
книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов
.pdfРаздел третий. Синтетические полимеры |
189 |
этих материалов в фототехнике взамен стекла, например в про цессе копировки.
В полиграфической промышленности пластические массы нашли следующее применение.
Шрифты кегля 6, 8, 10 и 12 и мелкий пробельный материал, включая шпации в 2 пункта, изготовляют из термопластической пластической массы на основе полистирола, полиамидных смол и поливиниловых смол.
Отливку шрифтов из пла стических масс можно произ водить па литьевых машинахавтоматах типа ЛМ-50, пред назначенных для отливки раз нообразных изделий из пла
стических |
масс. |
Для отливки |
|
|
|
|
|
|
||||
шрифтов |
на |
литьевых |
маши |
|
|
|
|
|
|
|||
нах-автоматах устанавливают |
|
|
|
|
|
|
||||||
многогнездные |
прессформы, |
|
|
|
|
|
|
|||||
специально сконструированные |
|
|
|
|
|
|
||||||
для этой |
|
цели |
сотрудниками |
|
|
|
|
|
|
|||
Научно-исследовательского ин |
|
|
|
|
|
|
||||||
ститута |
пластических |
масс |
и |
|
|
|
|
|
|
|||
Всесоюзного научно-исследо |
|
|
|
|
|
|
||||||
вательского |
института |
поли |
Рис. |
76. Отливка шрифтов из пласти |
||||||||
графической |
и |
издательской |
|
|
ческих масс: |
|
||||||
техники |
(В. |
К. |
Зуев, М. Н. |
1 — прессформа; |
2 — гнездо |
литеры; 3 — |
||||||
Шапенков, |
С. |
И. |
Шапошников |
корпус отливной машины; 4—загрузочная |
||||||||
и др.). Схема отливки шрифтов |
камера; |
5—поршень; 6—пластическая |
||||||||||
масса |
в |
рыхлом состоянии; |
7 — пластиче |
|||||||||
из пластических масс показана |
ская |
масса в |
нагретом |
уплотненном со |
||||||||
стоянии; |
8 — литеры, отлитые из пластиче |
|||||||||||
на рис. 76. |
|
|
шрифтов |
из |
ской |
массы, |
в гнезде |
прессформы. |
||||
Для отливки |
|
|
|
|
|
|
пластических масс можно использовать также обычную шрифто литейную машину типа БМ с применением специального литье вого аппарата, сконструированного работниками Второго шриф толитейного завода (Г. И. Федотов, В. Ф. Мельников и др.).
Стереотипы из пластических масс изготовляются путем прес сования. Для этого лист пластической массы впрессовывается при нагревании в углубления матрицы. Материалом для матри цы является пористый прочный картон, пропитанный термореак тивной фенольно-альдегидной смолой.
Матричный материал готовится из фильтровального картона, пропитанного бакелитовым спиртовым лаком. После высушива ния лицевая поверхность пропитанного картона покрывается за щитным слоем, состоящим из бакелитового лака, пресспорошка К-18-2, графита и олеиновой кислоты. Прессование матрицы
190 |
Полиграфические материалы |
производится при нагреве до 125° при давлении до 10 кг/см21. Для прессования стереотипов применяются двухслойные пластины из полихлорвинила; верхний слой из непластифицированного или малопластифицированного полихлорвинила (содержит до 8% дибутилфталата) и основной слой из полихлорвинила с 25—30% пластификатора — дибутилфталата.
Стереотипы прессуют при температуре пластмассы 150—170° и удельном давлении 30—40 кг/см2. Пластмасса должна быть охлаждена в прессе до 40°
Хорошие результаты были получены прессованием клише из пластмассы, содержащей 75% полихлорвиниловой смолы, 20% пластификатора и 5% красящего вещества, например печатной краски. Таким способом изготовляются, например, дубликаты клише, рассылаемые районным типографиям.
Пробельный мелкий материал изготовляют литейным спосо бом, так же как и шрифты; крупнокегельный пробельный ма териал— прессованием из фенопластов.
