин
электрическую проницаемость 2,8—
3,5, тангенс угла диэлектрических по-
терь (при 20 °C и частоте 10 МГц)
0,01. По сравнению с резинами на
основе аналогичных каучуков харак-
теризуются повышенной химической
стойкостью. Напр., в среде влажного
хлора при 85—95 °C резины на осно-
ве ПИ и БСК разрушаются через
600 ч, а эбониты работоспособны не-
сколько лет. Не набухают в алифа-
тических углеводородах, устойчивы
к действию воды, растворов, кислот,
солей и щелочей. Разрушаются в
ароматических и хлорированных угле-
водородах, серной и азотной кисло-
тах, других окислителях. Атмосферо-
стойки. Имеют хорошие диэлектриче-
ские свойства. Крепятся к металлу
(прочность на отрыв до 20 МПа).
Способны к механической обработке.
Недостатки — повышенная чувстви-
тельность к вибрациям, ударам, толч-
кам, резкому изменению температуры
и низким температурам (возможно
нарушение целостности крепления
из-за различия коэффициентов терми-
ческого расширения эбонита и ме-
талла) .
Эбонитовые смеси содержат кау-
чук, серу, ускорители и активаторы
вулканизации, наполнители и мягчи-
тели. В качестве каучука используют
высоконепредельные каучуки (НК,
ПИ, ПБ, БСК, БНК, ХПК) или ла-
тексы. Возможно применение регене-
рата. Для улучшения технических
свойств эбонитов в смеси добавляют
небольшое количество других поли-
меров (напр., БК, ХСПЭ, ПИБ, ПЭ,
фенолоформальдегидные смолы). Со-
держание серы 25—45 % (в расчете
на суммарное содержание серы и
каучука в смеси). Свойства эбонита
улучшаются при повышении количе-
ства серы. Ускорители вулканиза-
ции — сульфенамиды, тиурамы, гуани-
дины, альдегидамины, добавляемые
369
В количестве 3—4 масс. ч. Актива-
торы вулканизации — оксиды цинка
и магния. Желательно добавление
оксида или гидроксида кальция для
поглощения сероводорода, выделяю-
щегося при вулканизации (обязатель-
но в смесях для изготовления массив-
ных изделий). Наполнители — эбони-
товая и угольная пыль, кероген, као-
лин, тальк, мел, диоксид кремния,
графит, техуглерод в количестве до
150 масс. ч. Мягчители — нефтяные
масла, эфирные пластификаторы, руб-
ракс, воск, катионоактивные поверх-
ностно-активные вещества (в ограни-
ченном количестве в зависимости от
типа каучука и назначения эбонита).
Эбонитовые смеси изготавливают
на обычном технологическом обору-
довании резиновой промышленности.
Вулканизацию изделий проводят в
гидравлических прессах (при 150—
190°C), в котлах или автоклавах при
143—151 °C и избыточном давлении
(теплоносители — насыщенный водя-
ной пар, горячий воздух, перегретая
вода), в специфических условиях
(иапр., при гуммировании аппарату-
ры) — без избыточного давления в
среде горячего воздуха, пара, кипя-
щей воды при 100—145 °C. Продол-
жительность вулканизации от 10—
30 мин до десятков часов в зависи-
мости от температуры и конструкции
изделия. Вулканизация эбонита — эк-
зотермическая реакция, возможно за-
горание массивных изделий (мера
предосторожности — ступенчатое по-
вышение температуры).
Применение эбонитов: гуммиро-
вание химической аппаратуры, из-
готовление емкостей для агрессив-
ных сред (напр., аккумуляторных
баков) и деталей электроприборов.
Д. Ф.
Лит.: 131, 231, 305, 315 (т. 3,
с. 901)
370
ЭЛАСТИЧНОСТЬ по отскоку
(rebound resilience, Stosselastizitat)
Отношение возвращенной энергии к
энергии, затраченной на деформацию
образца резины при ударе, выражен-
ное в процентах. Характеризует ди-
намические свойства резин в усло-
виях испытаний, при которых обра-
зец подвержен половинному циклу
деформации. Обратно пропорциональ-
на скорости удара и потере энергии
при ударе, тангенсу механических по-
терь и теплообразованию.
Единый физический принцип опре-
деления эластичности по отскоку реа-
лизуется в многочисленных испыта-
тельных устройствах, которые дают
различные количественные данные.
Напр., значение S, полученное при
использовании методов Шоба, Люп-
ке, Данлопа и Гудьира — Хили для
резин на основе различных каучуков
составило соответственно (%): НК
(70, 80, 85 и 87), БСК (47, 55, 63 и
67), ХПК (42, 52, 60 и 65), БК (8,
11, 20 и 31). В соответствии со стан-
дартом СЭВ 108—74 эластичность по
отскоку определяют на приборе типа
Шоба для резин с Н по Шору А
30—85 ед. (измерение проводят при
23 и 100 °C, если для данного мате-
риала нет других указаний).
Значение эластичности по отскоку
зависит от состава резиновой смесн,
возрастая при повышении температу-
ры или степени вулканизации резин
и снижаясь при добавлении техугле-
рода в резиновую смесь. Напр., S ре-
зин иа основе различных каучуков
(без мягчителей и пластификаторов)
составляет (%): иенаполненный вул-
канизат при 20 °C — ПИ (60—80),
СКД (65-78), СКН-18 (60-65),
СКН-26 (50-55), СКН-40 (25-30),
ХПК (40-42), ПОК (77), ЭПТ (56-
66), ЭПК (60-70), БК и ХБК (8-
11), АК (5—10); наполненный вулка-
низат при 20 и 100 °C соответствен-
но - ПИ (40-60 и 45-70), СКД
(44—58 и 44—62), смесь СКИ-3 и
СКД (50—54 и 54—60), СКМС-ЗОАРК
(38 и 50), CKMC-30APKM-I5 (28 и
48), смесь СКМС-ЗОАРКМ-15 и СКД
(42—48 и 48—55), СКН-18 (38—44 и
60-63), СКН-26 (28-33 и 50-53),
СКН-40 (14—16 и 40—42), ХПК
(32-40 и 51-58), ЭХГК-Г (11-16
и 34—36) ЭХГК-С (26—27 и 42—43),
ПОК (49 и 65), ЭПТ (40—54 и 45—
64), ЭПК (42—52 и 45-58), БК и
ХБК (8-11 и 34-40), АК (5-10 и
27-45), СКФ-26 и СКФ-32 (5-10),
КК и ФКК (20-50 и 25-50). Обыч-
но резины на основе каучуков с низ-
кой Тс имеют повышенную эластич-
ность при комнатной температуре (за
исключением БК). Эластичность ре-
зни на основе ПИ, ПБ и БСК воз-
растает при повышении мол. массы и
вязкости по Муни, уменьшении ши-
рины ММР и содержания quc-звеиь-
ев в ПБ или 1,2- и 3,4-звеньев в
ПИ, снижении содержания стирола в
БСК и стирольных ТЭП. Степень
снижения эластичности Возрастает
при повышении дисперсности техугле-
рода. Обычно пластификаторы повы-
шают эластичность резин, но при
уменьшении степени их совместимости
с каучуком эластичность снижается.
Напр., резины на основе БНК (33 %
НАК), содержащие 20 масс. ч. эфир-
ных пластификаторов, имеют эластич-
ность 42—44 %, а при использовании
нефтяных масел — 24 %. Парафино-
вые масла обеспечивают более высо-
кую эластичность резин на основе
ПИ, ПБ и БСК по сравнению с аро-
матическими маслами, хотя по влия-
нию на прочностные свойства на-
блюдается противоположная зависи-
мость. Д. Ф.
Лит.: 222, 232, 247, 249, 278, 323,
335 (с. 249)
13*
ЭЛАСТОМЕРЫ (elastomers, Elasto-
mere)
Полимеры и материалы на их основе,
находящиеся в высокоэластическом
физическом состоянии при темпера-
туре эксплуатации. В отличие от
других полимеров температурный ин-
тервал высокоэластичности эластоме-
ров включает комнатную темпера-
туру. Температура стеклования эла-
стомеров обычно ниже комнатной
температуры. К эластомерам относят
каучуки, резиновые смеси, резины и
термоэластопласты. Эластомеры от-
личаются от других полимерных ма-
териалов слабым межмолекулярным
взаимодействием и высокой молеку-
лярной подвижностью, отсутствием
или низкой степенью кристаллично-
сти, возможностью свободного вра-
щения звеньев основной цепи вокруг
валентных связей (обеспечивает по-
вышенную гибкость молекулярных
цепей). Эластомеры применяются
преимущественно в виде резни (тех-
нических материалов, в которых мак-
ромолекулы связаны прочными хими-
ческими или физическими связями в
единую вулканизационную сетку и
содержат некаучуковые вещества —
наполнители, мягчители и др.). Эла-
стомер считают сшитым, если иа 100
элементарных звеньев макромолекулы
приходится от 0,1 до 1 и более по-
перечных связей. В несшитых эласто-
мерах средняя мол. масса отрезка
цепи зацеплениями составляет 2000—
20 000. Идеальный эластомер при
температуре эксплуатации не дол-
жен кристаллизоваться в недефор-
мированном состоянии и быстро кри-
сталлизоваться при растяжении.
Ф. М.
Лит.: 20, 119, 141, 222, 247, 262,
278, 291 (т. 2), 315 (т. 3, с. 939), 324,
334, 338, 340, 343
371
ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ РЕЗИНЫ
(conductive rubbers, elektrische leiten-
de Gummi)
Резины, удельное объемное электри-
ческое сопротивление pv которых не
превышает 105 Ом-м. Получают путем
использования электропроводящих
наполнителей (техуглерод, графит,
порошки металлов), которые сни-
жают pv с 1012—1015 (неполярные
каучуки) или с 108—1011 Ом-м (по-
лярные каучуки) до заданного уров-
ня (возможно до 10-3 Ом м). Элек-
трическая проводимость завиаит. в ос-
новном от типа и содержания тех^
УГЛерода, а также от типа каучука,
технОЛбГйй”«готовления и переработ-
ки резиновых смесей. В качестве тех-
углерода используют электропрово-
дящий печной (ПМЭ) и ацетилено-
вый ^ипы, иногда в сочетании с гра-
фитом (напр., кабельные резины).
При повышении содержание напол-
нителя и полярности каучука значе-
ние pv снижается. Напр., значения рг
резин на основе различных каучуков,
содержащих 10, 50 и 90 масс. ч. аце-
тиленового техуглерода ТА-70, соста-
вили соответственно (Ом-м): СКС-
ЗОАРК (550; 4 и 0,15), СКН-18 (320;
2,1 и 0,51), СКН-40 (105, 0,65 и
0,07), ХПК (100; 0,67 и 0,01). Значе-
ние рг для резин на основе КК мож-
но снизить до 0,05 Ом-м (дальней-
шее снижение достигается при до-
бавлении в резиновую смесь тоико-
дисперсных порошков алюминия или
никеля). Значение pv существенно
возрастает при деформации изделия
(образца)-и его набухании (даже не-
значительном). Электропроводящие
резины применяют в виде высоко-
эластичных резин и эбонитов, для из-
готовления оболочек кабелей, резино-
вых технических изделий, электрона-
гревательных элементов, изделий,
способных отводить заряды статиче-
372
ского электричества (см. антистатиче-
ские резины) и др. Д. Ф.
Лит.: 76, 131, 134, 222, 249, 315
(т. 3, с. 956), 362
ЭМУЛЬСИОННЫЕ БУТАДИЕН-
СТИРОЛЬНЫЕ КАУЧУКИ (emulsion
butadiene-styrene rubbers, Emulsions-
butadienstyrolkautschuke)
Бутадиенстирольные каучуки, полу-
ченные полимеризацией в эмульсии.
Мономерные звенья стирола и бута-
диена в них распределены статисти-
чески, около 30 % звеньев стирола
изолированы и около 40 % звеньев
стирола расположены попарно. Боль-
шинство каучуков изготавливают при
температуре полимеризации 5—10 °C
(низкотемпературные каучуки). При
повышении температуры полимериза-
ции до 50—70 °C (высокотемператур-
ные каучуки) увеличиваются содер-
жание цис- 1,4-звеньев, отношение
цис/транс-звеньев, разветвленность це-
пей, количество геля и низкомолеку-
лярной фракции в каучуке; при этом
содержание транс-1,4-звеньев умень-
шается, а количество 1,2-звеньев не
изменяется. Одновременно ухудшает-
ся (р и стойкость к растрескиванию
при многократной деформации, сни-
жается способность резиновых сме-
сей к восприятию мягчителей без
ухудшения механических свойств, но
возрастает способность каучука к на-
полнению техуглеродом, улучшаются
технологические свойства резиновых
смесей.
Содержание стирола в каучуке со-
ставляет от 5 до 50 % (масс.) (обыч-
но 21—25% масс., т. е. семь бута-
диеновых звеньев на стирольное зве-
но). При увеличении содержания сти-
рола повышается Тс (особенно при
большом содержании стирола), проч-
ность при растяжении резин изменя-
ется по кривой с экстремумом (ма-
ксимум при 50 % стирола) , ухудша-
ются эластические свойства и моро-
зостойкость резин, улучшаются тех-
нологические свойства резиновых
смесей (пластичность, скорость экс-
трузии^ разбухание экструдата, усад-
ка при вальцевании и каландрова-
нии).
