Особенности производства этилен-пропиленовых каучуков
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
и СКЭПТ.
Насыщенность основной цепи придает сополимерам этилена и пропилена повышенную устойчивость ко всем видам старения. Ниже приведены коэффициенты старения в течение 96 ч при различных температурах резин на основе НК и СКЭП по прочности при растяжении (I) и относительному удлинению при разрыве (II):
I II
Резины на основе НК при 100 СтАжтАжтАжтАжтАж..тАжтАжтАж 0,17 0,52
Резины на основе СКЭП:
при 100 СтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАж 0,96 0,95
при 120 СтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАж... 0,96 0,91
при 150 СтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАж 0,83 0,71
По этой же причине резины на основе СКЭП характеризуются высокой стойкостью к действию различных агрессивных сред. Так, свойства резины не меняются после выдержки в течение 15 суток при 25 С в 90%-й серной или 30%-й азотной кислоте.
Этилен-пропиленовые каучуки имеют хорошие диэлектрические свойства, что в сочетании с высокой атмосферостойкостью и повышенной теплостойкостью делает их весьма перспективными материалами для покрытия электропроводов и кабелей, производства транспортерных лент и приводных ремней, рукавов и прокладок для работы в контакте с агрессивными жидкостями, деталей автомобилей, обкладок для химической аппаратуры, защитной одежды и т. д.
СКЭП хорошо смешивается с техническим углеродом, маслом, полиолефинами, но плохо совмещается с высоконенасыщенными каучуками общего назначения. Вулканизацию двойных сополимеров проводят с помощью органических пероксидов, таких, как пероксиды дикумила и трет-бутила (3-10 мас. ч.). Иногда пероксиды применяют в сочетании с серой, соединениями хиноидной структуры, некоторыми непредельными соединениями. Вулканизацию проводят при температурах 150-180 С. В качестве наполнителей используют нейтральные или слабощелочные (чаще всего высокодисперсные печные) виды технического углерода, а также минеральные вещества. Мягчителями служат только предельные парафиновые масла, поскольку ароматические масла замедляют скорость вулканизации. Сравнение свойств вулканизатов ненаполненного СКЭП (I) и содержащего 75 мас. ч. технического углерода П324 (II) приведены ниже:
I II
Условное напряжение при удлинении 300 %, МПа..... 0,49-0,98 8,8-14,7
Условная прочность при растяжении, МПа..... 1,98-2,94 19,6-27,4
Относительное удлинение при разрыве, %..... 400-650 400-600
Относительное остаточное удлинение, %..... 10-20 6-20
Эластичность по отскоку, %..... 60-70 60-70
Твердость по ТМ-2, усл. едтАж.. 40-45 42-50
Сопротивление раздиру, кН/мтАж.. 39-49 39-54
Тройные сополимеры этилена, пропилена и несопряженного диена способны вулканизоваться серой. Ингредиенты вулканизующей группы при серной вулканизации имеют более низкую стоимость, чем при пероксидной, поэтому, несмотря на то что СКЭПТ на 10-15 % дороже, чем СКЭП, резины на его основе оказываются более дешевыми. Применение СКЭПТ в шинных смесях приводит к снижению массы шин и их существенному удешевлению.
Кроме того, СКЭПТ можно использовать в комбинациях с бутилкаучуком, хлоропреновым и бутадиен-нитрильным каучуками, некоторыми пластиками, вулканизовать алкилфенолоформальдегидными смолами. Такое комбинирование СКЭПТ с другими полимерами позволяет несколько улучшить технологические свойства смесей на его основе: увеличить их когезионную прочность, клейкость, скорость шприцевания, а также повысить адгезию резин к армирующим материалам.
Промышленное производство СКЭПТ было начато около 30 лет назад, и за эти годы область его применения непрерывно расширялась. В настоящее время он является наиболее распространенным эластомером для производства герметизирующих систем и шлангов для автомобилей, оконных уплотнителей, кровельных материалов, изоляции проволоки и кабелей. Сегодня имеет место дальнейшее расширение рынка этого каучука. Последние успехи связаны с применением СКЭПТ для герметизации резервуаров и водостоков в промышленных установках.
Интерес представляют также динамические термоэластопласты (ДТЭП) на основе этилен-пропиленовых каучуков и полимеров олефинов - полиэтилена, полипропилена и др., использование которых постоянно расширяется. Такие материалы хорошо формуются, имеют широкий температурный интервал применения (от -60 до +125 'С), мало подвержены всем видам старения, характеризуются высокими диэлектрическими показателями и поэтому предназначены для использования в машиностроении, электротехнике, производстве товаров народного потребления[1].
.2 Особенности синтеза этилен-пропиленовых каучуков
Открытие катализаторов Циглера-Натта способствовало появлению в 60-х годах XX века новых типов каучуков - этилен-пропиленовых, базирующихся на самых дешевых и доступных мономерах. Такие каучуки, как насыщенные (двойные сополимеры этилена с пропиленом - СКЭП), так и ненасыщенные (получаемые с применением третьего, диенового мономера - СКЭПТ), выпускаются в настоящее время во многих регионах мира, в том числе и в нашей стране.
Гомополимеры этилена и пропилена обладают высокой термодинамической гибкостью макромолекул, но вследствие сильной кристаллизуемости не являются эластомерами при обычных температурах. При статистической сополимеризации этих мономеров регулярность строения полимерных цепей нарушается, степень кристалличности снижается и при содержании связанного пропилена 30-50 % (мол.) сополимеры являются типичными некрис-таллизующимися каучуками.
При варьировании состава этилен-пропиленовых каучуков температура стеклования проходит через минимум, а коэффициент морозостойкости его вулканизатов - чер?/p>