Кислотоупорные ванны и кюветы для травящих растворов в цинкографиях и гальванических цехах изготовляют склеиванием из листового полиметилметакрилата или прессованием из фено пласта с асбестовым наполнителем — «фаолит».
Прозрачные пластины и пленки — «органическое стекло»,— применяемые для замены стекла в фотомеханике, получают из полиметилметакрилата. Прозрачные пленки из ацетилцеллюло зы и нитроцеллюлозы применяют в качестве подложки при изго товлении фотослоев, для изготовления диапозитивов текстовых форм в глубокой печати, а также для печатания многокрасочных альбомов наглядных пособий.
Переплетные материалы, заменяющие кожу и ледерин и обе спечивающие более красивое оформление переплетов, можно изготовлять из тканей с хлорвиниловой или полиамидной синте
тической смолой.
Применение пластических масс в полиграфической промыш ленности показано в табл. 13, свойства этих пластических масс приводятся в табл. 14 и 15.
Над совершенствованием способов изготовления шрифтов и стереотипов из пластических масс и над их внедрением в про мышленность работает коллектив советских специалистов науч но-исследовательских институтов промышленности пластических масс и полиграфической промышленности в содружестве с поли графическими предприятиями.
1 С. И. Шапошников. Типографские печатные формы из синтетиче ских материалов. Журн. «Полиграфическое производство», 1958, № 7, стр. 10.
Таблица 13
Применение некоторых синтетических полимеров и пластических масс в полиграфической промышленности
Наименование синтети |
Характеристика синтетического полимера |
Область применения синтетического |
||
ческого, полимера или |
или |
пластической массы |
полимера или пластической массы |
|
пластической массы |
||||
|
|
|
Прессовочный порошок типа «карболит»
Волокнит
Фаолит, асбестит
Текстолит
Бумолит— гетинакс
Лигнофоль и балинит
Стекловолокнит и стеклотекстолит
Аминопласты
Целлулоид
Ацетилцеллюлозные пластины, пленки и прессовочные порош ки
Фенольно-альдегидная смола с порош- |
Мелкие детали оборудования, не испытывающие |
большой |
|||||||||||||||
кообразным |
наполнителем — древес |
нагрузки, |
и электротехнические |
изделия |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ной мукой |
|
|
|
волок |
Мелкие детали оборудования, испытывающие нагрузку («сило |
||||||||||||
Фенольно-альдегидная смола с |
|||||||||||||||||
нистым наполнителем—хлопковыми |
вые» детали) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
очесами |
|
|
с |
асбес |
Кислотоупорные кюветы и |
ванны для травящих |
растворов |
|
|||||||||
Фенольно-альдегидная смола |
|
||||||||||||||||
товым наполнителем |
|
|
хлоп |
Поделочный материал — заменитель металлов и |
сплавов |
|
|
||||||||||
Фенольно-альдегидная смола и |
|
|
|||||||||||||||
чатобумажная ткань |
|
|
|
Заменитель текстолита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Фенольно-альдегидная смола с бумагой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
в качестве наполнителя |
|
|
Прочные подставки и колодки под |
клише. |
Детали |
оборудова |
|||||||||||
Фенольно-альдегидная смола и фанер |
|||||||||||||||||
ный березовый шпон |
(тонкие |
слои |
ния, испытывающие нагрузку |
(«силовые» |
детали) |
|
|
|
|||||||||
древесины) в качестве наполнителя |
Применяется во всех |
случаях, |
когда |
требуется |
абсолютная |
||||||||||||
Фенольно-альдегидная |
смола и |
стек- |
|||||||||||||||
лянное волокно в качестве наполни |
прочность к агрессивным средам (кислоты, щелочи), ненабухае- |
||||||||||||||||
теля |
|
|
|
|
мость в органических растворителях, |
устойчивость |
к дейст |
||||||||||
|
|
|
|
|
