Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
При получении каучука на щелочном катализаторе перед удалением непрореагировавших циклосилоксанов необходимо удалить или дезактивировать катализатор. В качестве катализатора исполь-
IX
Рис. 96. Схема полимеризации при получении CKTB;
1 — смеситель; 2, 3, 13 — насосы; 4 — промежуточная емкость; 5 — подогреватель; 6 — шнековый полимеризатор; 7 — дегазатор; 8 — поддон; 9, 12 —- сборники; 10, 11 — конденсаторы.
/ — деполимеризат; // — регулятор молекулярной массы, /// — катализатор, IV — винильная шихта, V — азот; Vl — к линии вакуума; VlI — каучук на переработку н упаковку, VIlI — на приготовление шихты; IX, X — пар.
зуют полидиметилсилоксандиолят калия, который готовят нагреванием при перемешивании диметилсилоксанового деполимеризата с 5—10% (масс.) твердого едкого кали. Каучук стабилизируют кремнеземом, а затем проводят дегазацию под вакуумом в дегазаторе 7.
Незаполимеризовавшиеся циклосилоксаны, в газовой фазе отходящие из верха дегазатора 7, направляются через сборник-отделитель 9 в конденсатор 10, охлаждаемый промышленной водой. Конденсат стекает в сборник 9, откуда насосом 13 направляется на приготовление шихты.
Низкомолекулярные силоксановые каучуки' CKTH получают при 180 °С и давлении 0,4 МПа в присутствии 0,005% (масс.) едкого кали и расчетного количества воды в полимеризаторе, представляющем собой автоклав с мешалкой и рубашкой, по непрерывной или периодической схеме.
Свойства и применение силоксановых каучуков
Промышленные марки силоксановых каучуков имеют следующую структуру:
R
I
R"0
—SiO-
I
_ R' _
R"
где RnR' — алкил, алкенил или арил, R" — водород, алкил или гриоргаиосилил.
Каучук марки CKT имеет диметилсилоксановые звенья (R = = R' = CH3). Другие типы силоксановых каучуков содержат небольшое количество звеньев другой природы, % (мол.): CKTB — до 1 % метилвинилсилоксановых (R=CH3, R'=CH2=CH); СКТФ — 5—10 % метилвинилсилоксановых (R = CH3, R'=CeHB); СКТФ — 5—10 % фенилсилоксановых (R = R'=C8H5); СКТФВ — 5—10% метилфенилсилоксановых и менее 1 % метилвинилсилоксановых; СКТФТ имеет R = CF3-CH2-CH2, R' = CH3.
Силоксановые каучуки представляют собой прозрачную бесцветную легко растекающуюся массу. Ниже указаны физико-химические показатели силоксановых каучуков:
Молекулярная масса M-10 5 _ 3—8
Показатель полидисперсности MjMn 3—8 Константы в уравнении Марка—Хувинка для CKT в толуоле
К, дл/г 2,5- Ю-4
а 0,65 для СКТФТ в этилацетате
К, дл/г 4,91-10"5
а ' 0,715
Каучуки CKT и CKTB хорошо растворяются в углеводородах, сложных и простых эфирах; не растворяются в спиртах, кетонах,
нитрометане, перфторбензоле. Каучуки СКТФТ растворяются в сложных эфирах и не растворяются в углеводородах.
Силоксановые каучуки обладают высокой термостойкостью (до 250 °С), газонепроницаемостью, термоокислительной стабильностью, стойкостью к действию озона и УФ-излучения, имеют хорошие диэлектрические свойства. Так, силоксановые каучуки практически не окисляются кислородом воздуха при температуре ниже 150 °С. При более высоких температурах окисляются боковые ме-тильные группы, что приводит к деструкции и структурированию полимера.
Силоксановые каучуки выпускают в виде смеси с наполнителем (аэросил, диатомит, оксид титана и др.). Смесь упаковывают в полиэтиленовую пленку и укладывают (по 10—15 кг) в картонные или жестяные барабаны.
Жидкие силоксановые каучуки имеют молекулярную массу 20 000—100 000 и вязкость 0,5—80 Пас и отличаются от своих высокомолекулярных аналогов большим содержанием концевых ги-дроксильных групп, что позволяет отверждать эти каучуки при комнатной температуре с помощью полифункциональных соединений.
Для вулканизации силоксановых каучуков применяют у-излуче-ние или пероксиды. Резиновые смеси на основе этих каучуков изготавливают на обычном оборудовании, формование осуществляют всеми методами, используемыми в резиновой промышленности.
Силоксановые каучуки применяют для электроизоляции проводов, кабелей, машин, электронных приборов. Из них изготовляют прокладки, теплостойкие воздуховоды и другие изделия, применяемые в авиационной промышленности. Каучуки типа СКТФ могут быть использованы для теплозащиты оборудования спускаемых космических аппаратов при прохождении ими атмосферы *. Высокая газонепроницаемость силоксановых каучуков позволяет изготовлять из них мембраны для разделения газов. Борсилоксановые каучуки применяют для изготовления липких лент и самосклеивающихся резин. Благодаря высокой физиологической инертности силоксановые каучуки используются в медицине для изготовления трубок для переливания крови и искусственных клапанов сердца, а также для косметического протезирования.
Резина из силоксановых каучуков превосходит резины из всех других каучуков по морозостойкости, поэтому ее можно использовать для изготовления изделий, работающих при температуре до —100 °С.
УРЕТАНОВЫЕ КАУЧУКИ
Уретановые каучуки получают при взаимодействии диизоциана-тов с соединениями, имеющими две гидроксильные группы:
