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

Поливинилацетат

Сокращения: ПВА, PVAC Тип полимера: Термопласты Химическая формула: (C4H6O2)n Поливинилацетат – аморфный термопласт, получаемый в результате...

Диоктилфталат (ДОФ)

Сокращения и другие названия: Бис (2-этилгексил) фталат, Ди-второктилфталат, DEHP, CAS 117-81-7 Тип полимера: полиэфиры Диоктилфталат – это...

Целлофан

Целлофа́н (от целлюлоза и греч. φᾱνός — светлый) — прозрачный жиро- влагоустойчивый плёночный материал, получаемый из вискозы. Иногда...

МЧС: в Подмосковье на площади 8 тыс. “квадратов” горит цех по выпуску полимеров

МОСКВА, 11 янв — ПРАЙМ. Кровля цеха по производству полимерной продукции горит на 8 тысячах квадратных метров в поселке Обухово Московской области, предварительно,...

Полибутилметакрилат

Сокращения: ПБМА Тип полимера: бутиловый эфир метакриловой кислоты Формула: -СH2 -С (СН3) (СООС4Н9)-]n Полибутилметакрилат широко используется в...

Термопласты

Термопласты (термопластичные материалы) – класс полимеров, характеризующийся способностью обратимо изменять агрегатное состояние в зависимости от температуры без изменения...

Что лучше резина или термопластичная резина

До недавнего времени резина была наиболее востребованным материалом в производстве обувных подошв. Сегодня материал стремительно проигрывает конкуренцию ТЭПам....

Меламиноформальдегидные смолы (МФС)

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

Сэвилен (ЭВА)

Сокращения: СЭВА, СЭВ, ЭВА Тип полимера: Полиолефины Сэвилен – это сополимеры этилена с винилацетатом, которые отличаются...

Что такое Cебс

Аббревиатурой SEBS или СЕБС обозначают стирол-этилен-бутилен-стирольный блок-сополимер, полученный путем селективного гидрирования SBS. В ходе этого процессе происходит расщепление...

Ингибиторы

Полимерным материалам свойственно изменение при воздействии на них всевозможными агрессивными, абразивными и прочими средами, а также воздействию электрического...

Поливинилиденхлорид (ПВДХ)

Поливинилиденхлорид (ПВДХ) – линейный кристаллизующийся полимер белого цвета. Для технических целей используют ПВДХ молекулярной массы до 100 000....

Полимерное заводнение: лабораторные исследования образцов частично гидролизованных полимеров в свободных объемах при проектировании внедрения технологии

УДК: 624.953 Полимерное заводнение, как современный высокоэффективный физико-химический метод увеличения нефтеотдачи, вызывает широкий интерес и внедряется на месторождениях...

Ультразвуковая сварка металлов и полимеров

Содержание: Характеристика метода Преимущества Используемое оборудование Особенности технологии Интересное видео Ультразвук применяется везде, включая промышленную сферу. Особую значимость...

Применение полимеров в строительстве

Благодаря превосходным эксплуатационным свойствам полимеры в строительстве получили широкое применение. Среди всех сырьевых материалов одним из самых распространенных...

Полибензимидазол (ПМИ)

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

Антипирены

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

Обзор производства пластиковой пищевой тары

Сегодня пластиковая тара широко востребована в пищевой промышленности и постепенно замещает аналоги из стекла. Высокий спрос на упаковку...

Пластизоль

Пластизоль – это особый тип пластических материалов, который широко используются в различных отраслях промышленности и производстве. Получение пластизолей Они...

“Сибур”: Переработка полимеров в России за 5 лет может вырасти на 1,6 млн тонн

МОСКВА, 9 янв — ПРАЙМ. Потенциал роста переработки полимеров в ближайшие пять лет в России составляет 1,6 миллиона тонн, самая большая...