вию высоких температур |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|||
Прессовочные порошки |
из |
мочевино- |
Мелкие ненагруженные детали |
оборудования, |
окрашенные |
||||||||||||
альдегидной |
смолы |
и |
наполни |
различные яркие цвета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
теля в виде целлюлозы |
|
нитро |
Прессование |
гальванопластических |
матриц. |
Материал |
для |
||||||||||
Пластифицированная камфарой |
|||||||||||||||||
целлюлоза в виде пластин и пленск |
изготовления подложек |
фотопленок |
|
Материал |
в |
виде |
|||||||||||
Пластифицированная ацетилцеллюлоза |
Прессование гальванопластических |
матриц. |
|||||||||||||||
с возможным добавлением наполни- |
пленок, используемый в качестве |
подложек фотопленок, |
и |
||||||||||||||
теля |
|
|
|
|
печатный материал |
для |
изготовления |
наглядных |
пособии. |
||||||||
|
|
|
|
|
С наполнителем — прессовочный материал |
для изготовления |
пластмассных клише
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
таблицы 13 |
||||
Наименование синтети |
Характеристика синтетического |
полимера |
Область применения |
синтетического |
|
|
|||||||||||||
ческого полимера |
или |
|
|
||||||||||||||||
|
или пластической массы |
|
полимера или пластической массы |
|
|
||||||||||||||
пластической массы |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Органическое стекло |
1. |
Полиметилметакрилат в |
виде пла |
В фотомеханике |
вместо |
силикатного стекла, кислотоупорные |
|||||||||||||
|
|
2. |
стин |
|
водной дисперсии |
кюветы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
То же в виде |
Переплетный клей |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Винипласт |
|
Пластифицированный полихлорвинил |
Дубликаты типографских клише, |
красочные валики, переплет |
|||||||||||||||
Текстовиннт (искусст |
|
в виде пластин или порошка |
с |
ные материалы, |
стереотипные печатные формы |
декельного |
|||||||||||||
Хлопчатобумажная |
ткань-основа |
С гладкой поверхностью |
применяется |
в |
качестве |
||||||||||||||
венная кожа) |
|
|
нанесенным на |
ее поверхность слоем |
материала; с узором тиснения, |
иммитирующим |
натуральную |
||||||||||||
|
|
|
полихлорвинила, |
пластификатора и |
кожу, применяется в качестве |
переплетного материала, так |
|||||||||||||
Полиизобутилен |
|
|
красочных пигментов |
степени поли |
же как и ледерин |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Полиизобутиден разной |
Синтетический очень прочный и эластичный клей. Пленкообра- |
|||||||||||||||||
|
|
|
меризации |
|
|
|
|
|
зователь для печатных красок, |
добавки в печатные |
краски |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для изменения их свойств. Синтетическое масло для изготов |
|||||||||
Полистирол и сополи |
Непластифицированный продукт в виде |
ления печатных |
красок |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Типографские шрифты и стереотипы |
|
|
|
|
|||||||||||||||
мер стирола с акри |
|
порошка или пластин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
лонитрилом |
|
1. |
Пластифицированный продукт иног |
Типографские шрифты и стереотипы |
|
|
|
|
|||||||||||
Поливинилацетат |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
да с наполнителем |
|
|
|
Переплетный клей |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Полиамидные смолы и |
2. То же в виде водной дисперсии |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Синтетические полимеры, получаемые |
Волокно капрон для сшивания книг и для изготовления декель |
||||||||||||||||||
пластические |
массы |
|
полимеризацией |
|
капролактама, |
АГ- |
ных тканей—покрышек. |
