Хлоропреновый каучук способ получения

ХЛОРОПРЕНОВЫЕ КАУЧУКИ

Структура и свойства каучуков. Звенья хлоропрена в макромолекуле хлоропреновых каучуков имеют конфигурации 1,4-транс (ф-ла I, 88-92%), 1,4-цис (II, 7-12%), 1,2 (III, 4,5%) и 3,4 (IV, 1%).

Вследствие регулярности строения хлоропреновые каучуки склонны к кристаллизации (сополимеры менее склонны, чем гомополимеры). Среднемассовая мол. м. 100-500 тыс.; индекс полидисперсности= 1,5-3,0 (— среднечисловая мол. м.); плотн. 1,20-1,15 г/см 3 (25 °С), т. стекл. от — 40 до -43 °С; 8,4 кДж/моль; плотн. энергии когезии 342-390 МДж/м 3 . Раств. в СНС1₃, кетонах, этилацетате, смесях р-рителей (напр., метилэтилкетон-толуол), набухают в алифатич. углеводородах.
Х лоропреновые каучуки достаточно стойки к воздействию О₂, солнечного света, с О₃ образуют полимерные пероксиды, под действием ионизирующих излучений структурируются. При нагр. до 170 °С интенсивно выделяют НС1. Стабилизируют хлоропреновые каучуки антиоксидантами аминного или фенольного типа (1-3% от массы каучука).

Получение каучуков. Осн. пром. способ — эмульсионная полимеризация в водной фазе при 40 °С, протекающая по радикальному механизму. Эмульгаторы — алкилсульфонаты или канифольные мыла, регуляторы мол. м.- S, тиурамдисульфиды, тиолы (меркаптаны). Инициатор полимеризации гл.обр. K₂S₂O₇. Макромолекулы хлоропренового каучука, получаемого в присуг. серы, имеют строение
где п = 100 — 1000, х = 2 — 8. При достижении необходимой степени превращения мономеров (65-75%) в латекс вводят эмульсии или р-ры тиурамдисульфидов (напр., тетраэтилтиурамдисульфида) и антиоксиданта и выдерживают неск. часов при 25 °С для созревания латекса. При получении хлоропреновых каучуков, регулированных тиолами (напр., тpeт-додецилтиолом), в латекс добавляют только антиоксидант; стадия созревания в этом случае исключается. После отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют вымораживанием на барабанах, промывают водой и сушат.
Цвет хлоропреновых каучуков от светло-янтарного до темно-желтого, содержание примесей (остатков эмульгаторов, влаги и др.) до 5% по массе; осн. форма выпуска — гранулы. Производят также жидкие хлоропреновые каучуки и латексы (см. Латексы синтетические).

Технологические характеристики каучуков. Вязкость хлоропреновых каучуков по Муни (100 °С) может достигать 35-75 и более. Перерабатывают хлоропреновые каучуки на обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах); изделия вулканизуют при 140-160 °С в прессах, котлах и др. Хлоропреновые каучуки технологически совместимы с др. каучуками, напр. бутадиен-нитрильными, бутадиен-стирольными, бутадиеновыми, изопреновыми, НК, а также с реакто- и термопластами. Перед изготовлением резиновых смесей гомополимеры хлоропрена декристаллизуют в распарочных камерах при 60-70 С в течение 4-6 ч или пластицируют. Для вулканизации хлоропреновых каучуков применяют гл. обр. ZnO (2-5 мас. ч.), MgO (2-10 мас. ч.), ускоритель вулканизации — 2-меркаптоимидазолин; для хлоропреновых каучуков меркаптанового регулирования — смесь серы, дифенилгуанидина и тетраметилтиурамдисульфида. Наполнители резиновых смесей — техн. углерод (сажа), мел, каолин и др., пластификаторы — гл. обр. сложные эфиры (фталаты, себацинаты), а также канифоль, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы. Общее содержание ингредиентов 50-150 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.

Свойства вулканизатов. Св-ва резин на основе хлоропреновых каучуков определяются способом регулирования мол. м. (табл.). Резины на основе хлоропреновых каучуков масло-, бензо-, озоно-, свето-, тепло- и огнестойки, сравнительно стойки в нек-рых к-тах (Н₃ВО₃, НС1, разб. H₂SO₄), щелочах; под действием HNO₃, конц. H₂SO₄, CS₂, SO₃, Н₂О₂ разрушаются. Пригодны для эксплуатации при т-рах от -40 до 110 °С, кратковременно до 140 С.

СВОЙСТВА РЕЗИН НА ОСНОВЕ ХЛОРОПРЕНОВЫХ КАУЧУКОВ*

Источник

Хлоропреновый каучук способ получения

Хлоропреновые каучуки (полихлоропрены, наириты, неопрены, байпрены, бутахлоры, скайпрены), продукты гомо- и сополимеризации хлоропрена. Выпускают главным образом высокомолекулярные гомополимеры хлоропрена и его сополимеры с 3-10% дихлорбутадиена.

Звенья хлоропрена в макромолекуле хлоропреновых каучуков имеют конфигурации 1,4-транс (формула I, 88-92%), 1,4-цис (II, 7-12%), 1,2 (III, 4,5%) и 3,4 (IV, 1%).

