Физические свойства
Физические свойства БНК существенно зависят от содержания НАК. Бутадиен-нитрильные каучуки хорошо растворяются в кетонах, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах и очень плохо в алифатических углеводородах и спиртах. С увеличением содержания в полимере связанного НАК существенно увеличивается межмолекулярное взаимодействие между цепями полимера и плотность, повышается температура стеклования, снижаются диэлектрические свойства, уменьшается растворимость в ароматических растворителях и увеличивается стойкость к набуханию в алифатических углеводородах.
Бутадиен-нитрильные каучуки реагируют с О2, С12, по двойным связям - с меркаптанами, подвергаются избирательному каталитическому гидрированию по двойным связям. Нестабилизированные каучуки быстро разрушаются, особенно в присутвии примесей соединений переходных металлов. При нагревании и действии ионизирующих излучений бутадиен-нитрильные каучуки структурируются, при 430 °С они разлагаются с выделением HCN, наиболее радиационно-стойкий каучуки с ~ 40% акрилонитрильных звеньев. Бутадиен-нитрильные каучуки стабилизируют обычными окрашивающими или не окрашивающими антиоксидантами, например М-фенил-2-нафтиламином или 2,4,6-три-трет-бутилфенолом (1-3% от массы каучука).
2. Технологические свойства
В зависимости от условий регулирования процесса полимеризации БНК выпускают с различными пластоэластическими свойствами:
Очень жесткие (твердые) - с жесткость по Дефо 21,5 –27,5 Н или вязкостью по Муни выше 120 усл. ед.;
Жесткие - с жесткостью по Дефо 17,5–21,5 Н или вязкостью по Муни 90–120 усл. ед.;
Мягкие - с жесткостью по Дефо 7,5–11,5 Н или вязкостью по Муни 50–70 усл. ед.
В соответствии с этим к обозначению каучука добавляют букву Т –для очень жестких каучуков или М –для мягких. Для каучуков получаемых в присутствии алкилсульфонатов в качестве эмульгаторов, к обозначению каучука добавляется буква С. Например, СКН-18МС обозначает, что каучук содержит около 18% связанного НАК, мягкий (за счет пониженном молекулярной массы), получен в присутствии биологически разлагаемого алкилсульфонатного эмульгатора.
Классификация БНК предусматривает их деление по жесткости (таблица) и содержанию акрилонитрила (цифра в процентах из маркировки) в реакционной среде.
Переработка БНК затруднена из-за высокой жесткости, обусловленной большим межмолекулярным взаимодействием. Обрабатываемость каучуков различных марок зависит от их исходной вязкости, а также от содержания нитрильных групп. Для всех каучуков жестких типов необходима предварительная пластикация, причем наиболее эффективна механическая пластикация на вальцах при температуре 30–40 С.
По скорости пластикации БНК могут быть расположены в следующий ряд: СКН-40>СКН-26>СКН-18. Термоокислительная деструкция БНК малоэффективна и не находит практического применения. Существенные трудности возникают при изготовлении резиновых смесей на основе БНК в резиносмесителях, так как при этом вследствие повышенного теплообразования развиваются высокие температуры, которые приводят к повышению жесткости смесей из-за подвулканизации или термоструктурирования каучука.
Бутадиен-нитрильные каучуки технологически совместимы с другими каучуками, напр. бутадиеновыми, бутадиен-стирольными, полисульфидными, а также с феноло-формальдегидными смолами и др. Для их вулканизации применяют серу, тетраметилтиурамдисулъфид (при получении теплостойких резин); ускорителями вулканизации служат, как правило, N-циклогексилбензотиазол-2-сульфенамид (сульфенамид Ц), ди (2-бензотиазолилдисульфид), 2-меркаптобензотиазол. В качестве наполнителей резиновых смесей используют технический углерод (сажу), мел, каолин, SiO2 и др. В качестве пластификаторов - сложные эфиры (фталаты, себацинаты), а также канифоль, инден-кумароновые и феноло-формальдные смолы. Общее содержание ингредиентов может изменяться в пределах 50-150 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.