Типографские |
шрифты, |
клише и |
|||||||||
на их основе |
|
|
соли и |
других мономеров |
|
|
стереотипы. Искусственная кожа для изготовления |
перепле |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тов книг и для |
других |
|
целей. |
Спирторастворимая |
смола — |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заменитель шеллака для изготовления красок глубокой печати |
|||||||||
|
|
Кремнийорганические полимеры в |
виде |
и переплетной |
фольги. |
Средство для лакирования |
|
||||||||||||
Силоксаны —кремний- |
Красочные валики, офсетные пластины, |
синтетические олифы, |
|||||||||||||||||
|
смол, |
каучукообразных продуктов, |
|||||||||||||||||
органические |
поли |
|
масел, |
жидкостей |
|
|
|
гидрофобизаторы бумаги и офсетной печатной формы, |
добавки |
||||||||||
меры |
|
|
|
асфальта, |
в офсетные краски для предотвращения |
зажипивания формы. |
|||||||||||||
|
Прессовочный порошок |
из |
|||||||||||||||||
Асфальто-пековые |
Добавки в краски с целью изменения их свойств |
|
|
||||||||||||||||
|
пластификатора (масло) и наполните |
|
|
||||||||||||||||
композиции |
|
|
Кислотоупорные кюветы и |
ванны для травящих растворов |
|||||||||||||||
|
|
|
ля (каолин, сажа) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физико-механические свойства некоторых пластических масс на основе термореактивных |
|
|
|
Таблица 14 |
||||||||||||
фенольно-альдегидных смол |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Из пресспорошков с |
|
|
|
Слоистые с |
|
|
||||
|
Наименование показателя |
|
древесной |
хлопковыми |
асбестовым |
хлопчатобу |
бумагой |
стеклянной |
древесным |
|||||||
|
|
|
|
|
мукой |
очесами |
волокном |
мажной |
тканью |
шпоном |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тканью |
|
|
|
|
|
1. |
Удельный вес........................ |
|
|
|
1,3—1,4 |
1,35—1,45 |
1,7—1,85 |
1,3—1,4 |
1,3—1,4 |
1,75 |
1,3 |
|||||
2. |
Удельная ударная |
вязкость |
4,0—4,8 |
9—14 |
20—21 |
25—30 |
16—20 |
60—125 |
17—20 |
|||||||
|
в кг • см/кг2 ............... |
|
|
|
||||||||||||
3. |
Предел прочности при |
стати |
500—600 |
500 |
600—800 |
вдоль основы |
|
|
вдоль основы |
|
||||||
|
ческом изгибе в кг/см2 . |
. |
1200—1400 1000—1300 2200—2800 2200—2800 |
|||||||||||||
4. |
Предел прочности при сжатии |
1500—1600 |
1200 |
800—1000 |
вдоль основы вдоль |
листа вдоль основы |
|
|||||||||
|
в кг!см2...................... |
|
|
|
2300—2500 |
2400—3400 |
3000—3200 1550—1850 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вдоль |
5. |
Предел прочности при растя |
375—530 |
300 |
270—300 |
850—100Э |
800—1000 |
вдоль основы |
волокна |
||||||||
|
жении в кг/см2 |
......... |
|
|
2500—3000 |
2200—3000 |
||||||||||
6. |
Твердость по |
Бринеллю |
25—40 |
25 |
30 |
|
34 |
25—30 |
24—35 |
19 |
||||||
|
в кг/мм2 ......... |
|
|
|
|
|||||||||||
7. |
Теплостойкость по Мартенсу |
100—110 |
100—130 |
200 |
120-125 |
130—150 |
135—150 |
140—200 |
||||||||
|
в С°.................................... |
|
|
|
||||||||||||
8. |
Влагопоглощение |
в |
% |
за |
0,1—0,3 |
0,4 |
0,8—1,0 |
0,8—1,5 |
1,0—2,5 |
2,5 |
5—18 |
|||||
|
24 час........................................ |
|
|
|
||||||||||||
9. |
Маслопоглощение в |
% |
за |
до |
0,03 |
до |
0,05 |
0,0 |
0,5—1,5 |
1,0—1,5 |
1,5—2,0 |
3-5 |
||||
|
24 час........................................ |
|
|
|
||||||||||||
10. |
Действие слабых |
кислот |
. |
н. |
д. |
н- |
д. |
Н. |
д. |
Н. д. |
н. |
д. |
Н. |
Д. |
Н. д. |
|
11. |
Действие слабых щелочей . |
с. д.—н. |
с. д.—н. |
С. |
д. |
с. д.—н. |
с Д.—Н. |
с. |
д. |
с. д.—н. |
н еирсевует; с. д — слабо действует; н,— набухает.
