Свойства и применение бутадиен-стирольных (α-метилстирольных) каучуков, получаемых полимеризацией в эмульсии

Макромолекула бутадиен-стирольных каучуков, получаемых эмульсионной полимеризацией, характеризуется наличием следу­ющих структур:

Около 80% звеньев бутадиена присоединены в положение 1,4-, около 20% —в положение 1,2-. Относительное содержание 1,4-цис- и 1,4-транс-звеньев зависит от температуры полимеризации:

Содержание звеньев, %	Температура, 50 °С	Температура, 5 °С
1,4-транс-	62—65,3	71,7-72,0
1,4-цис-	14,0—18,3	7,0—12,3
1,2-	16,3—23,0	15,8-21,0

Звенья стирола распределены в макромолекуле нерегулярно.

Бутадиен-стирольные каучуки относятся к аморфным некристаллизующимся полимерам. Ниже приведены их физико-химические свойства:

Ненасыщенность, %	89
Молекулярная масса Мη·10-5	1,5-4
Показатель полидисперсности Мω/Мn	2-5
Константы в уравнении Марка—Хувинка К, дл/г (при 25 СС в бен­золе) α	5,4·10-4
	0,66
Плотность (при соотношении бутадиен : стирол = 70:30), г/см3	0,92-0,93
Температура стеклования, °С	-52–-56

Бутадиен-стирольные каучуки растворяются в ароматических и алифатических углеводородах, не стойки к действию смазочных масел, однако достаточно стойки к действию разбавленных кислот и полярных углеводородов, стойки к действию воды. Воздействие теплоты, кислорода, озона и света вызывает глубокие структурные изменения: на ранних стадиях преобладают процессы деструкции, а с развитием термического окисления — процессы структурирования. Каучуки, заправленные стабилизаторами, не изменяют свойств при хранении в течение двух и более лет.

В России выпускаются следующие марки каучуков.

Высокотемпературные: СКМС-10, СКМС-50, СКМС-30РП, БС-45АК.

Низкотемпературные: СКС-30 АРКП, СКС-30 АРПД, СКМС-30 АРК, СКМС-30 АРКМ-15, СКМС-30 АРКМ-27, СКС-30 АРКМ-15.

Физико-механические свойства резин на основе бутадиен-стирольных каучуков приведены в Приложении 2.

Эмульсионные бутадиен-стирольные (α-метилстирольные) кау­чуки относятся к наиболее распространенным синтетическим каучу­кам общего назначения. Основная область их применения — произ­водство шин. Их широко используют также при изготовлении транс­портерных лент, различных резинотехнических изделий, обуви и др. Специальные марки бутадиен-стирольных каучуков (например, СКМС-30 АРПД), не содержащие электропроводящих примесей, используются в кабельной промышленности. Бутадиен-стирольные каучуки с низким содержанием стирола (10%) применяются для изготовления изделий, работающих в условиях низких температур. На основе бутадиен-стирольных каучуков изготовляют защитные резины, стойкие к воздействию γ-радиации.

Бутадиен-стирольные каучуки вулканизуются серой и перерабатываются на обычном оборудовании резиновой промышленности; высокотемпературные каучуки подвергаются термоокислительной пластикации. Ненаполненные вулканизаты на основе бутадиен-стирольных каучуков отличаются низкими физико-механическими показателями и не находят технического применения. В качестве наполнителя используется технический углерод.

БУТИЛКАУЧУК

Бутилкаучук — продукт сополимеризации изобутилена и не­большого количества изопрена в присутствии трихлорида алюминия в метилхлориде или комплексного катализатора на основе алюминий-органического соединения в изопентане при низкой температуре:

97 – 99 %

Процесс получения бутилкаучука состоит из следующих основ­ных стадий: приготовление катализаторного раствора или каталити­ческого комплекса; приготовление шихты; сополимеризация; водная дегазация; выделение, сушка и упаковка каучука.

Вспомогательными операциями являются приготовление раствора стоппера и суспензии стабилизатора; приготовление антиагломератора; охлаж­дение, компримирование, осушка и ректификация возвратных продуктов; ректификация промывного растворителя.