Расширенное руководство по полимерам. Свойства реактопластов. Неопрен

Полихлоропреновые каучуки стареют медленнее и не размягчаются под воздействием тепла, хотя их высокотемпературная прочность на растяжение может быть ниже, чем у NR. Они подходят для эксплуатации при температуре до +250 оC (+480 оF). Неопрены устойчивы к маслам и жирам. Как и натуральные каучуки, их можно использовать для получения мягких, относительно высокопрочных соединений. Одним из важных отличий является то, что, несмотря на то, неопрен дороже, чем NR, его плотность при этом примерно на 25% выше. Кроме того, неопрен, в отличие от натурального каучука, также обладает низкотемпературной гибкостью, что делает возможным его использование при низкотемпературных ударах или воздействиях, но механические свойства CR немного хуже, чем у NR. Теперь об этом материале подробнее.

Полихлоропреновый каучук или неопрен обладает более чем 75-летним опытом эксплуатации в различных отраслях промышленности. Неопрен, чрезвычайно полезный синтетический каучук, является торговой маркой DuPont Performance Elastomer для семейства полихлоропреновых каучуков (CR). Другими словами, полихлоропрен — это химическое название синтетического каучука, известного как неопрен. Этот каучук был разработан в 1931 году и стал первым специальным эластомером. Это один из важнейших видов синтетического каучука с годовым потреблением в мире почти 300 тысяч тонн. Полихлоропреновый каучук обладает идеальным балансом механических свойств и усталостной прочности, который уступает только натуральному каучуку. Неопреновый каучук также обладает превосходной масляной, химической и термостойкостью. Этот тип каучука (полихлоропреновый каучук или неопрен) широко используется в общем машиностроении.

Основное свойство неопренового каучука или полихлоропрена заключается в том, что неопреновый каучук обладает не только одним выдающимся свойством, но балансом свойств, являющимся уникальным среди других видов синтетического каучука. Свойства полихлоропрена могут быть определены следующим образом. Полихлоропреновый каучук обладает хорошей механической прочностью. Также ему свойственна высокая устойчивость к озону и атмосферным воздействиям. Неопрен также обладает хорошей устойчивостью к старению, обладает низкой воспламеняемостью и хорошей химической стойкостью. Кроме того, полихлоропреновый каучук имеет умеренную масляную и топливную стойкость. Свойства неопренового каучука также включают его способность к адгезии ко многим основаниям. Полихлоропреновый или неопреновый каучук может быть вулканизован с использованием различных систем ускорителей в различном температурном диапазоне. Он менее устойчив, чем натуральный каучук, к низкой температуре жесткости. Это помогает улучшить устойчивость к низким температурам.

Полихлоропреновый каучук также можно легко использовать с минеральными маслами, смазками, разбавленными кислотами и щелочами. У неопреновых каучуков много применений. Эта резина используется в различных технических областях, особенно в резиновой промышленности. Он играет жизненно важную роль в качестве сырья для клеев, которые могут быть как на основе растворителя, так и на водной основе. Полихлоропреновый каучук также используется для создания латексных изделий (например, изделия для погружения в жидкость, такие как перчатки), формованной пены, а также для улучшения битума. Широко распространены применения из неопреновой резины, в том числе формованные изделия, кабели, приводные ремни, конвейерные ленты, профили и т. д. Как следует из описания сфер эксплуатации неопренового каучука, легко понять, что полихлоропреновый каучук используется для изготовления множества различных продуктов. Некоторые из широко используемых продуктов из неопренового каучука включают и те, которые непосредственно относятся к трубопроводным системам. Это неопреновые уплотнения, а также другие элементы трубопроводной арматуры.

И несколько слов о том, как производят этот материал и о его химических и физических свойствах. Итак, полихлоропреновый каучук (CR), также известный как хлорбутадиеновый или хлоропреновый каучук, является важным эластомером на основе диена. Товарные сорта в основном представляют собой транс-1,4-полихлоропрен, полученный свободнорадикальной эмульсионной полимеризацией 2-хлор-1,3-бутадиена. Хлор в полимере снижает реакционную способность многих окислителей. Полихлоропреновый каучук обычно обладает хорошей устойчивостью к растрескиванию под воздействием озона, тепловому старению и химическому воздействию. Например, он обладает хорошей устойчивостью ко многим хлорфторуглеродам, алифатическим углеводородам, минеральным маслам, смазкам и озону, но при этом умеренной или даже плохой стойкостью к кислотам, растворителям и топливу. Его огнестойкость, тем не менее, отличная. На самом деле, хлоропрен является одним из немногих каучуков, которые обладают самозатухающим свойством. Также полихлоропреновый каучук обладает отличной адгезией к металлическим поверхностям. Однако хлоропрен имеет тенденцию затвердевать со временем и разлагается в присутствии некоторых довольно распространенных химических веществ, таких как соляная кислота, ацетон, ксилол, уксусная кислота и перекись водорода. Его механические свойства обычно хуже, чем у натурального каучука, но он обладает превосходной химической стойкостью.

Если определять молекулярную структуру полихлоропренового каучука, то она определяется составляющими его веществами, а получается он хлорированием бутадиена или изопрена. Из нескольких структур, принятых хлоропреновым повторяющимся звеном, наиболее распространенным является транс-1,4-полихлоропрен. Этот полимер имеет тенденцию медленно кристаллизоваться и затвердевать при температуре примерно +10 °C (+50 °F). Он также кристаллизуется при растяжении, так что отвержденные компоненты прочны даже без наполнителей. Поскольку двойная связь между атомами углерода защищена боковыми атомами и группами CH2, молекулярное связывание, необходимое для получения отвержденного каучука, обычно осуществляется через атом хлора. Присутствие хлора в молекулярной структуре заставляет этот эластомер противостоять набуханию под действием углеводородных масел, иметь большую стойкость к окислению и воздействию озона и обладать хорошей огнестойкостью. Ну, а о сферах эксплуатации (поли) хлоропренового или хлорбутадиенового каучука мы уже рассказывали выше. В следующей части рассмотрим ещё один материал из группы формальдегидов, о которой мы уже рассказывали в предыдущей главе. А на очереди у нас фенолформальдегид и его производные.