Бутилкаучук (БК, инджей-бутил, оппанол, полисар-бутил, сокабутил, эссо-бутил) — сополимер изобутилена с небольшим (1—5% масс.) количеством изопрена, который получают катионной сополимеризацией изобутилена и изопрена в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса. В англоязычных странах называется бутиловой резиной.
Впервые бутилкаучук был синтезирован группой ученых компании Exxon Research and Engineering Co. под руководством В. Дж. Спарка и Р. М. Томаса в 1937 году.
В СССР промышленное производство бутилкаучука началось в 1956 году после добычи технологии изготовления на Западе органами технической разведки.
Технология производства бутилкаучука Бутилкаучук получают в суспензии и в растворе.
При суспензионном процессе гетерофазную сополимеризацию изобутилена и изопрена ведут в присутствии трихлорида алюминия в метилхлориде или этилхлориде при температуре от –95°C до –100°С.
При растворном процессе гомогенную сополимеризацию изобутилена и изопрена ведут в присутствии протонированного комплекса галогеналюминий органических соединений в углеводородном растворителе при температуре от –50°C до –60°С. Растворная технология получения бутилкаучука разработана в СССР и внедрена в 1982 году.
Технологические свойства бутилкаучука Изобутиленовая природа бутилкаучука обуславливает его низкие газо- и влагопроницаемость. По газонепроницаемости он превосходит все известные каучуки за исключением тиокола, что объясняется большим количеством стерических препятствий в виде метильных групп и малой подвижностью макромолекулярной цепи полимера вследствие малого количества двойных связей.
Склонность к кристаллизации Бутилкаучук сохраняет аморфную структуру в широком диапазоне температур и кристаллизуется лишь при больших степенях растяжения (до 500%).
Изготовление (крашение) резиновых смесей на основе бутилкаучука, их каландрование, экструдирование и формование ведется на обычном оборудовании. При этом желательно выделять для переработки бутиловых резин отдельные линии или единицы оборудования.
Особенности переработки БК
бутилкаучук не совулканизуется с каучуками общего назначения из-за сильного различия в вулканизационной активности; технологически бутилкаучук совмещается с этиленпропиленовыми каучуками, галогенированными бутилкаучуками, хлоропреновыми каучуками, полиизобутиленом, полиэтиленом, полипропиленом; пластицируется только при температуре +170—180°С в резиносмесителе в присутствии пептизаторов; имеет меньшее сродство к техническому углероду по сравнению с высоконенасыщенными каучуками; обладает хорошей клейкостью; имеет склонность к хладотекучести.
Вулканизующие системы резин на основе БК Вулканизация БК обычно осуществляется серой с использованием тиазольных, тиурамных и дитиокарбаматных ускорителей или ультраускорителей.
Вулканизацию можно проводить диоксимами и динитрозосоединениями в присутствии окислителей, таких как PbO2, а также полиметилолфенольными смолами в присутствии хлоридов металлов, например SnCl2, либо галогенсодержащих полимеров, таких как полихлоропрен.
Усиливающими наполнителями бутиловых резин являются технические углероды, а также минеральные наполнители с регулярным расположением OH-групп в решетке, такие как каолин, тальк, диоксид кремния. Пластификаторы для бутиловых резин — парафиновые, нафтеновые и ароматические масла.
С повышением степени наполнения и снижением количества пластификаторов повышается газонепроницаемость вулканизатов.
Для улучшения когезионных свойств, повышения скорости вулканизации, улучшения морозостойкости и светостойкости применяют добавки этиленпропиленовых каучуков.
Эксплуатационные свойства бутиловых резин
высокая паро- и газонепроницаемость; высокая теплостойкость — от +120 до +200°С; высокая озоностойкость; высокая атмосферостойкость; химическая стойкость; стойкость к воздействию сухого пара, а при применении смоляной сулканизации — стойкость к горячей воде и влажному пару. низкая эластичность и высокие гистерезисные потери при комнатной и повышенных температурах; высокая демпфирующая способность хорошие диэлектрические свойства.
Применение Резины на основе бутилкаучуков применяются:
в шинной промышленности — автомобильные камеры и гермослой бескамерных шин, варочные камеры и диафрагмы дорматоров-вулканизаторов; в медицинской промышленности — пробки и другие изделия для укупорки препаратов; в пищевой промышленности; в электротехнический промышленности.
Бутилкаучук является компонентом твёрдого ракетного топлива, зажигательных боеприпасов и огнесмесей.
Литература Большой справочник резинщика. Часть 1. Каучуки и ингредиенты. под ред. Резниченко С.В, Ю.Л.Морозова. М. ООО "Издательский центр "Техинформ", 2012, стр. 210—222. Синтетический каучук. под ред.И.В.Гармонова, Л. "Химия". 1976. стр. 342—355. Терминологический справочник по резине. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л., М. "Химия", 1989. стр. 40—43. Химическая энциклопедия в 5 т. под ред. И.Л.Кнунянца, т. 1 Полиизобутилен и сополимеры изобутилена. Г. Гютербок. Ленинград - 1962. стр. 204—206.
Категория:Эластомеры Категория:Каучуки