Интересное
  • Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Каучук уретановый (СКУ)

Уретановые каучуки (российская марка СКУ) являются одним из видов полиуретанов – высокомолекулярных соединений, содержащих в основной цепи макромолекулы – повторяющие уретановые группы -0-C0-NH-. От пластиков, по свойствам наиболее близким к полиамидам, уретановые каучуки отличаются молекулярной массой и структурой. Качество, а также свойства регламентируются ТУ 38.103253-80.


Общая реакция синтеза полиуретанов:

(n + 1)R(OH)2 + nR'(COOH)2′ H-(-OROCOR’CO-)n-OROH + nhhO.

В промышленности выпускается свыше 150 марок СКУ, различающихся химическим составом (СКУ на основе простых эфиров известны в РФ под марками СКУ-ПФ, СКУ-ПФЛ; на основе сложных эфиров – СКУ-8, СКУ-7, СКУ-8П, СКУ-7Л, СКУ-7П), способами синтеза и переработки в изделия, а также назначением. В технической литературе принята классификация СКУ по методам их переработки в изделия:

– литьевые (вулколланы) жидкие композиции, из которых получают изделия, совмещая формование с синтезом твердого «сшитого» полимера – резины;

– вальцуемые, твердые линейные или разветвленные продукты;

– термоэластопласты с Мм 15-18 тыс. перерабатываемые как термопласты.

СКУ применяют в машиностроении, автомобилестроении, авиационной, нефтяной, угольной и других отраслях промышленности. Вальцуемые СКУ используют в резинотехнической промышленности для получения на имеющемся оборудовании разных изделий: тонкостенных гибких шлангов, деталей для автомобильной промышленности и горной техники, ведущих роликов для звукозаписывающих устройств. Вальцуемые уретановые каучуки применяются для изготовления роликов и приводных элементов лентопротяжных механизмов, уплотнительных деталей в авиационной технике и автомобилестроении, уплотнительных манжет гидросистем, уплотнителей резинотехнических деталей для АЭС, изделий медицинской техники, ортопедии и обувной промышленности, различного рода резино-тканевых материалов, стойких к воде и нефтепродуктам и др. Путем применения различных наполнителей, стабилизаторов, модифицирующих добавок, а также варьированием рецептуры резиновой смеси можно получать резину, максимально отвечающую техническим требованиям заказчика. Каучуки поставляются в виде твердых брикетов массой до 25 кг, упакованными в полиэтиленовые и крафт-мешки. В условиях, исключающих попадание влаги и при отсутствии контакта с теплом, гарантийный срок хранения уретановых каучуков достигает двух лет.

Описание технологических процессов, используемых в настоящее время


Получают уретановые каучуки взаимодействием олигомеров, содержащих гидроксильные группы, с диизоцианатами в присутствии агентов удлинения и поперечного сшивания макромолекул – низкомолекулярных многоатомных спиртов и диаминов. В качестве катализаторов наибольшее применение получили органические производные олова и третичные амины, но могут быть использованы и другие соединения кислого или основного характера. Дибутилдилаурат олова обладает избирательной способностью, ускоряет реакцию изоцианата со спиртами и не промотирует побочных реакций. Синтез уретановых каучуков осуществляется одно- или двухстадийным способом. Наибольшее применение получил двухстадийный способ. Он основан на образовании преполимера со средней молекулярной массой 3000-5000. При использовании во второй стадии низкомолекулярных диолов удлинение цепи происходит за счет образования дополнительных уретановых связей. Принципиальная схема получения уретановых каучуков двухстадийным способом приведена на рисунке. Процесс включает в себя четыре операции (не считая подготовки сырья): сушку олигоэфира; получение преполимера (форполимера); удлинение цепи; отверждение полимера.