При низкотемпературной эмульси-
онной полимеризации получают каучу-
ки СКМС-ЗОАРК и СКС-ЗОАРК
(ГОСТ 15627-79), СКМС-ЗОАРКМ-15
и СКС-ЗОАРКМ-15 (ГОСТ 11138—
72), СКМС-ЗОАРКМ-27 и СКС-
ЗОАРКМ-27 (ГОСТ 15628-70), СКС-
ЗОАРКПН и СКСМ-ЗОАРКПН (ГОСТ
23492—79), а также каучуки СКС-
ЗОАРКП, СКС-ЗОАРПД, СКМС-ЮК,
СКМС-ЗОРП (для производства обу-
ви), СКС-ЗОАКО (для производства
паронита), СКМС-50П. Эмульсионные
бутадненстирольные каучуки обозна-
чают СКС, а бутадиеиметилстироль-
ные — СКМС. Цифры в обозначении
марки каучука указывают содержа-
ние стирола или а-метилстирола в
исходной смеси мономеров, буква «А»
означает низкотемпературную поли-
меризацию, буква «Р» — наличие ре-
гуляторов полимеризации, буквы «П»,
«К» и «С» —тип эмульгатора (пара-
финаты, мыла канифоли и алкил-
сульфонаты соответственно), буква
«Н» — наличие неокрашивающего
стабилизатора, буква «Д» — незначи-
тельное количество водорастворимых
компонентов и возможность изготов-
ления резин с высокими диэлектри-
ческими характеристиками, цифры в
конце — примерное содержание высо-
коароматического масла ПН-6К (15
и 27 это 14—17 и 26—29 % соответ-
ственно). Каучуки, содержащие 30 %
стирола или а-метилстирола в смеси
мономеров, содержит 22—25 % свя-
занного стирола и 21—24 % метил-
стирола (в каучуке СКМС-ЗОРП 25—
28%). Содержание связанного а-ме-
тилстирола в каучуках СКМС-ЮК и
СКМС-50П составляет 8—9 и 44—
47 % соответственно. В качестве ста-
билизатора каучуки содержат 1 —
1,6 масс.ч. нафтама-2, 0,15—0,35%
продукта ВС-1 (фениламинная смо-
ла, полученная при взаимодействии
замещенных фенолов с гексаметилен-
тетрамином), 0,2—0,3 ДФФД; неокра-
шенный каучук содержит 1—2% ал-
килфенилфосфита. Каучуки содержат
(%): летучие вещества (0,15—0,35),
золу (0,25—2,0), свободные органи-
ческие кислоты (до 7), связанные ор-
ганические кислоты (до 0,75). Вяз-
кость по Муии при 100 °C каучуков
СК(М)С-30АРК, СК(М)С-30АРКМ-15
(группа 2), СК(М)С-30АРКМ-27,
СКС-ЗОАРКП, СК(М)С-30АРКПН
составляет 45—58; каучука СК(М)С-
ЗОАРКМ-15 (группа 1) 37—44. Жест-
кость низкотемпературных каучуков
6—8 Н, большинства высокотемпера-
турных каучуков 20—40 Н. Жесткость
каучуков СКМС-ЮК и СКМС-50П
15—22 и 20—27 Н соответственно.
Выпускная форма каучуков — брике-
ты по 30 кг или, рулоны.
За рубежом производят около 370
основных типов эмульсионных БСК
низкотемпературной полимеризации, в
т. ч. около 60 типов, наполненных
техуглеродом, около 90 типов, напол-.
ненных маслом (25—50 масс.ч.), око-
ло 140 типов, содержащих вместе
техуглерод и масло. Выпускают так-
же примерно 40 основных типов
эмульсионных БСК высокотемпера-
турной полимеризации, в т. ч. напол-
ненные техуглеродом. Ненаполненные
каучуки низкотемпературной полиме-
ризации содержат 5,0; 9,5; 23, 40, 44
и 46 % связанного стирола, осталь-
ные каучуки содержат в основном
23 %. Основные обозначения зару-
бежных эмульсионных БСК: 1000—
1099 (высокотемпературные, ненапол-
ненные), 1500—1599 (низкотемпера-
турные, ненаполненные), 1600—1699
373
(низкотемпературные, содержащие до
60 масс. ч. техуглерода и меиее
14 масс. ч. масла), 1700—1799 (низ-
котемпературные, содержащие до
50 масс. ч. масла), 1800—1899 (низ-
котемпературные, содержащие до
90 масс. ч. техуглерода и до
62,5 масс. ч. масла). Торговые наиме-
нования: америпол SBR, байтаун, ма-
стербатчез, ASRC, карбомикс, копо,
FR-S, карнфлекс, синпол, наугапол и
др. (США), буна хюлс (ФРГ), евро-
прен SBR (Италия), JSR, иипол
(Япония) и др.
Резины на основе эмульсионных
БСК имеют fp 10—30 МПа, ер 250—
800 %, В 15—70 Н/мм, Н по Шору А
40-95 ед., fp (100 °C) 7-12 МПа.
При оптимальном выборе состава ре-
зиновой смеси резины работоспособ-
ны от —50 °C до 100 °C (длительно)
и 140°C (кратковременно). По срав-
нению с резинами иа основе ИК
(НК) они имеют более низкую стои-
мость и повышенную износостой-
кость, но худшие прочность при рас-
тяжении и сопротивление раздиру
при повышенной температуре, мень-
шие эластичность и сопротивление
многократным деформациям, более
высокие гистерезисные потери К теп-
лообразование. Резиновые смеси
имеют пониженную клейкость и теку-
честь. Состав и переработка резино-
вых смесей, применение резин — см.
бутадиенстирольные каучуки. Ф. М.
Лит.: 59, 234, 247, 322, 336 (с. 21)
ЭПИХЛОРГИДРИНОВЫЕ КАУЧУ-
КИ (epichlorohydrin rubbers, Epi-
chlorhydrinkautschuke)
Гомополимер эпихлоргидрина
(ЭХГК-Г)
Эквимольный сополимер эпихлоргид-
рина с этиленоксидом (ЭХГК-С)
[
[—CHj—СН(СН2С1)—О—I
—СН2—СН(СН2С1)—О—СН2—СН2—О—]
или тройной сополимер эпихлоргид-
рина, этиленоксида и небольшого ко-
личества мономера, содержащего ви-
иильные группы (ЭХГК-Т).
Содержание связанного хлора в
ЭХГК-Г и ЭХГК-С равно 38 и 26 %,
плотность 1360 и 1260 кг/м3, Тс —28
и —45 °C, вязкость по Муни при
100 °C соответственно 35—75 и 60—
90, аморфны, растворимы в аромати-
ческих и хлорированных углеводоро-
дах, сложных эфирах, кетонах. Оте-
чественный каучук ЭХГК-Г имеет
торговую марку СКЭХГ, зарубежные
каучуки — гидрин 100, герклор Н,
герклор СО, джекрон 1000. Отече-
ственный ЭХГК-С — СКЭХГ-С, зару-
бежные каучуки — гидрин 200, гер-
клор С, герклор ECO, джекрон 2000.
Зарубежный каучук ЭХГК-Т — гид-
рин 400.
Резины имеют fp 13—20 МПа, еР
200-500 %, S (20°С) 10-15%
(ЭХГК-Г) и 20-30 % (ЭХГК-С), S
(100°С) 30-40 % (ЭХГК-Г) и 40—
50 % (ЭХГК-С), хорошие динамиче-
ские свойства (зависимость от темпе-
ратуры в интервале от 0 до 80 °C
близка к показателям для резин из
НК), низкую газопроницаемость (в
2—3 раза ниже, чем для резин из
БК), практически постоянную твер-
дость в интервале температур от
—29 до 150 °C. Различие в свойствах
резин на основе ЭХГК-Г и ЭХГК-С
обусловлено разным содержанием в
макромолекуле каучука боковых
хлорметильных групп, которые обес-
печивают высокие масло- и топливо-
стойкость, газонепроницаемость и
огнестойкость, но снижают морозо-
стойкость. Резины на основе ЭХГК
стойки к воде, алифатическим рас-
п
творителям, присадкам и минераль-
ным маслам; по сравнению с резинами
374
из БНК и ХПК более атмосферо-,
озоно- и топливо-, масло- и термо-
стойки; по набуханию в ароматиче-
ских маслах близки к резинам иа ос-
нове АК- При одинаковой морозо-
стойкости резины иа основе ЭХГК на-
бухают в жидких средах значительно
ниже по сравнению с резинами из
БНК, а при одинаковой степени на-
бухания более морозостойки. Резины
иа основе ЭХГК сохраняют гибкость
при охлаждении практически до Гхр.
Без пластификаторов резины ра-
ботоспособны до —15 °C (ЭХГК-Г)
и —40 °C (ЭХГК-С), при нали-
чии пластификаторов до —40 °C
(ЭХГК-Г) и —60 °C (ЭХГК-С). На
воздухе при 150 °C резины из
ЭХГК-Г и ЭХГК-С работоспособны
в течение 600—1000 и 300—500 ч
соответственно.
Вулканизующая система включает
чаще всего ЭТМ (особенно для тер-
мостойких резин) или диамины, вза-
имодействующие с хлорметильиыми
группами каучука. Применение ак-
цепторов НС1 обязательно. ЭХГК-Т
вулканизуют также органическими
пероксидами (для минимальной ОДС
добавляют соагеиты вулканизации)
или серой (улучшенные технологи-
ческие свойства, сопротивление уста-
лости, крепление к текстильным ма-
териалам и . металлам, ухудшение
термостойкости).
Применение наполнителей обяза-
тельно. Используют до 70 масс. ч.
техуглерода, диоксид кремния (в тер-
мостойких резинах), модифицирован-
ные каолины и тальк. Пластификато-
ры — сложные эфиры себацииовой,
ортофталевой и адипиновой кислот
(напр., ДОС, ДОФ, диоктила-
дипинат), применение нефтяных ма-
сел нежелательно. Добавление цис-
ПБ повышает морозостойкость ре-
зин.
Наряду с акцепторами НС1 (ди-
карбоновые кислоты, производные
нафто- и бензохинонов, оксиды, гидр-
оксиды и карбонаты металлов, пред-
почтительно свинца), необходимы тер-
мостабилизаторы (карбаматы метал-
лов, имидазолы, ПТДХ, ИФФД,
МБМФ, комбинации пентаэритрита и
оксида церия и др.). Дикарбоновые
кислоты — азелаиноваи, адипиноваи,
янтарная, дубильная, резорциновая,
л-гидроксибензойная, изофталеваи.
Предпочтительно повышенное содер-
жание соединений свинца. Двухос-
новные фосфит и фталат свинца эф-
фективнее свинцового сурика. Оксид
циика не применяется. Термостойкие
резины (150—175 °C) могут содер-
жать комбинацию азелаиновой кисло-
ты с карбонатом или гидроксидом
кальция.
Каучук легко смешивается с ин-
гредиентами, но его пластикация при
смешении должна быть минимальной
(возможно снижение физико-механи-
ческих показателей). Резиновые сме-
си имеют высокую клейкость и низ-
кую усадку, хорошо каландруются и
шприцуются. При вулканизации воз-
можна коррозия пресс-форм, интен-
сивность которой снижают добавле-
нием акцепторов НС1 в резиновую
смесь. Для обеспечения повышенной
термостойкости резин при сжатии не-
обходима вторая стадия вулканиза-
ции иа воздухе (напр., при 150 °C в
течение 12 ч).
Резиновые смеси иа основе ЭХГК
применяют для изготовления уплот-
нений, рукавов, резинотканевых обо-
лочек и других изделий для эксплуа-
тации в топливах. Добавлением ЭХГК
модифицируют или снижают стои-
мость резиновых смесей из других
каучуков. Напр., ЭХГК-Т добавляют
в резиновые смеси на основе БНК
БСК, ИК, ХПК, вулканизуемые орга-
ническими пероксидами, дли повыше-
375
иия озоно-, термо-, масло- и морозо-
стойкости резин. Ф. М.
Лит.: 247, 278, 315 (т. 3, с. 980),
351
ЭПОКСИДНЫЕ КАУЧУКИ (epoxy
rubbers, Epoxydkautschuke)
Гомо- и сополимеры органических
оксидов (эпоксидов). Включают про-
пиленоксидный каучук и эпихлоргид-
риновые каучуки. Термо- и озоио-
стойки благодаря Отсутствию двой-
ных связей в макромолекулах каучу-
ков, морозостойкость зависит от на-
личия простых эфирных связей. Ф. М.
ЭРОЗИОННОЕ ИЗНАШИВАНИЕ
(erosive wear, Erosionsverschleiss)
Механическое изнашивание в резуль-
тате воздействия потока газа или (и)
жидкости. Обусловлено локальным
эластичности. Влияние угла атаки
уменьшается при повышении модуля
резины. При высокой скорости пото-
ка резина разрушается, если значе-
ния модуля и прочности недостаточ-
ны, даже при высокой эластичности.
В потоке жидкости следует приме-
нять резины средней твердости, ио
повышенной прочности и эластично-
сти. В условиях кавитации примене-
ние высокомодульных резни недопу-
стимо. Д. Ф.
Лит.: 101, 129, 222, 278, 284
ЭТИЛЕНАКРИЛАТНЫП КАУЧУК
(ethylene—acrylic rubber, Athylen-
akrylatkautschuk)
Тройной сополимер этилена, метил-
акрилата и карбоксилсодержащего
мономера, обеспечивающего возмож-
ность вулканизации каучука
[—СН2—CH»—Jm—[—CH—CHj—]n—[—R—]р
С=О
icHs
ОН
разрушением тонкого поверхностного
слоя, соприкасающегося с потоком.
Ускоряется при наличии пузырьков
газа или пара в потоке жидкости
(кавитационный эффект) или пузырь-
ков жидкости в потоке газа. Ско-
рость изнашивания возрастает при
повышении скорости потока среды (в
жидкости разрушение резины проис-
ходит при меньшей скорости, чем в
газе). Зависимость скорости изнаши-
вания от угла, атаки среды экстре-
мальна (изнашивание максимально
при углах атаки 30—60° в зависимо-
сти от свойств резин и условий испы-
таний).
Для эксплуатации в условиях эро-
зионного изнашивания потоком га-
за, свободного от твердых частиц,
рекомендуются резины, имеющие од-
новременно повышенные значения
прочности при растяжении, модуля и
376
Каучук изготавливается в США и
поставляется иа рынок только в виде
наполненных маточных смесей вамак
В-124 и вамак N-123, содержащих
20 масс. ч. техуглерода N 774 и
23 масс. ч. коллоидного диоксида
кремния соответственно. Плотность
1120 и 1080 кг/м3, вязкость по Муни
при 100 °C соответственно 20 и 30.