IM |
Полиграфические |
материалы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Физико-механические свойства некоторых пластических масс |
|
||||||||||
|
|
|
на основе термопластических синтетических смол |
|
|
|||||||
Наименование показателя |
Полиэтилен |
Полистирол |
Полиметил |
Полиамиды |
||||||||
метакрилат |
||||||||||||
1. |
Удельный вес . . . |
1.1 |
1,1 |
1.18 |
1,13 |
|||||||
2. |
Удельная ударная вяз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. |
кость в кг-см/кг3 |
20—30 |
10—18 |
30 |
100 |
|||||||
Предел прочности при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
статическом |
изгибе |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
в кг/см3................. |
|
|
120 |
800—900 |
до |
1100 |
700—900 |
||||
Предел прочности при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. |
сжатии |
в |
кг/см2 . . |
220 |
1000 |
800 |
700—900 |
|||||
Предел |
прочности при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
растяжении в кг/см3 |
120—140 |
350—400 |
750 |
450—500 |
|||||||
6. Твердость |
по Бринел- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
7. |
лю в кг'мм3 .... |
по |
13 |
18—21 |
30 |
5—8 |
||||||
Теплостойкость |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
8. |
Мартенсу в С° ... |
100-110 |
75—80 |
56 |
60 |
|||||||
Влагопоглэщение в % |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
9. |
за 24 час..................... |
|
|
0,05 |
до |
0,03 |
до |
0,17 |
до |
1,8 |
||
Маслопоглощение в % |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
10. |
за 24 час..................... |
|
|
0,05 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|||||
Действие слабых кис- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
11. |
лот............................. |
|
слабых |
н. |
д. |
Н. |
д. |
Н. д.1 |
Н. |
д. |
||
Действие |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
щелочей |
.................... |
|
|
н. |
д. |
н. |
д. |
Н. |
д. |
н. |
д. |
Примечание\ н. д.— не действуют.
1 Стоек к минеральным кислотам, в уксусной ( других окислительных кислотах растворяется.
§ 58. КАУЧУК НАТУРАЛЬНЫЙ И СИНТЕТИЧЕСКИЙ
Основным сырьем для получения резины является каучук, придающий резине особые свойства: упругость, эластичность, механическую прочность, непроницаемость для жидкостей и га зов, электроизоляционные свойства, низкую теплопроводность.
Натуральный каучук получается коагуляцией латекса — сока каучуконосных растений в виде дисперсии (эмульсии) каучука в воде, добавлением к нему уксусной или муравьиной кислоты. Свернувшийся латекс-каучук высушивают, вальцуют и наре зают листами. Первыми в мире с натуральным каучуком познакомились индейцы Южной Америки, которые из каучука делали мячи, сосуды для воды и отливали на собственных ногах калоши. Название каучук произошло от слов «као-чу», что озна чает у индейцев «слезы дерева». Натуральный каучук по хими
|
Раздел третий, Синтетические полимеры |
|
|
195 |
||
ческому составу представляет собой полимер изопрена. И дей |
||||||
ствительно, |
при термической |
деполимеризации |
натурального |
|||
каучука получается изопрен: |
|
|
|
|
|
|
------- |
СН2—С=СН—СН2------- |
------------- |
► п СН2=С—СН=СН2 |
|
||
|
I---------------------------------- |
|
I |
|
|
|
|
СН3 |
] п |
СН3 |
|
|
|
натуральный каучук—полимер |
|
изопрен |
|
|
||
|
изопрена |
|
|
|
|
|
Средний молекулярный вес |
натурального каучука |
150000— |
||||
500 000; длина молекулярной цепи 10 000—40 000 А, при |
попе |
|||||
речном сечении 1,5—2,0 А. |
|
|
|
|
|
|
Натуральный каучук имеет высокую эластичность |
и |
проч |
||||
ность, но затвердевает при низкой |
температуре |
(на |
морозе) |
|||
и расплавляется при нагревании и впитывает воду, а также рас |
||||||
творяется в |
бензине и многих |
других органических |
раствори |
телях. По этой причине каучук долгое время не находил приме нения, пока предприимчивый англичанин Макинтош не изобрел способа вулканизации каучука, т. е. обработки его серой при на гревании. Вулканизация, т. е. присоединение серы к каучуку в процессе изготовления резины, идет по месту двойных связей, «сшивая» соседние молекулы каучука в пространственную ре шетку, характерную для строения резины.