1,2,3 – мерники; 4 – реактор; 5 – емкость для диизоцианата; 6 – насос; 7 – тележки для каучука; 8 – термостат; 9 – калорифер; 10 – вентилятор


Олигоэфир из цистерны передавливают сухим азотом в мерник 1. Если применяемый олигоэфир кристаллизуется при температуре выше комнатной, мерник 1 через рубашку и все трубопроводы для олигоэфира обогревают горячей водой. Диизоцианат из емкости 5 закачивают в мерник 2 насосом 6, бутандиол, используемый в качестве удлинителя цепи, – в мерник 3. Мерники 2 и 3, а также линии для изоцианата и бутан- диола обогревают горячей водой. Сушку олигоэфира осуществляют в реакторе 4, в рубашку которого можно подавать пар, горячую или холодную воду. В подогретый реактор 4 из мерника 1 загружают олигоэфир и при необходимости катализатор (третичные амины, оловоорганические и другие соединения). Сушку проводят при температуре -100 °С и остаточном давлении не более 1,33 кПа при перемешивании жидкости до остаточного содержания влаги в олигомере -0,05 %. После сушки олигоэфир охлаждают и в реактор подают из мерника 2 диизоцианат и сухой азот. Преполимер получают при 70 °С – 75 °С, в связи с выделением теплоты реактор непрерывно охлаждают. По окончании процесса получения преполимера в реактор 4 заливают требуемое по расчету количество бутандиола и полученную смесь вакуумируют при 75 °С около 15 мин. Вязкость полимера за это время возрастает до 80 Па с, а за следующие 30 мин – до 160 Па с. Полученную массу сливают из реактора 4 в специальные контейнеры, которые помещают в термостат 8, где происходит отверждение полимера при 80 °С за 12-15 мин в среде сухого азота, циркулирующего в системе «термостат 8 – калорифер 9 – вентилятор 10». Полученный твердый полиуретан (или изделия из литьевого полиуретана) выгружают из термостата 8 и направляют на склад. Схемы процессов получения литьевых СКУ в одну или две стадии приведены на рисунке. Высушенные олигоэфиры добавляют к диизоцианату при сильном перемешивании, но так, чтобы температура реакции в отсутствие катализатора не превышала 90 °С- 100 °С во избежание побочных реакций. При этом получают преполимеры с концевыми изоцианатными группами (преполимеры из простых олигоэфиров в герметичной упаковке могут сохраняться до одного года.) Затем преполимер смешивают с удлинителем цепи в самоочищающихся смесительных головках с частотой вращения до 30 000 мин-1 в течение 5-15 с. После смешения реакционную массу выливают в нагретые формы, помещенные на обогреваемые столы. Продолжительность пребывания массы в формах 10-60 мин при 100 °С- 140 °С. Для получения продукции оптимального качества извлеченные из формы изделия термостатируют при 100 °С – 120 °С в течение нескольких часов.

Схема получения изделий из вулколлана двухстадийным (а) и одностадийным (б) способом


При одностадийном способе сушки подвергается смесь олигомера, катализатора и удлинителя цепи, а диизоцианат добавляют к уже высушенной смеси. Производство вальцуемых СКУ осуществляется также одно- или двухстадийным способом из тех же мономеров. Вальцуемые каучуки выпускают в виде листов и перерабатывают в изделия прессованием. СКУ вулканизуют диизоцианатами (димером толуилендиизоцианата) или органическими пероксидами (пероксид дикумила или др.). Типичные уретановые термоэластопласты получают из бутиленадипината, дифенилметилендиизоцианата и 1,4-бутиленгликоля. Могут быть также использованы простые олигоэфиры и другие гликоли. Термоэластопласты, предназначенные для конструкционных целей, перерабатывают в изделия на пластоавтоматах шнекового типа, литьем под давлением при 180 °С – 215 °С. Полимеры линейной структуры можно перерабатывать также шприцеванием и каландрованием.


Source: https://oaoo.ru/polimer/kaychyk-yretanovyi-sky.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Сополимер стирола, метилметакрилата и акрилонитрила (МСН)

МСН – тройной сополимер метилметакрилата, стирола и акрилонитрила, относится к группе привитых сополимеров стирола. Представляет собой прозрачный твердый...