Резины имеют /р 10—20 МПа, ер
200-600 %, В 30-40 Н/мм, Н по
Шору А — 35—90 ед., /юо 1,5—
6 МПа. Виброизоляциоииые характе-
ристики практически одинаковы в ин-
тервале температур от —35 до
120 °C, а при постоянной температу-
ре— в интервале частот от 10 до
1000 Гц. Резины износостойки, имеют
хорошие адгезионные характеристики
(к металлам, текстилю, эластомерам),
стойки к действию озоиа, света, во-
ды, разбавленных кислот и щелочей,
топлив и масел, алифатических угле-
водородов, гидрожидкостей и смазок
иа основе этиленгликоля, ио ие ра-
ботоспособны в ароматических угле-
водородах, эфирах и кетоиах, паре
высокого давления.
При термическом старении возра-
стает ft и Я снижается еР. Макси-
мальная рабочая температура при-
мерно на 55 °C выше, чем для БНК
и ХПК, примерно иа 30 °C выше, чем
для ХСПЭ. Сохраняется Д/Р-Де =
= 10 % (или ер 50 %) после ста-
рения иа воздухе при 120 °C (более
10 000 ч), 150°C (4000 ч), 175°C
(700 ч), 191 °C (240 ч), 204°C (120ч).
ОДС (150 °C, 70 ч) до и после вто-
рой стадии вулканизации иа воздухе
(177°С, 30 мии) равна 35 и 14%.
Морозостойкость зависит от со-
става резиновой смеси. Наполнители
ухудшают, а иизколетучие полиэфир-
ные пластификаторы улучшают моро-
зостойкость резни. Вулканизаты ма-
точной смеси имеют Тс —38 °C, Тхр
ниже —60 °C. Резины, содержащие
дополнительное количество наполни-
теля, обычно имеют морозостойкость
от —30 до —40 °C.
Вулканизацию проводят диамииа-
металлов снижают термостойкость.
Для улучшения технологических
свойств применяют 2 масс. ч. стеари-
новой кислоты в сочетании с
0,5 масс. ч. октадециламииа.
Смешение проводят иа холодных
вальцах или в резииосмесителе (од-
ностадийио, до 4 мии) при неболь-
шой скорости и хорошем охлажде-
нии; температура смеси при выгрузке
ие более 100 °C. Шприцевание прово-
дят при холодном цилиндре, темпера-
тура головки около 65 °C, высокая
скорость процесса, низкое разбухание
и гладкая поверхность экструдата.
Калаидроваиие проводят на холод-
ных валках (ие более 50°C). Можно
применять все виды формования.
Температура вулканизации 170 °C.
Резины применяются в производ-
стве автомобильных деталей, уплот-
нительных и кабельных изделий.
Ф. М.
Лит.: 64, 278, 335 (с. 105), 379
ЭТИЛЕНВИНИЛАЦЕТАТНЫЯ
КАУЧУК (ethylene — vinylacetate
rubber, Atjiylenvinylacetatekautschuk)
Сополимер этилена и винилацетата
растворной полимеризации
[—СН2— СН2—CHj— СН—СН2—СН2—]„
I '
О—с=о
I
СН3
ми (иапр., ГМДАК) или орга-
ническими пероксидами (дикумил-
пероксид, 2,5-бисбутилпероксидизо-
пропилбеизол) с МФДМ или ТАИЦ.
Добавление ДФГ или ДОТГ к
ГМДАК ускоряет вулканизацию и
снижает стойкость к преждевремен-
ной вулканизации.
Наполнители — техуглерод N 220
(для наиболее износостойких резни),
N 330, N 550 и минеральные (кол-
лоидный диоксид кремния, сульфат
бария, карбонат кальция). Оксиды
Содержит 40—60 % винилацетата,
аморфен при содержании винилацета-
та 40 %, растворим в алифатических,
ароматических и хлорированных уг-
леводородах.
Каучук левапреи (ФРГ) имеет
плотность 980 кг/м3, вязкость по Му-
ки при 100 °C 12—55, содержание зо-
лы 1 %, влаги 0,5 %, летучих 0,7 %,
выпускается в виде прозрачных (бес-
цветных) гранул размером около
1 мм. Каучук вииатеи (США) марок
EY 904 и EY 907 содержит 52 и
377
60 % винилацетата, имеет плотность
986 и 1020 кг/м3, вязкость по Муии
при 100 °C 20.
Резины имеют /Р до 25 МПа, ер
200—600 %, Н по Шору А 60—85 ед.,
высокие атмосферо-, озоио-, свето- и
износостойкость, низкое сопротивле-
ние раздиру. При повышении содержа-
ния винилацетата возрастает степень
вулканизации резин, повышается
термо- и маслостойкость, снижается
В. Резины работоспособны от
—50 °C (с добавлением пластифика-
торов) до 200 °C (при оптимальном
составе резиновой смеси очень дли-
тельно до 120 °C, до 1 года при 140—
150 °C, несколько недель при 180—
200°C). Имеют высокую ОДС ниже
100 °C и очень низкую ОДС (на уров-
не резин из КК), в интервале от 100
до 180 °C. Работоспособны в горячей
воде и паре (до 130°C), кислотах и
щелочах (до 50°C), по стойкости в
маслах и растворителях уступают ре-
зинам из БНК и ХПК, не работоспо-
собны в концентрированных кислотах
и щелочах.
Вулканизуются органическими
пероксидами (диарилалкил-, алкил-
аралкил-, диалкилпероксиды) с со-
агентамя (ТАЦ, ТАФ) или иони-
зирующими излучениями. Напр.
3 масс. ч. дикумилпероксида (40 %-
ного) и 2 масс. ч. ТАЦ (для смесей,
содержащих техуглерод), 4 масс. ч.
дикумилпероксида и 3 масс. ч. ТАЦ
(для светлых смесей), 3—4 масс. ч.
2,5-дя(трет-бутилперокси) - 2,5 - диме-
тилгексана и 2—3 масс, ч, ТАЦ (для
изготовления изделий без запаха).
Выбор других ингредиентов ограни-
чен их влиянием на процесс перок-
сидной вулканизации. Применение
наполнителей обязательно, напр. печ-
ной техуглерод N 330 или N 550 (до
60 масс, ч.), N 770 (до 80 масс, ч.),
N 990 (до 100 масс, ч.), тальк (до
80 масс, ч.), диоксид кремния (до
378
30 масс, ч.), мел, каолин, силикаты
кальция и алюминия. Содержание
мягчителей ограниченно низкой вяз-
костью каучука. Применяют до
10 масс. ч. ДБФ или динонилфталата
(для морозостойких резин), высоко-
молекулярных полностью насыщен-
ных парафиновых масел (для сниже-
ния стоимости резиновой смеси), до
3 масс. ч. стеариновой кислоты. Вы-
сокомолекулярное нафтеновое масло
применяют в исключительных слу-
чаях, ароматические масла и эфир-
ные пластификаторы типа ОТ 85, 88
ие допускаются. Стабилизаторы
(масс, ч.): ФНА или ГБНА (0,1 —
0,5), в светлых резинах — смесь арал-
килированных фенолов или производ-
ные дифениламина (0,1—0,5), в тер-
мостойких резинах — поликарбоди-
имидиый антиоксидант марки стабак-
сол РСД (1—4), а также смесь этого
соединения (1—2) с ГБНА, ФНА или
производными дифениламина (0,5).
При изготовлении и переработке
резиновой смеси ие допускается ее
загрязнение, веществами, препят-
ствующими пероксидной вулканиза-
ции. Резиновые смеси для шприцева-
ния изготавливают на основе каучу-
ка с более высокой вязкостью при
достаточном содержании наполните-
ля. Резиновые смеси для каландро-
вания содержат повышенное количе-
ство стеариновой кислоты для преду-
преждения залипания, температура
валков около 70 °C. Вулканизацию
проводят без доступа воздуха при
температуре не менее 150 °C, пред-
почтительно 170—200 °C; при непре-
рывной вулканизации в жидкой среде
200—240 °C. Для удаления продуктов
распада пероксида может проводить-
ся вторая стадия вулканизации.
Резины применяют в производстве
РТИ (формовые и неформовые, рука-
ва и др.), кабельных изделий и про-
водов, медицинского инструмента,
адгезивов, а также для модифициро-
вания свойств ПВХ и др. пластиков
(повышение ударной прочности), ре-
зин из ИК и БСК (повышение атмо-
сфере- и озоиостойкости). Ф. М.
Лит.: 319, 335 (с. 45), 379
ЭТИЛЕНПРОПИЛЕНДИЕНОВЫЕ
КАУЧУКИ (ethylene—propylenediene
rubbers, Athylenpropylendienkaut-
schuke)
Сополимеры этилена с пропиленом и
небольшим количеством диенового
мономера, обеспечивающего возмож-
ность вулканизации каучука тради-
ционными системами. В качестве
третьего мономера применяют дицик-
лопентадиен (ДЦПД), 2-этилиден-5-
норборнен (ЭНБ), метилтетрагидро-
инден (МТГИ), гексадиен-1,4 (ГД)
f6, снижаются fp и особенно В и е.
При термическом старении резин из
ЭПДК преобладает сшивание. Термо-
стойкость резин зависит от третьего
мономера в каучуке и снижается в
ряду: 1,4-ГД < МТГИ и ЭНБ <
< ДЦПД.
Вулканизацию обычно проводят
(масс, ч.): серой (0,5—2,5) с тради-
ционными ускорителями (2—5); ак-
тиваторы — оксид цинка (3—5) и
жирная кислота (1—2); типичные
вулканизующие системы — сера (0,5—
1,8), ТМТМ (0,5-1,5) или ДТК
(0,5-3), МБД, ДБТД, ЦБС или ОБС
(0,5—2); сера (1,2—1,8), ТМТД или
ДМДТК цинка (1—2), МБТ, ДБТД,
ЦБС или ОБС (0,5—2); сера (2),
ТМТД (1,5-2), МБТ (0,5), ДТК
цинка (0—1); сера (2—2,5), ТМТД
ДЦПД
МТГИ
CHf=CH—СНг~СН=СН—СН3
Содержание диеновых звеньев
обычно 1—5 % (мол.), для быстро-
вулканнзующихся марок каучука до
10 % (мол.). Маслонаполненные кау-
чуки содержат до 100 масс. ч. наф-
тенового масла. Вязкость ЭПДК по
Муни при 100—125°С 20—120.
Торговые наименования: СКЭПТ
(СССР), эпсин, нордель, висталон,
эпкар, ройален (США), келтан (Ни-
дерланды), дютрал (Италия), АРТК
и буиа АР (ФРГ), эспрен ЕРДМ,
мнтцуи ЕРТ (Япония), полнсар
ЕРДМ (Канада).
Прочностные показатели резин из
ЭПДК на 10—30 % выше, чем для
резин из этиленпропиленового каучу-
ка. При перевулканизации возрастает
ГД
(1—1,5), МБТ (0,5—1). Напр., для
резиновых смесей общего назначения
со средней скоростью вулканизации
применяют (масс, ч.): серу (1,5—2),
ТМТД или ТМТМ (1,5-2), ’ МБТ
(0,5-1); серу (1,3), ТМТД (0,5),
ОБС (1,5), ДПМТГ (0,8), ДБДТК
цинка (0,8). Для более быстрой вул-
канизации серу (1,5), ТМТД (0,8),
МБТ (1,5), ДПМТГ (0,8), ДЭДТК
теллура (0,8). Для вулканизации в
открытом паре серу (до 2,5), ТМТД
(0,5), ДБТД (1,5), ДБДТК цинка (до
2,5). Термостойкость резин возра-
стает при снижении содержания се-
ры в вулканизующей системе, пред-
почтительна замена большей части
серы на ДТДМ (1—3 масс. ч.). Рези-
379
зависит от его типа. Напр., для обес-
печения Н по Шору А, равной 55, 65
и 75 ед., содержание наполнителя
должно составлять (масс, ч.): тех-
углерод N 220 или N 330 — 20, 40 и
55; техуглерод N 550 — 25, 45 и 60;
техуглерод N 762 — 35, 65 и 90; тех-
углерод N 990—50, 85 и 120; аэро-
сил— 40, 65 и 90 каолин — 70, ПО и
175; мел — 90, 175 и 260 соответ-
ственно.
Максимально допустимое количе-
ство мягчителей возрастает при по-
вышении содержания наполнителей и
резиноной смеси. Применяют пара-
финовые и нафтеновые масла, арома-
тические масла нежелательны.
Переработка в основном аналогич-
на переработке этиленпропиленового
каучука, но разветвленность ЭПДК
обеспечивает улучшенные технологи-
ческие свойства при работе на валь-
цах, каландрах и экструдерах. Вы-
соконаполненные резиновые смеси
лучше вальцуются, шприцуются и ка-
ландруются; низкое наполнение до-
пускается для каучуков с широким
ММР. Резиновые смеси из ЭПДК с
высокой вязкостью и узким ММР
имеют «нерв» и требуют большего
наполнения. При серной вулканиза-
ции используют любое вулканизаци-
онное оборудование (компрессионное
формование, литье под давлением, ли-
нии непрерывной вулканизации, в
водяном паре и горячем воздухе).
Области применения резин из
ЭПДК и этиленпропиленового каучу-
ка (двойного сополимера) в основ-
ном одинаковы. Ф. М.
Лит.: 56, 247, 278, 315 (т. 3,
с. 1021), 322, 336 (с. 87), 379
ЭТИЛЕНПРОПИЛЕНОВЫЕ КАУ-
ЧУКИ (ethylene — propylene rubbers,
Athylenpropylenkautschuke)
Сополимеры этилена с пропиленом
—СН2-СН(СН3)—]„
новая смесь для изготовления уплот-
нительных деталей может содержать
(масс, ч.): серу (0,5), ДТДМ (2),
ТМТД (1,5), ТМТМ (1,5), ДБДТК
цинка (0,5). Скорость вулканизации
каучуков зависит от третьего моно-
мера и снижается в ряду: ЭНБ >
> ГД > ДЦПД. При содержании
третьего мономера 8—10 % исполь-
зуют те же вулканизующие системы,
что и для ненасыщенных каучуков.