Кроме резины из натурального и особенно из синтетического изопренового каучука, СКИ получают смолообразные продукты с температурой плавления около 125—135°, хорошо растворимые в маслах и толуоле и известные под названием циклизованных
и окисленных каучуков.
Циклизованный каучук, т. е. каучук, линейное строение мо лекулы которого чередуется с кольцами, образованными из двух звеньев изопрена (подобно тому как это имеет место в терпе нах), получается при медленном нагревании каучука в присут
ствии катализаторов кислого характера.
Окисленный каучук получается, например, при вальцевании каучука с добавлением небольших количеств катализаторов
окисления.
Циклизованные и окисленные каучуки, а также различного рода сополимеры на основе каучуков, например с канифолью, применяются для изготовления быстрозакрепляющихся типо графских и офсетных красок, а также бензиновых красок глубо
кой печати.
Мировое производство натурального каучука сосредоточено в руках группы крупных капиталистов, владеющих каучуковыми плантациями. Поэтому каучук широко импортировался в страны (в том числе и в СССР), не имеющие собственных каучуковых
196 |
Полиграфические материалы |
плантаций. Теперь в нашей стране широко культивируются ра стения-каучуконосы: кок-сагыз, так-сагыз, хондрилла, украин ский ваточник, дающие натуральный каучук. Натуральный кау чук из кок-сагыза и других растений не уступает по качеству лучшим сортам импортного каучука. Но, даже при широком раз
|
витии отечественного плантационно |
|||||||
|
го каучука, |
он |
не сможет удовлет |
|||||
|
ворить |
потребности |
нашей |
страны |
||||
|
в каучуке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Синтетический каучук. Для осво |
|||||||
|
бождения отечественной |
резиновой |
||||||
|
промышленности от иностранной за |
|||||||
|
висимости |
в |
области |
получения |
||||
|
натурального |
каучука, |
Советским |
|||||
|
правительством |
еще в 1926 г. |
был |
|||||
|
объявлен международный |
конкурс |
||||||
|
на лучший способ изготовления син |
|||||||
|
тетического |
каучука. |
Победителем |
|||||
|
конкурса вышел С. В. Лебедев. Он |
|||||||
|
предложил способ изготовления син |
|||||||
|
тетического бутадиенового (диви- |
|||||||
|
нильного) |
каучука |
переработкой |
|||||
Сергей Васильевич |
спирта. В 1932 г. был пущен в ход |
|||||||
первый завод синтетического |
бута |
|||||||
Лебедев (1874—1934). |
диенового |
каучука |
по |
|
способу |
|||
|
С. В. Лебедева (рис. 77). |
|
|
СКВ. |
||||
Бутадиеновый (дивинильный) |
синтетический |
каучук |
|
Технологический процесс производства синтетического каучука по способу С. В. Лебедева состоит из: 1) получения бутадиена из этилового спирта, 2) очистки бутадиена от примесей и 3) поли
меризации бутадиена, т. е. превращения его в бутадиеновый! син тетический каучук.
Превращение спирта (обычно синтетического, получаемого переработкой древесных опилок) в бутадиен происходит при вы сокой температуре над раскаленным катализатором—металли ческим натрием по схеме:
1000° 2С2Н5ОН ------- >- СН2=СН—СН=СН2 + 2Н2О + Н2.