Обзор производства изготовления полиуретановых форм

Полиуретановые формы нашли широкое применение в производстве искусственного камня. Они позволяют создавать уникальные изделия, которые придадут интерьеру или...

Сшивающие агенты (отверждающие добавки)

Сшивающие агенты используются в полимерных композициях для сшивания линейных макромолекул в единую трехмерную сетку на определенной стадии переработки....

Полипропилен (ПП, PP)

Полипропилен (PP) – термопластичный полимер пропилена (пропена). Полипропилен – это термопластичный полимер пропилена (пропена) с молекулярной формулой (C3H6)x. Это...

Фторопласты

Фторопласты (фторлоны) – это техническое (непатентованное) название фторсодержащих полимеров. К фторопластам относятся: политетрафторэтилен – фторопласт-4, политрифторхлорэтилен – фторопласт-3,...

Влияние полимерной присадки на асфальтосмолопарафиновые отложения высокопарафинистой нефти

УДК: 655.7.038 Авторы статьи описывают результаты изучения влияния растворов амфифильного полимера (сополимер алкилакрилата с акрилатом додециламмина) на температуру...

Полибензимидазол (ПМИ)

Полибензимидазолы – полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы бензимидазольные циклы: Получение полибензимидазола Полибензимидазол получают...

Изопреновые каучуки

Сокращения: IR, СКИ Тип полимера: Эластомер Изопреновые каучуки (СКИ) в настоящее время являются одними из наиболее популярных...

Меламиноформальдегидные смолы (МФС)

Сокращения и другие названия: МФС, МФ, Мелалит. Тип полимера: аминоальдегидные смолы. Меламиноформальдегидные смолы – термореактивные синтетические...

Расчет показателей разработки слоисто-неоднородного пласта полимерным заводнением на основе модели линейного вытеснения

УДК: 622.276; 004 Полимерное заводнение широко применяется в неоднородном пласте для выравнивания профиля приемистости. В данной работе рассчитаны...

Синтетический каучук

Каучук – это природный или искусственный полимер, широко используемый в промышленности. Благодаря способности к высокоэластичным деформациям в широком...

Антипирены

Антипирены применяются с целью снижения горючести предметов, имеющих полимерную природу. Антипирениты также именуют замедлителями горючести, они играют важную...

Усадка уплотнителей при отрицательных температурах

Большинство ТЭП уплотнителей изготавливаются на основе SEBS (СЕБС). Данный материал придает готовым изделиям устойчивость к высоким температурам и...

Полифениленоксид

Сокращения: ПФО, РРО Тип полимера: ароматический полиэфир Полифениленоксид (ПФО) представляет собой аморфный термопластичный полиарилен с уникальными...

Полиимиды

Сокращения: ПИ, PI Тип полимера: термопласты Полиимиды (ПИ) – полимерные соединения, содержащие имидные циклы. Из таких...

Триметилолпропан

Триметилолпропан (Этриол, ТМП) – это органическое соединение, химическая формула которого C6H14O3. Он является бесцветным кристаллическим порошком с низкой...

Антистатические добавки

Антистатик – вещество, которое применяется для предотвращения длительного сохранения электрических зарядов, образуемых в результате трения на поверхности предметов....

Поливинлиденфторид (ПВДФ)

Поливинлиденфторид (ПВДФ) имеет следующую формулу: Структура поливинлиденфторида (ПВДФ) ПВДФ – кристаллический полимер белого...

Поливинилпирролидон (ПВПД)

Поливинилпирролидон обладает целым комплексом интересных, а в некоторых отношениях уникальных, свойств, что позволяет использовать его в самых разнообразных...

Изопрен

Изопрен (2-метилбутадиен-1,3) – непредельный углеводород алифатического ряда, со структурной формулой  Изопрен нерастворим в воде,...