Основные закономерности вулка-
низации ЭПДК органическими перок-
сидами те же, что и для этилеипро-
пиленового каучука (двойного сопо-
лимера), но содержание пероксида
уменьшено до 2—5 масс. ч. Резины
имеют повышенную термическую и
химическую стойкость. Напр., после
старения при 150 °C в течение 750 ч
значение fp пероксидного вулканиза-
та снизилось с 10,5 до 4 МПа, ер с
530 до 70 %, а тиурамный вулкани-
зат разрушился. Возможна также
вулканизация ЭПДК хинонами в со-
четании с оксидами (хлоридами) ме-
таллов или карбоновыми кислотами,
в т. ч. при дополнительном введении
в резиновую смесь традиционных
ускорителей (сульфенамидов, тиазо-
лов, дитиокарбаматов). Иногда для
вулканизации каучука с ЭНБ приме-
няют фенолоформальдегидные смолы,
предпочтительно галогенированные
(напр., бромированная SP-1055).
Резиновые смеси могут содержать
до 100 масс. ч. наполнителей и до
100 масс. ч. .мягчителей. При очень
высоком наполнении предпочтительны
каучуки с большей ненасыщенно-
стью, чтобы сохранить приемлемую
скорость вулканизации. Применяют
печной техуглерод (предпочтительно
высокоструктурный), диоксид крем-
ния и другие минеральные наполни-
тели. Содержание наполнителя для
получения резин заданной твердости
[_СН2—СН2—]w-[
380
Получают сополимеризацией в
растворе углеводородов или в избыт-
ке пропилена с использованием ка-
тализаторов Циглера — Натта. Со-
держание пропилена 25—55 % (мол.),
мол. масса 80—250 тыс., Mw/Mn 3—5
(отдельные марки имеют более ши-
рокое ММР), Тс от —58 до —62 °C
при содержании пропилена 30—50 %
(при другом содержании пропилена
Тс возрастает), аморфны при ком-
натной температуре (в т. ч. при рас-
тяжении), плотность 850—870 кг/м3,
растворимы в углеводородах и их
хлор производных. Содержат 0,2—
0,5 % (масс.) неокрашивающих или
окрашивающих стабилизаторов.
Различают каучуки с низким (око-
ло 30%), средним (около 40%) и
высоким (около 50%)- содержанием
пропилена. При повышении количе-
ства пропилена снижаются fE, Н,
иногда fp резин, когезионная проч-
ность резиновых смесей (11,4, 1 и
0,5 МПа при 20, 30, 40 и 50 % про-
пилена соответственно); ухудшаются
эффективность вулканизации, термо-
стойкость и динамические характери-
стики резин; возрастает морозостой-
кость (напр., TR-50 составляет —18,
—30 и —40 °C при содержании про-
пилена в ЭПДК 30, 40 и 50 % соот-
ветственно) ; эластичность по отскоку
изменяется по кривой с минимумом
в области Тс.
Промышленные типы каучуков
классифицируют по мол. массе (вяз-
кости по Муни). Различают иизко-
вязкие (вязкость по Муни 25—60 при
100 °C, средне- и высоковязкие (60—
100 при 125°C), очень высоковязкие
(до 200 при 125 °C) каучуки. Все
очень высоковязкие и иногда высоко-
вязкие каучуки содержат мягчитель
(парафиновое или нафтеновое мас-
ло). Отдельные марки каучука содер-
жат техуглерод или техуглерод и
мягчитель однонременно. Выпускная
форма каучуков: прессованные кипы,
полосы, гранулы.
Различают двойные сополимеры
этилена с пропиленом (ЭПК) и трой-
ные сополимеры — этиленпропилен-
диеновые каучуки (ЭПДК), содержа-
щие небольшое количество третьего
мономера, обеспечивающего возмож-
ность вулканизации традиционными
серосодержащими системами (основ-
ной объем производства каучука).
Резины на основе ЭПК и ЭПДК
в зависимости от состава (в основ-
ном, от типа и содержания наполни-
телей и мягчителей) имеют fp 10—
26 МПа, fp (100’С) 8—12 МПа, е₽
100-700 %, В 30-55 Н/мм, В
(100 °C) 20-30 Н/«4м, И по Шору А
30-90 ед., /зоо 5—20 МПа, S 35—
70 %, ТХр ниже -70°C, ОДС (100°C,
70 ч) 20—60 %. Резины характери-
зуются высокой стойкостью к дей-
ствию тепла, окислителей, озона, ат-
мосферных факторов, агрессивных
сред (разбавленные кислоты, щелочи,
вода, полярные растворители, неко-
торые спирты, кетоны, эфиры),
многократных деформаций, низких
температур и износу. Имеют удовлет-
ворительные гистерезисные и диэлек-
трические характеристики, радиацион-
ную стойкость, ограниченно работо-
способны в некоторых алифатических
углеводородах, спиртах, концентриро-
ванных кислотах и диэфирных жидко-
стях. Горючи (ПКИ 10—20), нерабо-
тоспособны в ароматических и гало-
генированных углеводородах, маслах.
Температура эксплуатации от —57 до
175 °C. При термическом старении ре-
зины на основе ЭПК подвержены де-
струкции.
Резиновые смеси на основе ЭПК
вулканизуют органическими перокси-
дами, из которых наиболее эффек-
тивны пероксиды, распадающиеся с
образованием трет-бутил- нли ку-
милоксильных радикалов (3—10,
381
чаще 4—6 масс. ч.). В термостойких
резинах предпочтительны дикуммл-
пероксид и пероксимон F-40. Содер-
жание пероксида возрастает при вул-
канизации маслонаполненных каучу-
ков, использовании кислых марок
техуглерода и минеральных наполни-
телей (необходимо добавление соеди-
нений щелочного характера, напр.,
триэтаноламина, диэтиленгликоля, ок-
сида магния), повышении содержания
и удельной поверхности техуглерода.
Скорость вулканизации и физико-ме-
ханические показатели резин возра-
стают при добавлении в резиновую
смесь серы (снижается термостой-
кость при сжатии) или соагентов
вулканизации (ТАИЦ, дималеимиды,
ТАЦ, триаллилцитрат, ПХДО, про-
дукты конденсации фурфурола с аце-
тоном или гексаметилендиамином
и др.). Оптимальное содержание се-
ры — 1 моль атомов иа 1 моль пер-
оксида, повышение ее количества не-
желательно.
Содержание наполнителей и мяг-
чителей может достигать 100 масс. ч.
Оптимально применение печного тех-
углерода. Для лучшего взаимодей-
ствия минеральных наполнителей с
каучуком применяют силаны, напр.,
винилтри (1 -метокси) силаи. Предпоч-
тительны парафиновые масла, допус-
каются нафтеновые масла, примене-
ние ароматических масел нежела-
тельно. Используют также жидкие
ПБ (одновременно соагент пероксид-
ной вулканизации), низкомолекуляр-
ный ПЭ, жирные кислоты, парафи-
новые воска, полигликоли, насыщен-
ные сложные эфиры, олигоэфиракри-
латы.
Антиоксиданты не добавляют,
если температура эксплуатации ре-
зин не превышает 80 °C. При более
высокой температуре применяют
ПТДХ (0,5—1 масс, ч.), в т. ч. в
смеси с меркаптобензимидазолом, а
также алкилированные фенолы. До-
бавление оксида цинка обязательно.
Напр., резина, содержащая ПТДХ,
оксид цинка и МБИ, после старения
при 177 °C в течение 840 ч сохра-
няла 33 % исходной прочности при
растяжении, а в отсутствие защит-
ных добавок разрушалась через
100 ч. Светостойкость обеспечивают
введением техуглерода. В светлых
резинах необходимы парафиновые
масла очень высокой чистоты, диок-
сид титана (15—30 масс, ч.), фтало-
циановые пигменты.
При изготовлении в резиносмеси-
теле смесей, содержащих очень мно-
го наполнителей и мягчителей, часто
применяют обратный порядок: вво-
дят наполнитель и мягчитель, затем
добавляют каучук, в котором диспер-
гируется наполнитель, предваритель-
но поглотивший мягчитель (общую
загрузку увеличивают на 10—20 %).
Резиновые смеси имеют низкие
клейкость, когезиоииую прочность,
адгезию к текстильным материа-
лам и металлам. Вулканизацию
проводят только в отсутствие воз-
духа (пресс-формы, водяной пар),
напр. при 150—180 °C в течение
60—10 мин.
Резины из ЭПК и ЭПДК — при-
меняют в производстве РТИ (авто-
мобильная и авиационная промыш-
ленность, конвейерные ленты, быто-
вая техника и др.), электротех-
нических изделий, обуви и др.
Ф. М
Лит.: 56, 247, 278, 315 (т. 3,
с. 1021), 322, 336, (с. 87),
379
ЭФИРНЫЕ ПЛАСТИФИКАТОРЫ
(ester plasticizers, ester Weichmacher)
Сложные эфиры карбоновой и фос-
форной кислот и др. Применяются
для повышения морозостойкости и
технологических свойств, в основном
382
в резиновых смесях на основе БНК
и ХПК, дозировка соответственно
5—30 и 10—50 масс. ч. При добав-
лении более 5 масс. ч. существенно
снижаются физико-механические по-
казатели резин.
Сложные эфиры фталевой (о-фта-
левой) кислоты C8H4(COOR)2 вклю-
чают диметилфталат ДМФ (R=CH3),
дибутилфталат ДБФ (R=C4H9); ди-
(2-этилгексил) фталат (диоктилфта-
лат) ДОФ (R=C8Hi7) и дйалкил-
фталат ДАФ-789 (R — смесь С7Н15,
С8Н17, С9Н19). Прозрачные однород-
ные маслянистые жидкости с плот-
ностью соответственно 1190—1191,
1042—1049, 982—986 и 975—
980 кг/м3; растворяются в бензоле,
этаноле и диэтиловом эфире, нерас-
творимы в воде; ДМФ, ДБФ и ДОФ
имеют темп, застыв, соответственно
0, —40 и —50°С; вязкость (при
20°C) 16, 19—23 и 77—82 мПа-с;
парциальное давление пара (при
150 °C) 1660; 133—160 и 7—21 Н/м2;
ПДК 0,3; 0,5 и 1 мг/м8.
Сложные эфиры себациновой кис-
лоты (CH2)8(COOR)2 включают ди-
бутилсебацинат _ДБС (R=C4H9) и
ди (2-этилгексил) фталат (диоктилсе-
бацинат) ДОС (R=C8Hi7). Прозрач-
ные маслянистые жидкости с плот-
ностью соответственно 934—938 и
912—919 кг/м3; растворяются в ор-
ганических растворителях, нераство-
римы в воде; темп, застыв. —12 и
—60 °C, вязкость (при 20 °C) 7—11
и 18—24 мПа-c, парциальное давле-
ние пара (при 150 °C) 80 и
0,0004 Н/м2.
Ди(2-этилгексил) адипинат (диоктил-
адипинат) ДОА (СН2)4(СООС8Н17)2,
прозрачная жидкость с плотностью
928 кг/м3; растворяется в органиче-
ских растворителях, нерастворим в
воде, темп, застыв. —70 °C, вяз-
кость (при 20 °C) 13—15 мПа с, пар-
циальное давление пара (при 150 °C)
ниже 20 Н/м2.
Дибутилкарбитолформаль ДБКФ,
продукт конденсации бутилкарбитола
с формальдегидом, прозрачная одно-
родная жидкость, плотность 970—
980 кг/м3, вязкость (при 20 °C) 7—
12 мПа-с.
Эфир ЛЗ-7, сложный эфир на ос-
нове жирных кислот фракции С8—Сд
и диэтиленгликоля, прозрачная одно-
родная жидкость, плотность 970—
980 кг/м3.
Фригит технический, сложный
эфир олеиновой кислоты и бутанола,
коричневая маслянистая жидкость,
плотность 860—890 кг/м3.
Сложные эфиры фосфорной кис-
лоты (RO)sPO включают трибутил-
фталат ТБФ (R=C4H9); трикрезил-
фосфат ТКФ (R=CH3C6H4); трикси-
ленилфосфат ТКСФ (R=CH3CH3C8H3)
и трифенилфосфат ТФФ (R=C6H8).
Плотность соответственно 970—980,
1160—1180, 1130—1155 и 1200—
1270 кг/м3; растворяются в органиче-
ских растворителях, нерастворимы в
воде; темп, застыв. —80, —36, ие
определена и 49—51 °C.
Полиэфирные пластификаторы
включают дибутиловые эфиры поли-
пропиленгликольадипината, полиди-
этиленгликольадипината или полиди-
этиленгликольадипинатсебацииата,
плотность 1070—1200 кг/м3, вязкость
(при 20°C) 200—1800 мПа-c. Напр.,
пластификатор ПДЭА-4 (Сорт 1 и
2) — дибутиловый эфир^полидиэти-
ленгликольадипииата, вязкая одно-
родная жидкость, плотность 1097—
1115 кг/м3, малолетучий и иевымы-
вающийся пластификатор для высо-
котемпературной вулканизации, а
также для резин, применяемых в
жидких средах. Ф. М.
Лит.: 23, 278, 315 (т. 2,
с. 623)
383
ЭФФЕКТИВНАЯ ВУЛКАНИЗУЮ-
ЩАЯ СИСТЕМА, ЭФФЕКТИВНАЯ
СИСТЕМА (efficient vulcanization
system, Effektiv — Vulkanisations-
system)
Серосодержащая вулканизующая си-
стема, включающая (масс, ч.): мини-
мальное количество серы (0—0,8) и
максимальное количество ускорите-
лей вулканизации (6—2). Содержит
неорганический (2—10) и органиче-
ский (1—4) активаторы вулканиза-
ции, предпочтительно оксид цинка
(3—5) и жирную кислоту (1—2).