Na
этиловый спирт бутадиен вода водород
Бутадиен очищают от примесей. Чистый бутадиен — бесцвет ная жидкость, кипящая при температуре минус 4,5°. Его полиме ризуют в больших стальных аппаратах—автоклавах, под дав лением в присутствии катализатора — металлического натрия. Реакция идет по схеме:
|
|
197 |
Раздел третий. Синтетические полимеры |
|
|
п СН2=СН—СН=СН2 ->- [------- |
СН2—СН=СН—СН2------- |
ь |
бутадиен |
бутадиеновый |
|
|
синтетический |
|
|
каучук |
|
Теперь для получения синтетического каучука используют газы, выделяющиеся при крекинге нефти (см. § 131), содержа-
ВыЗиение и очистка
Полимеризация
Обработка
HllfUyK
Рис. 77. Схема получения каучука из спирта.
щие большое количество этилена. Из этилена, прямым присое динением к нему воды в присутствии катализатора, готовят син тетический спирт, который в дальнейшем перерабатывают по способу С. В. Лебедева в бутадиен, а затем —в каучук.
сн2=сн2 + н2о -+ сн3—сн2—он.
этилен вода этиловый спирт
Бутадиеновый синтетический каучук по свойствам подобен на туральному, но несколько менее эластичен и менее морозостоек. Применяется в сочетании с бутадиен-нитрильным синтетическим каучуком для изготовления офсетных резиновых пластин и ти пографских резиновых печатных форм-дубликатов.
Бутадиен-стирольный каучук СКС. Если полимеризацию бу
тадиена (дивинила) проводить в состоянии водной эмульсии совместно со стиролом, то удается получить новый вид синтети ческого дивинил-стирольного каучука в виде латекса (по внеш нему виду похожий на латекс натурального каучука). Такой каучук удобен в резиновой промышленности для пропитки тка ней и пр., так как не требует для своего растворения применения огнеопасных и вредных для здоровья рабочих органических рас творителей, например бензина.
198 |
Полиграфические материалы |
Наиболее распространенный вид этого каучука известен под названием СК.С-30, содержащий около 30% полимеров стирола.
СН2=СН—СН=СН2 + сн=сн2 —сн2—сн=сн—сн2—сн—сн2--
бутадиен
стирол |
одно из звеньев молекулярной цепи |
|
сополимера бутадиена и стирола или |
|
бутадиен-стирольного каучука |
Бутадиен-стирольный синтетический каучук — универсальный каучук — вследствие хорошего качества и доступности исходно го сырья вырабатывается в очень больших количествах; заме няет натуральный каучук почти во всех областях, когда от рези ны не требуется высокой маслостойкости. Резина из бутадиен стирольного каучука, в частности, применяется в качестве основ ного слоя при изготовлении типографских резиновых форм дубликатов, верхний слой резины в этом случае изготовляют из маслопрочного бутадиен-нитрильного каучука (см. ниже). Бу тадиен-стирольный латекс, т. е. каучук СКС-30 в виде водной дисперсии, применяется в качестве переплетного клея.
Хлоропреновый синтетический каучук (совпрен, или неопрен)
получается полимеризацией хлоропрена.
п сн2=с—сн=сн2 —>--- |
сн2-с=сн-сн2—сн2—с=сн—сн2-- |
|
СI1 |
СI 1 |
СI 1 |
хлоропрен |
|
хлоропреновый каучук |
.Резина из хлоропренового каучука отличается высокой стой костью к действию бензина, керосина и масел. По этой причине хлоропреновый каучук применяется для изготовления резино вых красочных валиков. Хлоропреновый каучук вулканизуется
при нагревании без участия серы.
Бутадиен-нитрильный каучук СКН получается совместной по лимеризацией бутадиена и нитрила акриловой кислоты (акрило нитрила); содержит до 40% акрилонитрила.
сн2=сн—сн=сн2 + ch2=ch-cn--- >■
бутадиен акрилонитрил
.. •—сн2—сн=сн—сн2—сн2—сн--
i CN
структурное звено бутадиеннитрильного синтетического
каучука