Типы и свойства изопреновых каучуков Характеристики изопреновых каучуков, производимых в разных странах мира

Показатели	СКИ-3 Россия	Натсин 2200 (США)	Эуропрен JR-80 (Италия)	Курапрен JR-10 (Япония)
Содержание звеньев, %
1,4-цис	98,5	98,6	98,0	98,2
1,4-транс	0,8	0,7	1,2	1,3
3,4-	0,7	0,7	0,8	0,5
Средневязкостная молекулярная масса, тыс.	878,3	722,8	574,1	762,7
Содержание гель-фракции в гексане, %	4,5	23	20	20
Индекс набухания гель-фракции в гексане	130	41	62	44
Степень кристалличности, %	30	30	28	29
Индукционный период кристаллизации, час	3,0	5,0	4,5	-
Потеря массы при 105оС, %	0,34	0,57	0,50	0,65
Массовая доля, %
золы	0,22	0,24	0,09	0,19
меди·104	0,3	0,09	0,20	следы
железа·103	1,2	1,0	1,2	2,0
титана·102	5,6	5,8	2,3	1,7
Стабилизатор	Аминного типа	Ионол	Феноль-ного типа	Ионол
Индекс сохранения пластичности % (140оС, 30 мин)	82	79	65	65
Индекс сохранения характеристической вязкости, % после вальцевания (120оС, 10 мин)	96	89	85	85
Константа релаксации напряжения резины·103, мин-1 (120оС, воздух)	2,0	3,3	3,9	3,8

Выпускаемый отечественной промышленностью изопреновый каучук СКИ-3 по своим показателям практически аналогичен зарубежным аналогам.

Отечественный массовый изопреновый каучук отличается от зарубежных аналогов значительно более низким содержанием геля и большей устойчивостью к термической и термоокислительной деструкции. Последнее связано с применением более эффективных стабилизаторов аминного типа.

Синтетические изопреновые каучуки отличаются от НК, главным образом по когезионной прочности и клейкости сырых резиновых смесей, кроме того, имеются различия и в свойствах вулканизатов. Для устранения этих недостатков в конце прошлого века проведено значительное число исследовательских работ по модификации синтетического изопренового каучука. Это привело к созданию технологий получения различных марок модифицированных изопреновых каучуков. Прежде всего, каучуки различаются по способу полимеризации и природе примененного катализатора:

• СКИ-1 – каучук, получаемый газофазной полимеризацией на металлическом литии качестве катализатора;

• СКИ-2 – каучук, получаемый полимеризацией в растворе с использованием в качестве катализатора бутиллития;

• СКИ-3 – основной тип изопренового немодифицированного каучука, получаемый полимеризацией в растворе на катализаторах Циглера-Натта (тетрахлорид титана и триизобутилалюминий);

Иногда путем небольшого изменения технологического процесса удается основному каучуку СКИ-3 придать некоторые иные свойства. Примерами таких полимеров являются:

• СКИ-3Д – каучук диэлектрического назначения, при его получении проводят более тщательную отмывку полимеризата от примесей ионов металлов;

• СКИ-3В – вакуумированный каучук с пониженным содержанием летучих примесей;

• СКИ-3П – пищевой каучук, не содержащий противостарителей аминного типа и других вредных примесей;

• СКИ-3С – светлый каучук, в его состав входит нетемнеющий противостаритель фенольного типа – Агидол-2.

На основе каучука СКИ-3 разработаны различные модифицированные варианты 1,4-цис-полиизопренов, причем, как правило, при их получении сохраняется технология синтеза и выделения каучука:

• СКИ-3-01 – модифицирован п-нитрозодифениламином (ПНДФА), вводимым в количестве 0,2–0,3% мас.; такой каучук близок к НК по клейкости сырых резиновых смесей, но характеризуется нестабильностью пластичности при хранении. Введение специальной стабилизирующей добавки позволяет устранить этот недостаток, и такой каучук выпускают для использования в составе резин для крупногабаритных шин под торговой маркой СКИ-3-01 КГШ.

• СКИ-3-05 – каучук, также модифицированный с помощью ПНДФА (0,4–0,5 % мас. в расчете на каучук), но с добавлением в качестве кислоты Льюиса, блокирующей свободные аминные группы модификатора, хлорида цинка (0,1% мас. в расчете на полимер);

• СКИ-3-08 – каучук, также модифицированный с помощью ПНДФА, но вместо хлорида цинка в него вводят динонилнафталинсульфокислоту (продукт НД)

• СКИ-3БЛК – серия изопреновых каучуков, модифицированных белками; в таких каучуках основным модификатором является обычно ПНДФА, а дополнительным – белок. Из этой серии модифицированных каучуков наибольший практический интерес представляют каучуки СКИ-3-01 с введением в них кератина (1,3%), лецитина (0,05–0,1%) и белка. Такие каучуки по когезионной прочности превосходят каучук СКИ-3 и приближаются к НК.

• СКИ-3КП – каучук с повышенной когезионной прочностью, модифицированный производными алкилфенолоаминных смол, которые обладают к тому же свойствами противостарителя.