Обеспечивает максимальные термиче-
скую и термоокислительную стой-
кость (особенно в сочетании с амин-
ными и фенольными стабилизатора-
ми) и сопротивление реверсии, но
снижает сопротивление преждевре-
менной вулканизации и повышает
стоимость резин. В -резинах из НК
(ИК) резко снижается усталостная
выносливость.
Резиновые смеси на основе НК
(ИК) включают (масс, ч.): серу
(0,4—0,8) и ускорители вулканиза-
ции (6—2), напр. серу (0,5) ОБС (3)
и ТМТМ (0,6); серу (0,35) и ЦБС
(5); серу (0,35), ТМТД (0,7) и ОБС
(1,4); серу (0,35), ДБТД (0,7) и
ТМТД (0,8); серу (0,25), ДБТД (1,1)
и ТМТД (1,2). Резиновые смеси мо-
гут содержать ДТДМ или ТМТД
вместо серы, напр. ДТДМ (1,5) и
ДБТД (2); ДТДМ (0,75), ДБТД
(1,1) и ТМТД (1,2); ДТДМ (1,1),
ЦБС или ОБС (1,1) и ТМТД (1,1);
ДТДМ (0,5), ДБТД (1,1) и ТМТД
(1,2); ТМТД (2,5) и МБТ (0,5).
Резиновые смеси на основе БСК
включают (масс, ч.): серу (0—0,7)
и ускорители вулканизации (6,0—
2,4), напр. серу (0,75), ТМТМ (1) и
ЦБС (4); ДТДМ (1,2), ТМТД (1,2),
ЦБС (1,2).
Резиновые смеси на основе БНК
включают (масс, ч.): серу (0,2—0,4)
и ускорители вулканизации (6,0—
2,5), напр. серу (0,25), ЦБС или
МБТ (1,5) и ТМТД (2,5); в отсут-
ствие элементарной серы — ДТДМ
(2), ДБТД (2), ТМТД (2).
Для ' повышения эластичности,
усталостной выносливости и сопро-
тивления раздиру при повышенной
температуре, снижения теплообразо-
вания, остаточной деформации при
сжатии, скорости релаксации напря-
жения и ползучести в резиновых
смесях на основе НК (ИК) приме-
няют так называемые растворимые
эффективные вулканизующие систе-
мы. Такая система, иапр., включает
(масс, ч.): серу (не более 5), БМДС
или ОБС (1,5), тетрабутилтиурамди-
сульфид (0,5), 2-этилгексаноат цин-
ка (1,5), иногда диамилдитиокарба-
мат свинца (0,5—1,0). В отличие от
ЦБС, ТМТД, стеарата цинка (про-
дукт взаимодействия оксида цинка
и стеариновой кислоты), других тра-
диционных компонентов вулканизую-
щей системы, эти ингредиенты пол-
ностью растворяются в каучуке.
Ф. М.
Лит.: 278, 335 (с. 33, 105), 379
библиографический список
1. Абрамзон А. А. Поверхностно- 2. Аверко-Антонович Л. А. и др.
активные вещества. Свойства и Полисульфидные олигомеры и
применение. 2-е нзд. Л.: Химия, герметики на их основе. Л.: Хи-
1981. 304 с. мия, 1983. 128 с.
384
3. Александрова А. К. и др.ЦФн-
зико-химическая механика мате-
риалов. 1976. № 5. С. 94//Кау-
чук и резина. 1978. № 2. С. 13;
№ 6. С. 12.
4. Алексеев А. Г., Корнев А. Е.
Эластичные магнитные материа-
лы. М.: Химия, 1976. 200 с.
5. Альтзицер В. С., Михайлов В. А.
Производство и применение по-
дошвенного регенерата. М.: Лег-
кая индустрия, 1968. 162 с.
6. Андрашников Б. Tf. Интенси-
фикация процессов приготов-
ления и переработки резино-
вых смесей. М.: Химия, 1986.
220 с.
7. Антиадгезивы и их применение
в резиновой промышленности.
Ерохина 3. А. и др. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1974. 30 с.
8. Антиозонанты для светлых и
цветных резин. Гринберг А. Е.
и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1969. 40 с.
9. Антипова М. П. и др. Алфи но-
вые каучуки. М.: ЦНИИТЭнеф-
техим, 1972. 77 с.
10. Антоновский В. Л. Органические
перекисные инициаторы. М.: Хи-
мия, 1972. 445 с.
11. Апухтина Н. П., Сотникова Э. Н.Ц
Журнал ВХО им. Д. И. Менде-
леева. 1981. № 3, С. 310.
12. Арутюнов И. А. и др. Олефино-
вые термоэластопласты. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1986. 53 с.
13. Асеева Р. М„ Зайков Г. Е. Го-
рение полимерных материалов.
М.: Наука, 1981. 280 с.
14. Аскадский А. А. Деформация
полимеров. М.: Химия, 1973.
448 с.
15. Балыкова Т. Н., Роде В. В.Ц
Успехи химии, 1969. Т. 38. № 4.
С. 662.
16. Барамбойм Н. К. Механохимия
высокомолекулярных соедине-
ний, 3-е изд. М.: Химия, 1978.
362 с.
17. Бартенев Г. М. Структура и ре-
лаксационные свойства полиме-
ров. М.: Химия, 1979. 288 с.
18. Бартенев Г. М. Прочность и
механизм разрушения полиме-
ров. М.: Химия, 1984. 277 с.
19. Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В.
Курс физики полимеров. Л.: Хи-
мия, 1976. 288 с.
20. Бартенев Г. М„ Зеленев Ю. В.
Физика и механика полимеров.
М.: Высшая школа, 1983. 391 с.
21. Бартенев Г. М., Зуев Ю. С.
Прочность и разрушение высо-
коэластических материалов. М.:
Химия, 1964. 370 с.
22. Бартенев Г. М., Лаврентьев В. В.
Трение и износ полимеров. Л.:
Химия, 1972. 240 с.
23. Барштейн Р. С. и др. Пласти-
фикаторы для полимеров. М.:
Химия, 1982. 200 с.
24. Басин В. Е. Адгезионная проч-
ность. М.: Химия, 1981. 207 с.
25. Басов И. И. и др. Расчет и кон-
струирование оборудования для
производства и переработки по-
лимерных материалов, М.: Хи-
мия, 1986. 488 с.
26. Баттерд Г., Трегер Д. У. Свой-
ства привитых и блок-сополиме-
ров: Пер. с англ. Л.: Химия,
1970. 216 с.
27. Белицын М. Н. Физическая мо-
дификация химических нитей.
М.: Легпромбытиздат, 1985.
152 с.
28. Белкин И. М. и др. Ротацион-
ные приборы. М.: Машинострое-
ние, 1968. 271 с.
29. Берлин А. А. и др. Полйэфир-
акрилаты. М.: Наука, 1967.
372 с.
30, Берлин А. А., Басин В. Е. Осно-
вы адгезнн полимеров. М.: Хи-
мия, 1974. 391 с.
385
31. Бирштейн Т. М., Птицын О. Б.
Конформации макромолекул. М.:
Наука, 1969. 460 с.
32. Блох Г. А. Органические уско-
рители вулканизации и вулкани-
зующие системы для эластоме-
ров. Л.: Химия, 1978. 240 с.
33. Блох Г. А. Органические ус-
корители для вулканизации
каучуков, Л.: Химия, 1972.
560 с.
34. Богуславский Д. Б. и др. Моди-
фикация свойств эластомерных
композиций олигодиенами с
функциональными группами. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1981. 92 с.
35. Борисова Н. Н. и др. Влияние
факторов тропического климата
на свойства каучуков и резин.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1976.
32 с.
36. Боровкова 3. М. и др. Получе-
ние и свойства полимеров
на основе пиперилена. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1983. 56 с.
37. Бродский Г. И. и др. Истирание
резин. М.: Хнмня, 1975. 240 с.
38. Бу хина М. Ф. Кристаллизация
каучуков и резни. М.: Химия,
1973. 239 с.
39. Бухина М. Ф. Техническая фи-
зика эластомеров. М.: Химия,
1984. 224 с.
40. Вакула В. Л., Приписана Л. М.
Физическая химия адгезии поли-
меров. М.: Химия, 1984. 224 с.
41. Вакуумная техника: Справочник/
Под общ. ред. Е. С. Фролова и
В. Е. Минайчева. М.: Машино-
строение, 1985. 360 с.
42. Ван-Кревелен Д. В. Свойства и
химическое строение полимеров:
Пер. с англ. А. Я. Малкина. М.:
Химия, 1976. 413 с.
43. Василенок Ю. И. Предупрежде-
ние статической электризации
полимеров. Л.: Химия, 1981.
208 с.
386
44. Васильевых Н. Я. и <5р.//Каучук
и резина: 1982. № 8. С. 14—
16.
45. Вересотская Н. В. и <5р.//Каучук
и резина. 1977. № 1. С. 16—19.
46. Вершкайн Р. Р., Чайская Л. П.
Стойкость резин к средам неф-
тяного происхождения. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1978. 48 с.
47. Виноградов Г. В., Малкин А. Я.
Реология полимеров. М.: Хнмня,
1977. 437 с.
48. Винославская В. А., Расперто-
ва М. С.//Промышленность СК,
шин и РТИ. 1984. № 9. С. 14—
15.
49. Влияние облучения на материа-
лы и компоненты электронных
схем/Под ред. Дж. Кирхера и
Р. Баумэна/Пер. с англ. М.:
Атомиздат, 1967. 426 с.
50. Вода в полимерах/Под ред.
С. Роуленда/Пер. с англ. М.:
Мир, 1984. 555 с.
51. Волкова 3. С. и др. Анизотро-
пия свойств резин и прецизион-
ных формовых резиновых изде-
лий прессовой вулканизации. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1981. 56 с.
52. Воробьев В. А. и др. Горючесть
полимерных строительных мате-
риалов. М.: Стройиздат, 1978.
224 с.
53. Вострокнутов Е. Г. и др. Пере-
работка каучуков и резино-
вых смесей. М.: Химия, 1980.
280 с.
54. Вострякова И. В., Галил-Ог-
лы Ф. А. Свойства и примене-
ние термоэластопластов. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1979. 49 с.
55. Воюцкий С. С. Аутогезия и ад-
гезия высокополимеров. М.: Гос-
химиздат, 1960. 244 с.
56. Вулканизация эластомеров/Под
ред. Г. А. Аллигера и И. Сьету-
на. Пер. с англ. М.: Хнмня, 1967.
428 с.
57. Вундерлих Б., Баур Г. Теплоем-
кость линейных полнмеров/Пер.
с англ. М.: Мир, 1972. 236 с.
58. Вундерлих Б. Физика макромо-
лекул/Пер. с англ. М.: Мир,
1976—1979. Т. 1 и 2. 623 и 573 с.
59. Высокостирольные блок-сополи-
меры бутадиена и стирола и их
смесн с полистиролом. Глухов-
скнй В. С. и др. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1986. 51 с.
60. Галил-Оглы Ф.А., Новиков А. С.,
Нудельман 3. Н. Фторкаучуки
и резины на их основе. М.: Хи-
мия, 1966. 235 с.
61. Галле А. Р. и др. Изготовление
массивных формовых изделий.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1975.
67 с.
62. Глупушкин П. М., Саакян А. Е.,
Щербаков Д. П. Кабельные ре-
зины. М.-Л.: Энергия, 1966. 355 с.
63. Глуховской В. С. и др. Термо-
эластопласты с полярными бло-
ками. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1985. 43 с.
64. Говорова О. А., Сирота Р. М.
Альтернантные этилен-акрилат-
ные каучуки. М.: ЦНИИТЭнеф-
техим, 1979. 51 с.
65. Годовский Ю. К. Теплофизиче-
ские методы исследования поли-
меров. М.: Хнмня, 1976. 213 с.;
Теплофизика полимеров. М.: Хи-
мия, 1982. 280 с.
66. Горбунов Б. Н. и др. Химия и
технология стабилизаторов по-
лимерных материалов. М.: Хи-
мия, 1981. 386 с.
67. Горшкова Р. А., Аленин О. С.
Новые типы саж для шинной
промышленности. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1975. 35 с.
68. Гофман В. Вулканизация и вул-
канизующие агенты: Пер. с нем.
М.: Химия, 1968. 464 с.
69. Граймс Р. Карбораны: Пер. с
англ. М.: Мир, 1974. 264 с.
70. Гринблат М. П. и др. Силокса-
новые каучуки и резиновые сме-
си на их основе. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1979. 56 с.
71. Гринцевич И. Г. и <5р.//Физико-
химия процесса вулканизации.
Сб. тр. ЛТИ. Л.: 1974. С. 49.
72. Гришин Б. С. и др. Применение
поверхностно-активных веществ
для улучшения перерабатывае-
мости резиновых смесей. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1987. 57 с.
73. Гуль В. Е. Структура и проч-
ность полимеров, 3-е изд. М.:
Химия, 1978. 328 с.
74. Гуль В. Е. и др. Электропрово-
дящие полимерные материалы.
М.: Химия, 1968. 248 с.
75. Гуль В. Е., Ку ле вне в В. Н.
Структура и механические свой-
ства полимеров. 3-е изд. М.:
Высшая школа, 1979. 349 с.
76. Гуль В. Е., Шенфиль Л. 3.
Электропроводящие полимерные
композиции. М.: Химия, 1984.
240 с.
77. Гусев Ю. К. и др. Карбоксилат-
ные эластомеры. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1983. 37 с.
78. Гусев Ю. К. и др. Эластомеры,
модифицированные химически
связанными антиоксидантами.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1981.
35 с.
79. Гусева В. И., Кантор В. С. Про-
изводство, свойства и примене-
ние саженаполненных и саже-
маслонаполненных каучуков
эмульсионной и растворной по-
лимеризации. М.: ЦНИИТЭнеф-
техим, 1978. 94 с.
80. Гурвич Я. А. и др. Фенольные
стабилизаторы. М.: _ ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1978. 81 с.
81. Гурвич Я. А., Кумок С. Т. По-
лучение, свойства и применение
иоиола. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1987. 60 с.
