5.5.8. Акрилатные каучуки

Акрилатные каучуки получают эмульсионной полимеризацией акриловых эфиров и сополимеризацией их с другими мономерами. Наиболее часто синтезируют и используют сополимеры этил- и бутилакрилового эфира с виниловыми мономерами (например, акрилонитрил, 2-хлорэтилвиниловый эфир), взятые в соотношении от 85:15 до 95:5. Они являются насыщенными соединениями, но способными вулканизоваться. Растворяются в алифатических и ароматических углеводородах и их производных; неустойчивы к воздействию спиртов и нагреву во влажной атмосфере; не изменяются при воздействии света и озона без введения стабилизаторов; стойки к окислению при повышенных температурах (могут работать до 150⁰С); отличаются исключительно высокой тепло- и маслостойкостью, в том числе и к серосодержащим маслам и смазкам, малой скоростью роста трещин, хорошей адгезией к стеклу, алюминию, стали тканям; совмещаются с другими каучуками. Не рекомендуется вводить кислые наполнители и пластификаторы. Недостатками каучуков являются плохие технологические свойства; низкие эластичность, морозостойкость (до минус 40⁰С) и сопротивление раздиру; невысокое относительное удлинение резин на их основе; довольно высокая стоимость.

Вулканизацию сополимера бутилакрилата с акрилонитрилом осуществляют дистеаратом гексаметилендиамина (5 мас.ч.) и серой, гексаметилендиамином, фенолоформальдегидной смолой, пероксидами, оксидами и гидроксидами металлов, тетраэтиленпентаамином в чистом виде или в сочетании с серой, полиэтиленполиамином в сочетании с серой, тиурамом, каптаксом и т.д. Тип вулканизатов зависит от природы акрилатного каучука.

Промышленностью выпускается каучук БАК-12 (содержащий 88% бутилакрилата и 12% акрилонитрила) в виде ленты и крошки. Это аморфный полимер с молекулярной массой от 700 тыс. до 1,7 млн., температурой стеклования от минус 31 до минус 35⁰С, плотностью 1020-1060 кг/м³, который растворяется в алифатических и ароматических углеводородах. Резину на его основе можно эксплуатировать на воздухе при температуре до 150-170⁰С, в масле – до 200⁰С и замкнутой системе – до 250⁰С.

Ниже приведены состав (%) и основные свойства выпускаемых промышленностью каучуков:

	БАК-12	БАКХ-7	ЭАКХ
Этилакрилат	–	–	63
Бутилакрилат	88	83-84	–
Этоксиэтилакрилат	–	–	32
Акрилонитрил	12	9-12	–
β-Хлорэтилметакрилат	–	5-7	5
Температура стеклования, 0С	-35	-32	-32
Степень набухания вулканизатов в смеси бензин – бензол (3:1), %	55-80	50-70	29-30

Вулканизацию сополимеров на основе 2-этилгексилакрилата, бутилакрилата, изобутилакрилата, а также их смесей со стиролом и акрилонитрилом осуществляют пероксидом дикумила в сочетании с этилендиметакрилатом или дивинилбензолом. Полимеры этилакрилата вулканизуют бензоатом аммония и оксидом магния. Сополимер бутилакрилата с 9-12% акрилонитрила и 5-7% β-хлорэтилметакрилата (каучук БАКХ-7), а также сополимер из этих компонентов с добавкой в процессе полимеризации триамилизоцианурата (каучук БАКХ-701) вулканизуют дистеаратом калия или натрия (~ 7%) в сочетании с серой (~ 0,5%) или серосодержащими продуктами (~ 2%). Вулканизаты имеют прочность на разрыв, равную 95 МПа, относительное удлинение – 207%, относительное остаточное удлинение – 4%; они обладают повышенной термо-, свето- и износостойкостью, стойкостью к серосодержащим маслам. Недостатком их является набухание в топливах, содержащих ароматические соединения. Введение в акрилатные каучуки γ-аминопропилтриэтоксисилана (продукт АГМ-9) улучшает технологические и физико-механические свойства резин на его основе.

Возможно использование акрилатных каучуков в термостойких пиротехнических составах.