2-Хлорбутадиен-1,3

Физические свойства хлоропреновых каучуков

Вследствие регулярности строения хлоропреновые каучуки склонны к кристаллизации (сополимеры менее склонны, чем гомополимеры), благодаря чему ненаполненные резины на их основе имеют высокую прочность.

Растворяются в СНСl₃, кетонах, этилацетате, смесях растворителей (например, метилэтилкетон-толуол), набухают в алифатических углеводородах.

Хлоропреновые каучуки достаточно стойки к воздействию О₂, солнечного света, с О₃ образуют полимерные пероксиды, под действием ионизирующих излучений структурируются. При нагреве до 170°С интенсивно выделяют НСl.

Стабилизируют хлоропреновые каучуки антиоксидантами аминного или фенольного типа (1-3% от массы каучука).

Получение хлоропреновых каучуков

Основной промышленный способ – эмульсионная полимеризация в водной фазе при 40°С, протекающая по радикальному механизму. Эмульгаторы – алкилсульфонаты или канифольные мыла. Инициатор полимеризации главным образом K₂S₂O₇.

При достижении необходимой степени превращения мономеров (65-75%) в латекс вводят эмульсии или растворы тиурамдисульфидов (например, тетраэтилтиурамдисульфида) и антиоксиданта и выдерживают несколько часов при 25°С для созревания латекса. При получении хлоропреновых каучуков, регулированных тиолами, в латекс добавляют только антиоксидант; стадия созревания в этом случае исключается.

После отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют вымораживанием на барабанах, промывают водой и сушат.

Цвет хлоропреновых каучуков от светло-янтарного до темно-желтого, содержание примесей (остатков эмульгаторов, влаги и другие) до 5% по массе. Основная форма выпуска – гранулы. Производят также жидкие хлоропреновые каучуки и латексы.

Перерабатывают хлоропреновые каучуки на обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах). Изделия вулканизуют при 140°-160°С в прессах, котлах и др.

Хлоропреновые каучуки технологически совместимы с другими каучуками. Например: бутадиен-нитрильными, бутадиен-стирольными, бутадиеновыми, изопреновыми, натуральным каучуком, а также с реакто- и термопластами.

Наполнители резиновых смесей — сажа, мел, каолин и др. Пластификаторы — главным образом сложные эфиры, а также канифоль, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы.

Свойства вулканизатов

Свойства резин на основе хлоропреновых каучуков определяются способом регулирования молекулярной массы.

Вулканизаты, полученные на основе хлоропреновых каучуков, обладают высокой прочностью в сочетании с высокой пластичностью и удовлетворительной эластичностью, хорошей адгезией (способность склеиваться) ко многим субстратам, удовлетворительным сопротивлением истиранию.

Резины на основе хлоропреновых каучуков масло- , бензо- , озоно- , свето- , тепло- и огнестойки, сравнительно стойки в некоторых кислотах (Н₃ВО₃, НСl, разбавленной H₂SO₄), щелочах. Под действием HNO₃, концентрированной H₂SO₄, CS₂, SO₃, Н₂О₂ разрушаются. Пригодны для эксплуатации при температурах от -40 до 110°С, кратковременно до 140 о С.

Газопроницаемость резин из хлоропреновых каучуков ниже, чем резин из неполярных каучуков (изопреновых, бутадиеновых).

Хлоропреновые каучуки и резины на их основе не поддерживают горение.

Применение хлоропреновых каучуков

Хлоропреновые каучуки используют в производстве разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами. Например, уплотнителей, колец круглого сечения, шлангов, рукавов, ремней, прорезиненных тканей, защитных оболочек кабелей, как основу адгезивов.

Жидкие хлоропреновые каучуки применяются для получения антикоррозионных покрытий, а также в качестве пластификаторов.

Источник

Технология производства хлоропреновых каучуков, неопренов

СООБЩЕНИЕ

ПО ХЛОРОПРЕНОВОМУ КАУЧУКУ

Подготовил: Мамедов М. 11‹‹А››

Хлоропреновый каучук (CR, полихлоропрен, в СССР использовалось название «найрит», в западных странах распространён эпоним «неопрен», также известен как байпрен,бутахлор, скайпрен) — разновидность синтетического каучука, полимер хлоропрена. Промышленный метод синтеза CR — полимеризация в водной эмульсии:

Свойства

Хлоропреновый каучук – эластичная светло-желтая масса. Основные свойства: хорошая стойкость к открытому огню; отличная адгезия (способность склеиваться) к тканям и металлам; очень хорошая стойкость к атмосферному воздействию, озоностойкость и стойкость к естественному окислению; хорошая стойкость к истиранию и низкой температуре.

Хлоропреновый каучук кристаллизуется при растяжении, благодаря чему незаполненные резины на его основе имеют высокую прочность. При наполнении CR этот показатель резин в некоторых случаях снижается, однако, др. ценные свойства, например сопротивление раздиру, бензостойкость, как правило, улучшаются.

Ограниченная стойкость при низкой температуре.