387
82. Девирц Э. Я. Новое в области
натурального каучука. М.,
ЦНИИТЭнефтехим, 1974. 52 с.
83. Догадкин Б. А., Донцов А. А.,
Шершнев В. А. Химия эластоме-
ров. М.: Химия, 1981. 376 с.
84. Долгов О. Н. и др. Кремнийор-
ганические жидкие каучуки и
материалы на их основе. Л.: Хи-
мия, 1975. 112 с.
85. Донцов А. А. Процессы структу-
рирования эластомеров. М.: Хи-
мия, 1978. 287 с.
86. Донцов А. А., Лозовик Г. Я-,
Новицкая С. П. Хлорированные
полимеры. М.: Химия, 1979.
232 с.
87. Донцов А. А., Данаузова А. А.,
Литвинова Т. В. Каучук-олиго-
мерные композиции в производ-
стве резиновых изделий. М.:
Химия, 1986. 215 с.
88. Дроздовский В. Ф. Активаторы
регенерации резин. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1970. 60 с.
89. Дроздовский В. Ф. Влияние
структуры регенерата на свой-
ства регенерата и качество ре-
зины. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1977. 89 с.
90. Дунаевская Ц. С. и ^.//Пласти-
ческие массы. 1970. № 5. С. 18—
22.
91. Евчик В. С. Модификация резин
на основе фторкаучуков. М.;
ЦНИИТЭнефтехим, 1986. 64 с.
92. Еркова Л. Н„ Чечик О. С.
Латексы. Л.: Химия, 1983. 224 с.
93. Жидкие углеводородные каучу-
ки. Туров Б. С. и др. М.: Хи-
мия, 1983. 199 с.
94. Журнал ВХО им. Д. И. Менде-
леева. 1981. Т. 26. № 3.
95. Зазулина 3. А. и др. Основы
технологии химических волокон.
М.: Химия, 1985. 304 с.
96. Зайков Г. Е., Иорданский А. Л.,
Маркин В. С. Диффузия элек-
тролитов в полимерах. М.: Хи-
мия, 1984. 240 с.
97. Захаренко Н. В. и ^.//Произ-
водство шин и РТИ. 1977. № 2.
С. 27—29.
98. Захаренко Н. В. и др. Приборы
и методы оценки свойств рези-
новых смесей. М.: ЦНИИТЭнеф-
техим, 1978. 39 с.
99. Захаров Н. Д. Хлоропреновые
каучуки и резины на их основе.
М.: Химия, 1978. 272 с.
100. Зачесова Г. Н. и др. Получе-
ние и применение тонкоиз-
мельчеиных порошков резины
и ' порошкового регенерата.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1987.
59 с.
101. Защита эластичных уплотнений
клапанов от эрозионного раз-
рушения. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1979. 52 с.
102. Зуев В. П., Михайлов В. В. Про-
изводство сажи. 3-е изд. М.: Хи-
мия, 1970. 317 с.
103. Зуев Ю. С. Разрушение поли-
меров под действием агрессив-
ных сред, 2-е изд. М.: Химия,
1977. 303 с.
104. Зуев Ю. С. Разрушение эласто-
меров в условиях, характерных
для эксплуатации. М.: Химия,
1980. 287 с.
105. Зуев Ю. С., Дегтева Т. Г. Стой-
кость эластомеров в эксплуата-
ционных. условиях. М.: Химия,
1986. 264 с.
106. Иваницер Э. Д., Зимняко-
ва Л. //.//Промышленность СК.
1982. № 9. С. 16—18; 1983. № 5.
С. 14—15.
107. Иванчев С. С. Радикальная по-
лимеризация. Л.: Химия, 1985.
280 с.
108. Ингредиенты для латексной тех-
нологии: Каталог. Гурвич Я. А.
и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1985. 64 с.
388
109. Инсарова Г. В. Влияние поверх-
ностно-активных веществ на пе-
реработку резиновых смесей и
свойства резин. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1980. 47 с.
НО. Испытательная техника: Спра-
вочник/Под ред. В. В. Клюева.
Книга I. М.: Машиностроение,
1982. 528 с.
111. Кавун С. М. Химическая релак-
сация напряжений, ползучесть и
утомление резин. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1976. 57 с.
112. Казале А., Портер Р. Реакции
полимеров под действием напря-
жений: Пер. с англ. Л.: Химия,
1983. 440 с.
113. Калинская Т. В. и др. Окраши-
вание полимерных материалов.
Л.: Химия, 1985. 184 с.
114. Калинчев Э. Л., Саковцева М.Б.
Свойства и переработка тер-
мопластов. Л.: Химия, 1983.
288 с.
115. Канаузова А. А. и др. Получе-
ние термопластичных резин ме-
тодом динамической вулканиза-
ции и их свойства. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1985. 67 с.
116. Каргин В. А., Слонимский Г. Л.
Краткие очерки по физико-химии
полимеров. 2-е изд. М.: Химия,
1967. 232 с.
117. Карпов В. Н. Оборудование
предприятий резиновой промыш-
ленности. М.: Химия, 1979. 350 с.
118. Кацнельсон М. Ю., Балаев Г. А.
Полимерные материалы. Спра-
вочник Л.: Химия, 1982. 317 с.
119. Кирпичников П. А., Аверко-Ан-
тонович Л. А., Аверко-Антоно-
вич Ю. О. Химия и технология
синтетического каучука. 3-е изд.
М.: Химия, 1987. 423 с.
120. Кирпичников П. А. и др. Синте-
тический изопреновый каучук.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1984.
79 с.
121. Клеи и герметики/Под ред.
Д. А. Карташева. М.: Химия,
1978. 196 с.
122. Клеи на основе латексов. Груб-
ман Ю. В. и др. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1984. 71 с.
123. Клочков В. И., Рыжов В. П.
Производство пористых изделий
из эластомеров. М.: Химия, 1984.
96 с.
124. Ковтуненко Л. В. и др. Совре-
менное состояние и перспективы
развития производства раствор-
ных бутадиен-стирольных каучу-
ков. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980.
56 с.
125. Кодолов В. И. Горючесть и ог-
нестойкость полимерных мате-
риалов. М.: Химия, 1976. 157 с.
126. Кодолов В. И. Замедлители го-
рения полимерных материалов.
М.: Химия, 1980. 274 с.
127. Кондратьев А. Н. и др.//Про-
мышленность СК. 1983. № 12.
С. 14—17.
128. Коновалов В. И., Коваль А. М.
Пропиточно-сушильное оборудо-
вание резиновой промышленно-
сти. М.: ЦИНТИхимнефтемаш,
1977. 43 с.
129. Копоровский Б. М., Юрцев Н. Н.
Современные конструкции рези-
новых уплотнителей клапанов и
пути улучшения их эксплуатаци-
онных свойств. М_: ЦНИИТЭнеф-
техим, 1986. 44 с.
130. Кормак В. В. Химическое строе-
ние и температурные характери-
стики полимеров. М.: Наука,
1970. 418 с.
131. Комелев Ф. Ф., Корнев А. Е.,
Буканов А. М. Общая техноло-
гия резины. М.: Химия, 1978.
528 с.
132. Красильников М. К-, Леж-
нев Н. Н. Свойства мине-
ральных наполнителей. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1980. 45 с.
389
133. Красовский В. Н. и др. Приме-
ры и задачи по технологии пе-
реработки эластомеров. Л.: Хи-
мия, 1984. 240 с.
134. Крикоров В. С., Колманова Л. А.
Электропроводящие полимерные
материалы. М.: Энергоатомиздат,
1984. 176 с.
135. Кричевский Г. Е. и др. Химия
н технология текстильных мате-
риалов. М.: Легпромбытиздат,
1985. 640 с.
136. Кудрявцев Г. И. и др. Поли-
амидные волокна. М.: Химия,
1976. 264 с.
137. Кузьминский А. С., Кавун С.М.,
Кирпичев В. П. Физико-химиче-
ские основы получения, перера-
ботки и применения эластоме-
ров. М.: Химия, 1976. 368 с.
138. Кузьминский А. С., Седов В. В.
Химические превращения эласто-
меров. М.: Химия, 1984. 230 с.
139. Кузьминский А. С., Федосее-
ва Т. С., Махлис Ф. А. Радиа-
ционная химия эластомеров//Ра-
диациоиная химия полимеров.
М.: Наука, 1973. С. 306—375.
140. Кулезнев В. Н. Смеси полиме-
ров. Структура п свойства. М.:
Химия, 1971. 399 с.
141. Кулезнев В. Н. и др. Основы
физики и химии полимеров. М.:
Высшая школа, 1977. 248 с.
142. Куперман Ф. Е. и др. Свойства
и применение растворных бута-
диен-стирольных каучуков в
шинной промышленности. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1982. 60 с.
143. Кукин Г. Н., Соловьев А. Н.
Текстильное материаловедение.
М.: Легпромбытиздат, . 1985.
216 с.
144. Лабутин А. Л. Антикоррозион-
ные и герметизирующие мате-
риалы иа основе синтетических
каучуков. Л.: Химия, 1982.
214 с.
390
145. Лазурин Е. А., Космодемьян-
ская Л. В. Получение и свойства
маслонаполненных полимеров.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1979.
56 с.
146. Лазурин Е. А. и др. Достиже-
ния в области получения урета-
новых латексов. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1987. 66 с.
147. Латексы: свойства, модифика-
ция, ассортимент. Кузнецов В. Л.
и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1984. 128 с.
148. Лебедев А. В. Коллоидная хи-
мия синтетических латексов. Л.:
Химия, 1976. 100 с.
149. Левинин С. В. и др. Методы
оценки стойкости резин и про-
резиненных тканей к действию
нефтепродуктов. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1982. 41 с.
150. Левинин С. В. и др. Факторы,
влияющие иа стойкость резин
и прорезиненных тканей к дей-
ствию нефтепродуктов. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1982. 60 с.
151. Лемаев Н. В., Забористое Б. Н.
Деструктивные методы перера-
ботки отходов эластомеров. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1985. 49 с.
152. Леонов А. И. и др. Основы
переработки реактопластов и
резни методом литья под
давлением. М.: Химия, 1977.
216 с.
153. Лепетов В. А., Юрцев Л. Н.
Расчеты и конструирование ре-
зиновых изделий. 3-е изд. Л.:
Химия, 1987. 405 с.
154. Лепетов В. А. Резиновые тех-
нические изделия. 3-е изд. М.:
Химия, 1976. 440 с.
155. Лигнины/Под ред. К. Б. Сарка-
няна и К. X. Людвига/Пер. с
англ., М.: Лесная промышлен-
ность, 1975. 630 с.
156. Лукомская А. И., Евстратов В. Ф.
Основы прогнозирования ме-
хаиического поведения кау-
чуков и резин. М.: Химия,
1975. 360 с.
157. Л у камская А. И. и др. Тепловые
основы вулканизации резиновых
изделий. М.: Химия, 1972.
359 с.
158. Лякина С. П. и <?р.//Изв. ВУЗов.
Химия и химическая технология.
1975. Т. 18. № 7. С. 1149—1152;
№ 11. С. 1792—1796.
159. Маврина Р. М., Ангерт Л. Г.
Повышение озоио- и атмосферо-
стойкости резиновых изделий с
помощью защитных восков. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1983. 48 с.
160. Мадорский С. Термическое раз-
ложение органических полиме-
ров: Пер. с англ. М.: Мир, 1967.
328 с.
161. Малкин А. Я., Чалых А. Е. Диф-
фузия и вязкость полимеров.
Методы измерения. М.: Химия,
1979. 301 с.
162. Манин В. Н., Г ромов А. Н. Фи-
зико-химическая стойкость поли-
мерных материалов в условиях
эксплуатации. Л.: Химия, 1980.
246 с.
163. Махлис Ф. А. Радиационная фи-
зика и химия полимеров. М.:
Атомиздат, 1972. 328 с.
164. Махлис Ф. А. Радиационная хи-
мия эластомеров. М.: Атомиз-
дат, 1976. 200 с.
165. Махлис Ф. А. и др. Теплостой-
кие конвейерные ленты. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1981. 51 с.
166. Махлис Ф. А. и др. Современ-
ное состояние производства кон-
вейерных лент. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1983. 56 с.
167. Машины и аппараты резинового
производства/Под ред. Д. М. Бар-
скова. М.: Химия, 1975. 600 с.
• 168. Международная конференция по
каучуку и резине. Москва. 4—
8 сентября 1984 г. Препринты.
169. Международная конференция по
каучуку и резине. Киев 10—
14 октября 1978 г. Препринты.
170. Межуев А. А. и др. Оборудова-
ние для производства РТИ ме-
тодом литья под давлением. М.:
ЦИНТИхимнефтемаш, 1981. 42 с.
171. Мейлахс Л. А. и др. Особенно-
сти рецептуры резиновых смесей
и технологии изготовления фор-
мовых РТИ. М.: ЦНИИТЭнефте-
• хим, 1982. 61 с.
172. Методы испытания, контроля и
исследования машиностроитель-
ных материалов, т. З/Под ред.
А. Т. Туманова. М.: Машино-
строение, 1973. 282 с.
173. Милинчук В. К. и др. Макро-
радикалы. М.: Химия, 1980.
264 с.
174. Минеральные наполнители рези-
новых смесей. Горелик Р. А.
и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1984. 56 с.
175. Минскер К. С., Сангалов Ю. А.
Изобутилен и его полимеры. М.:
Химия, 1986. 224 с.
176. Минскер К. С., Федосеева Г. Т.
Деструкция и стабилизация по-
ливинилхлорида. М.: Химия,
1979. 270 с.
177. Моделирование и оптимизация
экструзии полимеров. Л.: Химия,
1984. 152 с.
178. Моисеев В. В. и др. Способы
введения стабилизаторов в по-
лимерный материал. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1974. 26 с.
179. Моисеев Ю. В., Зайков Г. Е. Хи-
мическая стойкость полимеров в
агрессивных средах. М.: Химия,
1979. 287 с.
