Часть II
   На главную I. Теоретические основы II. Углеводороды III. Кислородсодержащие соединения IV. Азотсодержащие соединения V. Высокомолекулярные соединения VI. Решение задач
Часть II. УГЛЕВОДОРОДЫ
 Оглавление (Часть II)
Вулканизация каучуков. Резина

Промышленные каучуки являются основой производства разнообразных резино-технических изделий (РТИ). При изготовлении этих изделий необходимо учитывать, что каучук, состоящий из отдельных, несвязанных макромолекул ("сырой" каучук), обладает пластичностьюот греч. plastikós — годный для лепки, податливый, пластичный. — способностью необратимо изменять свои размеры и форму (пластически деформироваться) под действием механических нагрузок. Это свойство не позволяет непосредственно применять "сырой" каучук на практике, но может использоваться при подготовке и формовании изделий. Кроме того, "сырой" каучук способен растворяться в неполярных органических растворителях, например, в бензине (на этом основано приготовление резинового клея).

Для устранения пластических деформаций и растворимости с целью практического использования каучук превращают в резину.

Резина (от лат. resina – смола) – эластичный материал (вулканизат), образующийся в результате вулканизации натурального и синтетических каучуков. Представляет собой нерастворимый сетчатый эластомер – продукт поперечного сшивания молекул каучуков химическими связями.
При получении изделий из резины готовят резиновые смеси, которые, кроме каучука, содержат вулканизующий агент (например, серу), наполнитель (сажа или мелкодисперсные диоксид кремния, силикаты алюминия и кальция) и другие ингредиенты. Из резиновой смеси формуют заготовку изделия, которая затем подвергается вулканизации.
Оптимальной является резиновая смесь, в которой до вулканизации преобладают пластические деформации, а после вулканизации, в уже готовом изделии, должна в основном развиваться эластическая деформация с минимальной долей пластичности.

Суть процесса вулканизации заключается в том, что при нагревании резиновой смеси макромолекулы каучука и сера образуют трехмерную сетчатую структуру, обладающую повышенной прочностью за счёт устранения пластичности. Атомы серы присоединяются по двойным связям макромолекул и создают между ними сшивающие сульфидные мостики:

Вулканизация каучука

В зависимости от количества сшивающего агента (серы) можно получать сетки с различной частотой сшивки. Предельно сшитый каучук – эбонит – не обладает эластичностью и представляет собой твердый материал.

Вулканизация каучуков лежит в основе производства разнообразных резино-технических изделий (РТИ). Это многочисленная группа резиновых, резино-тканевых и резино-металлических изделий: шины, конвейерные ленты, приводные ремни, сальники, муфты, прокладки, амортизаторы, диэлектрические ковры, аэростаты, надувные лодки, понтоны, сборно-разборные сооружения, резиновая обувь, изделия бытового и медицинского назначения и др.


Технология производства шин

Кроме использования в производстве резино-технических изделий, бутадиеновый и бутадиен-стирольный каучуки применяют для получения ударопрочных конструкционных материалов — АБС-пластиковНазвание пластика АБС образовано из начальных букв наименований моно-меров: Акрилонитрил, Бутадиен, Стирол., представляющих собой сополимеры акрилонитрилаCH2=CH–C≡N, бутадиенаCH2=CH–CH=CH2 и стиролаCH2=CH–C6H5. Состав сополимеров: 15–35% акрилонитрила, 5–30% бутадиена и 40–60% стирола. Основной метод получения АБС-пластиков — эмульсионная сополимеризация стирола и акрилонитрила в латексеЛатекс — микрогетерогенная система, которая представляет собой водную дисперсию коллоидных частиц каучука. бутадиенового или бутадиен-стирольного каучука, содержащего в бутадиеновых звеньях реакционноспособные связи С=С.

Эмульсионная полимеризация – способ проведения полимеризации в микрогетерогенной системе – водной эмульсии нерастворимого в воде мономера (или смеси мономеров) в присутствии коллоидных поверхностно-активных веществ (эмульгаторов). Этот способ полимеризации приводит к образованию суспензии со средним размером полимерных частиц 50-150 нм. Эмульсионная полимеризация протекает по радикальному механизму. Для её инициирования используются вещества, являющиеся источниками свободных радикалов, растворимые или в водой фазе (например, персульфат аммония), или в мономере (органические пероксиды).

Применение АБС-пластиков