Формула строения

Применение

Хлоропреновые каучуки используют в производстве разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с умеренно агрессивными средами, например уплотнителей, колец круглого сечения (O-ring), шлангов, рукавов, ремней, прорезиненных тканей. Вследствие негорючести неопрен используется как покрытие для противопожарных дверей и в элементах пожарного снаряжения. Хлоропреновые каучуки используют как основу адгезивов; жидкие хлоропреновые каучуки — для получения клеев, антикоррозионных покрытий, а также в качестве пластификаторов.

Благодаря хорошим механическим свойствам и относительно низкой стоимости, неопрен, в том числе вспененный, широко применяется для изготовления защитных чехлов для ноутбуков, телефонов, фотоаппаратов и т.д.

Также хлоропрен используется для производства резинового компенсатора ERV-CR. Благодаря приведенным выше свойствам данного материала, данная вибровставка имеет невысокую цену в сочетании с неизменной надежностью.

Негорючесть и устойчивость к погодному воздействию делает хлоропреновые каучуки пригодными для изготовления защитных оболочек кабелей. Так как неопрен имеет низкие электроизоляционные характеристики, используют утолщенную оболочку или комбинируют его с другими каучуками.

Защитная экипировка из неопрена широко используется в экстремальных видах спорта, таких как страйкбол, пейнтбол, альпинизм, а также в парусном спорте и пляжном волейболе. Из неопрена изготавливается туристическая экипировка — непромокаемая обувь, перчатки, носки. Благодаря хорошей устойчивости к морской воде, солнцу и озону, вспененный неопрен является основным материалом для производства гидрокостюмов.

Широко известен как Неопрен (Neoprene) по торговой марке компании DuPont, производящей этот материал с 30-х годов ХХ века. В СССР был известен также под названием «Наирит», по наименованию каучука, выпускаемого Ереванским каучуковым заводом «Наирит», Армения. Также часто полихлоропрен называют по исходному мономеру, хлоропреном, хотя с химической точки зрения, хлоропрен – бесцветная жидкость. Выпускаются различные марки хлоропреновых каучуков, различающихся технологией производства, химическими и механическими свойствами.

Технология производства хлоропреновых каучуков, неопренов

Основной промышленный способ получения хлоропреновых каучуков — эмульсионная полимеризация хлоропрена в водной фазе при 40°С, протекающая по радикальному механизму. Эмульгаторы — алкилсульфонаты или канифольные мыла. При достижении необходимой степени превращения мономеров (65-75%) в латекс вводят эмульсии или растворы тиурамдисульфидов и антиоксиданта и выдерживают несколько часов при 25°С для созревания латекса. При получении хлоропреновых каучуков, регулированных тиолами, в латекс добавляют только антиоксидант; стадия созревания в этом случае исключается. После отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют вымораживанием на барабанах, промывают водой и сушат. Цвет хлоропреновых каучуков — от светло-янтарного до темно-желтого, содержание примесей (остатков эмульгаторов, влаги и др.) до 5% по массе. Основная форма выпуска — гранулы. Производят также жидкие хлоропреновые каучуки и латексы.

Перерабатывают хлоропреновые каучуки на обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах). Изделия вулканизуют при 140°-160°С в прессах, котлах и др. Хлоропреновые каучуки технологически совместимы с другими каучуками, например: бутадиен-нитрильными, этилен-пропиленовыми, бутадиен-стирольными, бутадиеновыми, изопреновыми, бутилкаучуком, натуральным каучуком, а также с реакто- и термопластами. Наполнители резиновых смесей — сажа, мел, каолин и другие, пластификаторы — главным образом сложные эфиры, а также канифоль, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы.

Источник

Хлоропреновый каучук

Хлоропреновый каучук — разновидность синтетического каучука, полимер хлоропрена

Хлоропреновый каучук/CR — разновидность синтетического каучука, полимер хлоропрена.

Это полихлоропрены, наириты, неопрены, байпрены, бутахлоры, скайпрены.

Промышленный метод синтеза CR — эмульсионная полимеризация в водной фазе при 40 °С, протекающая по радикальному механизму: n(H2C=CCl-CH=CH2) -> (-H2C-CCl=CH-CH2-)n.

Хлоропреновый каучук — эластичная светло-желтая масса.

хорошая стойкость к открытому огню;

хорошая адгезия к тканям и металлам;

хорошая стойкость к атмосферному воздействию;

стойкость к естественному окислению;

хорошая стойкость к истиранию и низкой температуре.

Хлоропреновый каучук кристаллизуется при растяжении, благодаря чему ненаполненные резины на его основе имеют высокую прочность.

При наполнении CR этот показатель резин в некоторых случаях снижается, однако др. ценные свойства, например, сопротивление раздиру, бензостойкость, как правило, улучшаются.

Ограниченная стойкость при низкой температуре.

Применяется для производства резино-технических изделий: конвейерных лент, приводных ремней, рукавов, шлангов, водолазных костюмов, электроизоляционных материалов, технических пластин; клеев.

Объем мирового производства хлоропренового каучука в 1989 г. составлял свыше 330 тыс. т/год.

Основные производители — Neopren® DuPont, Baypren® Lanxess AG, Наирит.

Источник