180. Монахов В. Т. Методы исследо-
вания пожарной опасности ве-
ществ. М.: Химия, 1979. 424 с.
181. Мур Д. Трение и смазка поли-
меров: Пер. с англ. М.: Химия,
1977. 261 с.
391
182. Мухутдинов А. А. Альбом тех-
нологических схем основных
производств резиновой промыш-
ленности. М.: Химия, 1980.
72 с.
183. Наполнители для полимерных
композиционных материалов:
Пер. с англ./Под ред. П. Г. Ба-
баевского. М.: Химия, 1981.
736 с.
184. Нейман Р. Э. Очерки коллоид-
ной химии синтетических латек-
сов. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1980.
230 с.
185. Непрерывные методы изготовле-
ния неформовых профильных из-
делий/А. В. Попов и др. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1972. 67 с.
186. Никандров А. 77. и др.1/Про-
мышленность СК. 1980. № 11.
С. 19—22.
187. Никитин В. М. и др. Химия дре-
весины и целлюлозы. М.: Лесиая
промышленность, 1978. 368 с.
188. Никитин Ю. Н., Гаева Р. Л. По-
лимерные противостарители для
каучуков и резин. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1975. 66 с.
189. Никитин Ю. Н. и др. Виды,
свойства и применение фактисов.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1974.
48 с.
190. Ношей А., Мак-Грат Дж. Блок-
сополимеры: Пер. с англ. М.:
Мир, 1980. 480 с.
191. Нудельман 3. Н. и др. Свобод-
норадикальные вулканизующие
агенты для насыщенных каучу-
ков. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1981. 47 с.
192. Оборудование и основы проек-
тирования заводов резиновой
промышленности/Н. Г. Бекин
и др. Л.: Химия, 1985. 504 с.
193. Оборудование для производства
РТИ методом жидкого формова-
ния. М.: ЦИНТИхимнефтемаш,
1979. 53 с.
194. Оборудование для производства
формовых изделий/Э. О. Мура-
тов и др. М.: Машиностроение,
1978. 231 с.
195. Овчаров В. И. и др. Фосфорор-
ганические соединения и пер-
спективы их использования в
промышленности РТИ. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1984. 73 с.
196. Огневская Т. Е. и др. Повыше-
ние атмосферостойкости резин
за счет введения озоностойких
полимеров. М.: ЦНИИТЭнефте-
хим, 1972. 58 с.
197. Оксентьевич Л. А., Праведни-
ков А. //.//Высокомол. соед.
Сер. Б, 1968. Т. 10. № 1. С. 49.
198. Олигоорганосилоксаны, свой-
ства, получение и применение/
Под общей ред. М. В. Соболев-
ского. М.: Химия, 1985. 360 с.
199. Онищенко Э. В. и др. Пути и
перспективы использования лиг-
нина в производстве резиновых
изделий. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1983. 68 с.
200. Оптимизация режимов изготов-
ления резиновых смесей/Ф. Б. Гу-
бер и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1986. 59 с.
201. Опыт работы линий непрерыв-
ного производства длиномерных
резиновых изделий в расплавах
солей. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1984. 39 с.
202. Орехов С. В., Руденко В. А.
Технический углерод. Каталог.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1984.
36 с.
203. Паншин Ю. А. и др. Фторпла-
сты. Л.: Химия, 1978. 231 с.
204. Пенкин Н. С. Гуммированные
детали машин. М.: Машинострое-
ние, 1977. 200 с.
205. Пенн В. С. Технология перера-
ботки синтетических каучуков:
Пер. с англ. М.: Химия, 1964.
404 с.
392
206. Перепелкин К- Е. Структура и
свойства волокон. М.: Химия,
1985. 208 с.
207. Перепечко И. И. Введение в фи-
зику полимеров. М.: Химия,
1978. 312 с.
208. Петухов Б. В. Полиэфирные во-
локна. М.: Химия, 1986. 124 с.
209. Печковская К- А. Сажа, как
усилитель каучука. М.: Химия,
1968. 276 с.
210. Пикаев А. К. Современная ра-
диационная химия. Твердое тело
и полимеры. Прикладные ас-
пекты. М.: Наука, 1987. 448 с.
211. Пиотровский К- Б., Тарасова 3. Н.
Старение и стабилизация синте-
тических каучуков и вулканиза-
тов. М.: Химия, 1980. 264 с.
212. Поверхностно-активные явления
и поверхностно-активные веще-
ства. Справочник. Л.:. Химия,
1984. 392 с.
213. Полимерные смеси. Т. 1 и 2/Под
ред. Д. Пола и С. Ньюмена/Пер.
с англ. М.: Мир, 1981. 550 и 543 с.
214. Полякова Л. М. и др. Стойкость
резин и эбонитов в агрессивных
средах. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1985. 108 с.
215. Пономаренко В. А. и др. Фтор-
содержащие гетероцепные поли-
меры. М.: Наука, 1973. 304 с.
216. Попов А. В. Изготовление изде-
лий методом непрерывной экс-
трузии в удлиненных фильерах.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982.
65 с.
217. Попов А. В., Соломатин А. В.
Непрерывные процессы произ-
водства неформовых резиновых
изделий. М.: Химия, 1977. 144 с.
218. Практикум по высокомолекуляр-
ным соединениям/Под ред.
В. А. Кабанова. М.: Химия, 1985.
224 с.
219. Приборы и методы оценки
свойств резиновых смесей, пере-
рабатываемых литьем под дав-
лением/А. р. Галле и др. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1979. 59 с.
220. Привалк® в. []. Молекулярное
строение и свойства полимеров.
Л.: Химия, 1986. 237 с.
221. Применение регенерата в шинной
и резиновой промышленности и
методы Оценки его качества. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1966. 54 с.
222. Применение резиновых техниче-
ских изделий в народном хозяй-
стве/Под ред. Д. Л. Федюкина.
М.: Химия, 1986. 240 с.
223. Пшежецкий С. Я. и др. ЭПР
свободных радикалов в радиа-
ционной химии. М.: Химия, 1972.
214 с.
224. Пчелинцев В. В. Термоокисли-
тельная деструкция диеновых
каучуков, м.: ЦНИИТЭнефте-
хим, 1986. 51 с.
225. Пшежецкий С. Я. Механизм ра-
диационно-химических реакций.
М.: Химия, 1968. 368 с.
226. Рабек Я, Экспериментальные ме-
тоды в химии полимеров. Т. 1
и 2: Пер. с англ./Под ред.
В. В. Коршака. М.: Мир, 1983.
384 и 480 с.
227. Радиационная стойкость органи-
ческих Материалов: Справочник/
Под ред. В. К. Милинчука и
В. И. Тупикова. М.: Энергоатом-
издат, 1986. 272 с.
228. Разумовский С. Д., Зайков Г.Е.
Озон и его реакции с органиче-
скими соединениями. М.: Наука,
1974. 322 с.
229. Райт П., Каммингс А. Полиу-
ретановые эластомеры: Пер.
с англ. М.: Химия, 1973.
304 с.
230. Регель В_ р. и др Кинетическая
природа прочности твердых тел.
М.: Науда, 1974. 560 с.
231. Резины и эбониты в антикор-
розионной технике/Е. М. Гро-
393
жан и др. М.: ЦНИИТЭнефте-
хим, 1976. 68 с.
232. Резниковский М. М., Луком-
ская 4. И. Механические испы-
тания каучука и резины. 2-е изд.
М.: Химия, 1968. 500 с.
233. Рейтлингер С. А. Проницаемость
полимерных материалов. М.: Хи-
мия, 1974. 268 с.
234. Ривин Э. М. и др. Достижения
в области синтеза и применения
каучуков общего назначения. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1982. 104 с.
235. Ривин Э. М. и др. Бутадиен-
нитрильные каучуки. Синтез и
свойства. М.: ЦНИИТЭнефте-
хим, 1982. 68 с.
236. Рэнби Б., Рабек Я. Фотодеструк-
ция, фотоокисление и фотостаби-
лизация полимеров: Пер. с англ.
М.: Мир, 1978. 657 с.
237. Рязанова М. П., Шитов В. С.
Жидкие карбоксилатные каучуки
и их применение в составах для
покрытий и герметиков. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1985. 76 с.
238. Сайто Т.//Нихон тому кёкай си.
1979. Т. 47. № 7. С. 461—473.
239. Салтыков А. В. Основы совре-
менной технологии автомобиль-
ных шин, 3-е изд. М.: Химия,
1974. 472 с.
240. Серков А. Т. Вискозные волок-
на. М.: Химия, 1981. 295 с.
241. Свойства и области применения
кремнийорганических компози-
ций ускоренной вулканизации/
С. Р. Нанушьян. М.: НИИТЭхим,
1985. 53 с.
242. Свойства и применение галоге-
нированных бутилкаучуков в
шинной промышленности. Л. Т.
Гончарова и др. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1986. 49 с.
243. Свойства и применение новых
марок хлоропреновых каучуков/
Г. А. Лысова и др. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1986. 69 с.
244. Симионеску К., Опреа К.. Меха-
нохимня высокомолекулярных
соединений/Пер. с рум./Под ред.
Барамбойма П. М. М.: Мир, 1970.
357 с.
245. Синтез, свойства и применение
жидких бутилкаучуков и поли-
изобутиленов/Т. С. Кабина и др.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986.
50 с.
246. Синтез, свойства и применение
изопрен-стирольных и бутадиен-
стирольных термоэластопластов/
В. П. Юдин и др. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1975. 63 с.
247. Синтетический каучук. 2-е изд./
Под ред. И. В. Гармонова, Л.:
Химия, 1983. 560 с.
248. Синягин В. И. Свойства валь-
цуемых уретановых каучуков
и резин иа их основе.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1975.
66 с.
249. Скотт Дж. Р. Физические испы-
тания каучука и резины: Пер.
с англ. М.: Химия, 1968. 316 с.
250. Смыслова Р. А., Котлярова С. В.
Справочное пособие по гермети-
зирующим материалам на осно-
ве каучуков. М.: Химия, 1976.
72 с.
251. Соболев В. М., Бородина И. В.
Промышленные синтетические
каучуки. М.: Химия, 1977. 392 с.
252. Соболев Н. Д. Введение в асбе-
стоведение. М.: 1971. 240 с.
253. Соколов В. 3. Инден-кумароио-
вые смолы. М.: Металлургия,
1978. 216 с.
254. Справочник по пластическим
массам. Т. 2./Под ред. М. И. Тар-
бара и др. М.: Химия, 1969.
518 с.
255. Справочник резинщика. Мате-
риалы резинового производства.
М.: Химия, 1971. 607 с.
256. Стабилизация и модификация
эластомеров фенолоаминными
394
смолами/Моисеев В. В. и др. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1983. 85 с.
257. Стереорегулярные каучуки/Под
ред. У. Солтмена. Т. 1 и 2: Пер.
с англ. М.: Мнр, 1981. 492 и
510 с.
258. Стрепихеев А. А., Деревиц-
кая В. А. Основы химии высоко-
молекулярных соединений. М.:
Химия, 1976. 440 с.
259. Структура и свойства резин для
деталей горно-обогатительного
оборудования. Коротышев Е. В.
и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1986. 68 с.
260. Суровикин В. Ф. и др. Произ-
водство и применение высоко-
структурных типов технического
углерода. М.: ЦНИИТЭнефте-
хим, 1977, 60 с.
261. Сюняев 3. И. Нефтяной угле-
род. М.: 1980. 212 с.
262. Тагер А. А. Физико-химия по-
лимеров. 3-е изд. М.: Химия,
1978. 543 с.
263. Тадмор 3., Гогос К. Теоретиче-
ские основы переработки поли-
меров: Пер. с англ. М.: Химия,
1984. 632 с.
264. Тарасова 3. Н„ Догадкин Б. А.Ц
Пневматические шины/Под ред.
П. Ф. Бадеикова. М.: Химия,
1969. С. 243—262.
265. Термоэластопласты/Под ред.
В. В. Моисеева. М.: Химия, 1985.
184 с.
266. Техника обработки шинного кор-
да./Р. В. Узина и др. М.: Химия,
1986. 192 с.
267. Тиниус К. Пластификаторы: Пер.
с нем./Под ред. Е. Б. Тростян-
ской. М.: Химия, 1964. 916 с.
268. Тобольский А. Свойства и струк-
тура полимеров/Пер. с англ. М.:
Химия, 1964. 322 с.
269. Торнер Р. В. Основные процессы
переработки полимеров. М.: Хи-
мия, 1972. 456 с.; Теоретические
основы переработки полимеров.
М.: Химия, 1977. 464 с.
270. Требоганова В. М. Применение
техуглерода в промышленности
РТИ. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1979. 84 с.
271. Троицкий А. П. Промышленность
синтетического каучука в СССР.
М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980.
53 с.
272. Туторский И. А. и др. Модифи-
кация резин соединениями двух-
атомных фенолов. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1976. 84 с.
273. Уральский М. Л. и др. Попе-
речно-сшитые каучуки. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1977. 64 с.
274. Уральский М. Л., Горелик Р. А.,
Буканов А. М. Контроль и ре-
гулирование технологических
свойств резиновых смесей. М.:
Химия, 1983. 128 с.
275. Уретановые эластомеры/Под ред.
К. П. Апухтиной и Л. В. Моз-
жухиной. Л.: Химия, 1971.
208 с.
276. Усиление эластомеров/Под ред.
Дж. Крауса: Пер. с англ. Под
ред. К. А. Печковской. М.: Хи-
мия, 1968. 483 с.
277. Фазово-агрегатное состояние н
свойства эластомеров. Сб. научн.
трудов ВНИИСК. М.: ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1982. 68 с.
278. Федюкин Д. Л., Махлис Ф. А.
Технические и технологические
свойства резин. М.: Химия, 1985.
240 с.
279. Федюкин Д. Л. и др. Приборы
и методы оценки пласто-эласти-
ческих, вулканизационных и тех-
нологических свойств резиновых
смесей. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1968. 47 с.
280. Филатов И. С. Климатическая
устойчивость полимерных мате-
риалов. М.: Наука, 1983.
