Каучуки синтетические (СК), синтетические полимеры, способные перерабатываться в резину путем вулканизации. Составляют основную массу эластомеров.
Классификация. Обычно приняты классификация и наименование каучуков синтетических по мономерам. использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и т.п.), или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или(и) боковых группах (напр., полисульфидные, уретановые, кремнийорг., фторкаучуки.
Каучуки синтетические подразделяют также по др. признакам, например, по содержанию наполнителей - на ненаполненные и наполненные каучуки. по мол. массе (консистенции) и выпускной форме - на твердые, жидкие (см. Жидкие каучуки)и порошкообразные. Часть каучуков синтетических выпускают в виде водных дисперсий -латексов синтетических. Особая группа каучуков синтетических – термоэластопласты. По областям применения каучуки синтетические разделяют на каучуки общего и спец. назначения (см. табл.). К первым относят каучуки синтетические с комплексом достаточно высоких техн. свойств (прочностью, эластичностью, износостойкостью, усталостной выносливостью и др.), пригодные для массового изготовления широкого круга изделий, ко вторым - каучуки, одно или неск. свойств которых обеспечивают выполнение специфических требований к изделиям и их работоспособность часто в экстремальных условиях эксплуатации.
Свойства. Каучуки синтетические - аморфные или сравнительно слабо кристаллизующиеся полимеры с высокой гибкостью и относительно малым межмолекулярным взаимодействием цепей, что обусловливает их высокую конформационную подвижность в широком интервале температур. Характеристикой подвижности цепей может служить температура стеклования каучуков. Ее значения в значит, мере определяют комплекс их деформационных и прочностных свойств.
Ненасыщенные каучуки синтетические присоединяют Н2, галогены, тиолы, карбоновые и тиокислоты, нитрозосоед., глиоксаль, хлораль. эпоксидируются надкислотами. циклизуются под действием кислот, сшиваются серой. пероксидами, малеиновым ангидридом. динитрозосоединениями. Хим. свойства таких каучуков синтетических определяются содержанием и положением двойных связей. природой и положением заместителей (боковых групп). Насыщенные каучуки синтетические значительно менее активны. Их хим. свойства определяются прочностью связей в основной цепи и типом боковых групп. Окисление под действием О2 и О3, ускоряющееся при воздействии света и нагревании, вызывает деструкцию и структурирование (сшивание) каучуков синтетических Для защиты от окисления в них вводят антиоксиданты в кол-ве 0,15-2,0% по массе. Гарантийный срок хранения каучуков синтетических составляет обычно 0,5-2 г. Термостойкость каучуков синтетических выше, чем натуральных каучуков. Наиболее термостойки каучуки с неорг. основной цепью (напр., кремнийорганические) и фторкаучуки. Под действием ионизирующих излучений большинство каучуков синтетических сшивается; бутилкаучук и полиизобутилен. содержащие в цепи четвертичные атомы С, деструктируются.
Большинство каучуков синтетических менее склонно к механодеструкции, чем натуральные каучуки. Современные марки каучуков синтетических не требуется подвергать пластикации. Ненасыщенные каучуки обычно вулканизуют с применением серных вулканизующих систем, насыщенные-орг. пероксидами, ионизирующими излучениями и др.
Получение и применение. Полимеризация - основной метод получения каучуков синтетических из диенов и олефинов. Поликонденсацией синтезируют главным образом полисульфидные, уретановые и некоторые др.
По технологии оформлению процессы можно разделить на эмульсионные и растворные. Первые осуществляют, как правило, под влиянием инициаторов радикальных. вторые - в присутствии ионных катализаторов полимеризации.
Крупнотоннажные производства каучуков синтетических - непрерывные технологические процессы, осуществляемые в батареях (каскадах) реакторов емкостью 15-20 м3 каждый, снабженных интенсивными перемешивающими устройствами и рубашками, через которые циркулирует хладагент. Тепло может отводиться и за счет испарения мономера или растворителя. Полученные каучуки синтетические выделяют из эмульсии или раствора, подвергают сушке, брикетированию (обычно масса брикета ~ 30 кг) и упаковке. Перспективно производство каучуков в сыпучей (порошкообразной или гранулированной) форме, что позволяет резко снизить энергозатраты при их переработке и автоматизировать процесс изготовления резиновых смесей. Контроль выпускаемых каучуков синтетических ведется по их мол. параметрам, составу, пластоэластич. свойствам, вулканизационным характеристикам смесей и физ.-мех. показателям резин в стандартных рецептах.
Из каучуков синтетических изготовляют свыше 50000 разл. изделий. Основные области применения: шины, РТИ, резиновая обувь, изоляция проводов и кабелей и др. (см. также табл.).
Каучуки синтетические впервые получен Г. Бушарда в 1879 при обработке изопрен. (продукта сухой перегонки НК) соляной кислотой. Крупное пром. производство каучуков синтетических - натрийбутадиенового (СКБ) -осуществлено впервые в СССР в 1932 по способу С. В. Лебедева. В 1985 мировое производство каучуков синтетических достигло 12 млн. т/год; их производят 29 стран, в т. ч. (тыс. т): США - 2026, Япония - 1158, Франция - 544, ФРГ - 448, Великобритания -270, Бразилия - 266; СССР занимает по объему производства каучуков синтетических первое место в мире. В 80-е гг. доля каучуков синтетических в общем балансе каучуков составила ~ 74%.