216 с.
395
281. Флори П. Статистическая меха-
ника цепных молекул: Пер. с
англ. М.: Мир, 1971. 460 с.
282. Фойгт И. Стабилизация синте-
тических полимеров против дей-
ствия света и тепла: Пер. с нем.
Л.: Химия, 1972. 544 с.
283. Френкель Р. Ш., Панченко В. И.
Резины для работы в полярных
и неполярных средах. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1984. 64 с.
284. Фрикционный износ резин/Под
ред. В. Ф. Евстратова: М.— Л.:
Химия, 1964. 271 с.
285. Фторполимеры/Под ред. Л. А.
Уолла: Пер. с англ. М.: Мир,
1975. 448 с.
286. Харитонов А. Г, и ^.//Промыш-
ленность СК. 1983. № 7, с. 13—
15.
287. Хвастунов А. А. и др. Перера-
ботка эластомерных композиций
на червячных машинах с вакуу-
мированием. М.: ЦНИИТЭнефте-
хим, 1983. 45 с.
288. Химикаты для полимерных ма-
териалов: Справочник/Под ред.
Б. Н. Горбунова. М.: Химия,
1984. 320 с.
289. Химикаты — добавки для поли-
мерных материалов. Флотоаген-
ты. Каталог. Черкассы: НИИХим-
полимер, 1986. 24 с.
290. Химические добавки к полиме-
рам/Под ред. И. П. Масловой.
М.: Химия, 1981. 264 с.
291. Химические реакции полимеров.
Т. 1 и. 2./Под ред. Е. Феттеса:
Пер. с англ. М.: Мир, 1967. 503
и 536 с.
292. Химия и технология кремнийор-
ганических эластомеров/Под ред.
В. О. Рейхсфельда. Л.: Химия,
, 1973. 175 с.
293. Хромов М. К. Усталостные свой-
ства резин при циклическом ди-
намическом нагружении. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1977. 75 с.
294. Хромов М. К. Применение пока-
зателей усталостных свойств ре-
зин для оценки качества. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1987. 60 с.
295. Хутарева Г. В. и др. Текстиль-
ные материалы из химических
волокон для производства основ-
ных видов резино-технических
изделий. М.: ЦНИИТЭнефтехим,
1983. 60 с.
296. Переза Р. Блок- и привитые со-
полимеры: Пер. с англ. М.: Мир,
1964. 288 с.
297. Чарльзби А. Ядерные излучения
и полимеры: Пер. с англ. М.:
Издатинлит, 1962, 522 с.
298. Чубарова Г. В. и др.//Кау-
чук и резина. 1973. № 1.
С. 46.
299. Шаталов В. П. и др. Синтетиче-
ский транс- 1,4-полиизопрен, М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1976. 49 с.
300. Шварц А. Г., Динзбург Б. Н.
Совмещение каучуков с пласти-
ками и синтетическими смолами.
М.: Химия, 1972. 224 с.
301. Швыдкая Н. П. и <5р.//Каучук
и резина. 1981. № 12. С. 12—14.
302. Шенфельд Н. Поверхностно-ак-
тивные вещества на основе ок-
сида этилена: Пер. с нем. М.:
Химия, 1982. 752 с.
303. Шерышев М. А., Ким В. С. Пе-
реработка листов из полимерных
материалов. Л.: Химия, 1984.
216 с. -
304. Шитов В. С., Пушкарев Ю. Н.
Низкомолекулярные полибута-
диены и нх применение. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1979. 68 с.
305. Шитов В. С., Пушкарев Ю. Н.
Антикоррозионные и эбонитовые
покрытия. М.: ЦНИИТЭнефте-
хим, 1983. 66 с.
306. Шитов В. С., Рогозина Н. В.
Покрытия и клеи на основе уре-
тановых термоэластопластов. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1987. 64 с.
396
307. Шляпинтох В. Я. Фотохимиче-
ские превращения и стабилиза-
ция полимеров. М.: Химия, 1979.
344 с.
308. Шмарлин В. С. и др. Синтез,
свойства и применение модифи-
цированных бутилкаучуков. М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1973. 81 с.
309. Шмурак И. Л. и <5р.//Каучук
и резина. 1981. № 4. С. 35—
37.
310. Штаркман Б. П. Пластификация
поливинилхлорида. М.: Химия,
1975. 248 с.
311. Шур А. М. Высокомолекулярные
соединения. М.: Высшая школа,
1971. 520 с.
312. Электрические свойства полиме-
ров/Под ред. Б. И. Сажина. М.:
Химия, 1986. 224 с.
313. Эмануэль Н. М., Бучаченко А. Л.
Химическая физика .старения и
стабилизации полимеров. М.:
Наука, 1982. 360 с.
314. Эмульсионная полимеризация и
ее применение в промышленно-
сти/В. И. Елисеева и др. М.:
Химия, 1976. 240 с.
315. Энциклопедия полимеров. Т.Т. 1,
2 и 3. М.: Советская энциклопе-
дия, 1972—1977.
316. Adv. Thermally Stable Polymers.
Warszawa: 1977. P. 119.
317. Baker C. S. L., Swift P./Gummi,
Asbest, Kunst. 1978. № 10.
•P. 712—715.
318. Bargault A. M., Mollard M.f/Rev.
de 1’Institut Franjais du Petrole.
1975. V. 30. № 5. P. 803.
319. Bayer Manual for Rubber Indu-
stry. Farbenfabriken Bayer AG
Leverkusen. Germany. 1970.
1026 p.
320. Beatty J. R„ Studebaker M. L.//
Rubber Age. 1975. V. 107. № 8.
P. 20—35.
321. Bertrand G./IRev. Gen. Caout.
Plast. 1978. V.55 № 3. P. 73—77.
322. Blackley D. C. Synthetic Rub-
bers: Their chemistry and techno-
logy. London — N. Y.: Appl. Sci.
Publ. 1983. 372 p.
323. Brown R. P. Physical Testing of
Rubbers. London: Appl. Sci. Publ.
1979. 327 p.
324. Brydson J. A. Rubber Chemistry.
London: Appl. Sci. Publ. 1978.
462 p.
325. Cabey M. A., Fogel C. E.//Lubri-
cat. Eng., 1978. V. 34. № 10.
P. 546.
326. Ceresa R. J. Block- and Graft-
copolymers. V. 1, 2. London: Wi-
ley, 1973 and 1976, 372 and 402 p.
327. Chow Y. IF.//Gummi, Asbest,
Kunst. 1978. V. 31. № 10.
P. 716—722.
328. Coran A. G. et al. Rub. Chem.
Technol. 1982. V. 55. № 1.
P. 116—136.
329. Crank J., Parks G. S. Diffusion
in Polymers. London, Acad.
Press, 1968. 452 p.
330. Cuccuru A., Sodi F.//Thermochim.
Acta. 1975. V. 12. № 3. P. 281;
1976. V. 15. № 2. P. 253.
331. Dannenberg E. At.//Rub. Chem.
Technol. 1982. V. 55. № 3.
P. 860—880.
332. Degradation of Polymers./Ed by
С. H. Bamford and C. F. H. Tip-
per. Amsterdam — Oxford — N. Y.:
Elsevier Sci. Publishing Co. 1975,
562 p.
333. Developments in Polymer Stabi-
lisation— I/Ed. by G. Scott. Lon-
don: Appl. Sci. Publishers Ltd.,
1979. 334 p.
334. Developments in rubber and rub-
ber composites./Ed. by Colin
W. Evans. London — N. Y.:
Appl. Sci. Publ. 1983. 183 p.
335. Developments in Rubber Techno-
logy— 1/Ed. by A. Whelan and
K. S. Lee. London: Appl. Sci.
Publ. 1979. 285 p.
397
336. Developments in Rubber Techno-
logy — 2/Ed. by A. Whelan and
K. S. Lee. London: Appl. Sci.
Publ. 1981. 275 p.
337. Developments in Rubber Techno-
logy — 3/Ed. by A. Whelan and
K. S. Lee. London: Appl. Sci.
Publ. 1982. 239 p.
338. Elastomers. Criteria for Enginee-
ring/Design./Ed. by C. Hepburn,
R. J. W. Reynolds. London: Appl.
Sci. Publ. 1979. 372 p.
339. Fabris H. J., Sommer J. G. Rub.
Chem. Technol. 1977. V. 50.
№ 3. P. 523—569.
340. Ferry J. D. Viscoelastic proper-
ties of polymers. 3d ed. N. Y.:
Wiley, 1980. 641 p.
341. Flame—Retardant Polymeric Ma -
terials./Ed. by M. Lewin et al.
N. Y. — L.: Plenum Press, 1975.
457 p.
342. Freakley P. R., Payne A. R.
Theory and practice of engineer-
ing with rubber. London: Appl.
Sci. Publ. 1978. 666 p.
343. Freakley P. R. Rubber processing
and production organization.
N. Y. — London: Plenum press,
1985. 455 p.
344. Gant G. A. L., Cabey M. A.//The
110th meeting of the rubber di-
vision. American Chemical So-
ciety. San Francisco, California:
October 5—8. 1976. Paper
№ 18.
345. Goldstein M., Stmha R. The Glass
Transition and the Nature of the
Glassy State. N. Y.: New York
Academy of Science, 1976. 246 p.
346. Grassie N. Development in Po-
lymer Degradation. London: Appl.
Sci. Publishers. 1977. 284 p.
347. Hamed G. R.IIRjibb. Chem. Tech-
nol. 1981. V. 54. № 3. P. 576—
595.
348. Handbook of Thermoplastic Ela-
stomers./Ed. by В. M. Walker.
N. Y.: Van Nostrand Reinolds
Co. 1979. 345 p.
349. Helnisch R. F. Dictionary of Rub-
ber. London: Appl. Sci. Publi-
shers, 1966. 545 p.
350. Hilado C. J. Pyrolysis of Poly-
mers. Westport. Technomic Publ.
Inc. 1976. 371 p.
351. Hoffman ir.//Gummi, Asbest,
Kunst. 1980. V. 33. № 9. P. 590—
598; 1981. V. 34. № 1. P. 24—33;
№ 3. P, 136—148.
352. Hopfinger A. J. Conformational
properties of macromolecules.
N. Y.: Acad. Press, 1973. 339 p.
353. Ind. della goma./1981. V. 25.
№ 5. P. 54—57.
354. Ind. della goma./1983. V. 27.
№ 5. P: 22—26.
355. Retley A. D. The Stereochemistry
of macromolecules. N. Y.: Dek-
ker, V. 1, 2, 3. 1967/1968. 412,
383 and 460 p.
356. Rnight C. J.. Wright W. W.fl
J. Appl. Polym. Sci. 1972. V. 16.
№ 3. P. 683.
357. Ryner G. S.//Rub. Chem. Tech-
nol. 1974. V. 47. № 1. P. 32—47.
358. Rub. World. 1980. V. 182. № 3.
P. 26—29.
359. Morton Af.//Macromolecular Sci.
V. 8. 1972. 231 p.
360. Murob S. L. Handbook of Pho-
tochemistry. N. Y.: Dekker, 1973.
272 p.
361. Natta G„ Danusso F. Stereoregu-
lar Polymers and Stereospecific
Polymerisations, V. 1 and 2. Ox-
ford, Pergamon Press, 1967. 466 p.
362. Norman R. H. Conductive Rub-
ber and Plastics. London: Appl.
Sci. Publ. 1979. 277 p.
363. Ohm R. F., Vial T. M.//F Ela-
stom. Plast. 1978. V. 10. № 4.
P. 150—162.
364. Peebles L. H. Molecular Weight
Distribution in Polymers. N. Y.:
Wiley, 1971. 331 p.
398
г
365 Peters Е. Н. et at.//Rub. Chem.
Technol. 1975. V. 48. № 1. P. 14;
J. Elastom. Plast., 1977. V. 9.
№ 4. P. 177.
366. Reed D. R.//Europ. Rub. J. 1984.
V. 166. № 8. P. 24—29.
367. Rhee C. R, Andries J. C.//Rub.
Chem. Technol. 1981. V. 54. №1.
P. 101—114.
368. Roebuck H., Davies К. M. Rev.
Gen. Caout. Plast. 1976. V. 53.
№ 562. P. 49—54.
369. Roff W. J., Scott J. R. Handbook
of Common Polymer. London:
Butterworth, 1971. 688 p.
370. Rubber technology and manufa-
cture./Ed. by С. M. Blow, C. Hep-
burn. 2d ed. London: Butter-
worth, 1982. 608 p.
371. Schoenberg E. et al. Rub. Chem.
Technol. 1979. V. 52. № 3.
P. 526-604.
372. Science and Technology of rub-
ber./Ed. by F. R. Eirich. N. Y.:
Acad. Press, 1978. 670 p.
373. Steggerda B. F., Rynders R. F. F./f
Gummi, Asbest, Kunst. 1979.
V. 30. № 7. P. 428—431.
374. Textile Reinforcement of Elasto-
mers./Ed. by W. C. Wake and
D. B. Wootton. London — New
Jersey: Appl. Publishers Ltd.,
1978. 271 p.
375. Thermal Stability of Polymers.
V. 1 ./Ed. by. R. T. Conley. N. Y.:
Marcel Dekker Inc., 1970.644 p.
376. Thormer J.//Ind. della gomma.
1982. V. 26.. № 12. P. 32—37.
377. Wood L. A.I/Rvb. Chem. Technol.
1976. V. 49. № 2. P. 189—199.
378. Wright W. W. Preprint Int. Symp.
Macromol. Helsinki: V. 5. Sec. 4—
Sec. 5. 1972. P. 221—226.
379. The Vanderbilt Rubber Hand-
book./Ed. by G. G. Winspear.
N. Y. R. T. Vanderbilt Co. Inc.
1978. 871 p.
380. Van Ooij W. /.//Kaut. Gummi.
Kunst. 1977. V. 30. № 11. P. 833—
878; Wire J. 1978. V. 11. № 8.
P. 40; Rubb. Chem. Technol.
1979. V. 52. № 3. P. 605—675.