Реферат Курсовая Конспект
Синтетический каучук - раздел Образование, Функциональные Композиционные Конструкционные. По количеству измерений Синтез Каучука, Происходящий В Дереве, Никогда Не Выполнялся В Лаборатории. С...
|
Синтез каучука, происходящий в дереве, никогда не выполнялся в лаборатории. Синтетические каучуки являются эластичными материалами; они сходны с натуральным продуктом по химическим и физическим свойствам, но различаются от него структурой.
Синтез аналога натурального каучука (1,4-цис-полиизопрена и 1,4-цис-полибутадиена). Натуральный каучук, получаемый из гевеи бразильской, имеет структуру, состоящую на 97,8% из 1,4-цис-полиизопрена:
Синтез 1,4-цис-полиизопрена проводился несколькими различными способами с внедрением регулирующих стереоструктуру катализаторов, и это позволило сделать создание разных синтетических эластомеров. Катализатор Циглера состоит из триэтилалюминия и четыреххлористого титана; он принуждает молекулы изопрена объединяться (полимеризоваться) с образованием гигантских молекул 1,4-цис-полиизопрена (полимера). Аналогично, металлический литий либо алкил- и алкиленлитиевые соединения, к примеру бутиллитий, служат катализаторами полимеризации изопрена в 1,4-цис-полиизопрен. Реакции полимеризации с этими катализаторами проводятся в растворе с внедрением углеводородов нефти в качестве растворителей. Синтетический 1,4-цис-полиизопрен владеет качествами натурального каучука и может употребляться как его заместитель в производстве резиновых изделий.
Полибутадиен, на 90–95% состоящий из 1,4-цис-изомера, также был синтезирован посредством регулирующих стереоструктуру катализаторов Циглера, к примеру триэтилалюминия и четырехиодистого титана. Остальные регулирующие стереоструктуру катализаторы, к примеру хлорид кобальта и алкилалюминий, также дают полибутадиен с высоким (95%) содержанием 1,4-цис-изомера. Бутиллитий тоже способен полимеризовать бутадиен, но дает полибутадиен с меньшим (35–40%) содержанием 1,4-цис-изомера. 1,4-Цис-полибутадиен владеет очень высокой эластичностью и может употребляться как наполнитель натурального каучука.
Тиокол (полисульфидный каучук). В 1920, пытаясь получить новый антифриз из этиленхлорида и полисульфида натрия, Дж.Патрик заместо этого открыл новое каучукоподобное вещество, названное им тиоколом. Тиокол высокоустойчив к бензину и ароматическим растворителям. Он имеет отличные свойства старения, высокое сопротивление раздиру и низкую проницаемость для газов. Не будучи реальным синтетическим каучуком, он, тем не менее, находит применение для производства резин специального назначения.
Неопрен (полихлоропрен). В 1931 компания «Дюпон» объявила о разработке каучукоподобного полимера, либо эластомера, названного неопреном. Неопрен изготавливают из ацетилена, который, в свою очередь, получают из угля, известняка и воды. Ацетилен поначалу полимеризуют до винилацетилена, из которого методом добавления хлороводородной кислоты создают хлоропрен. Далее хлоропрен полимеризуют до неопрена. Кроме маслостойкости неопрен имеет высшую тепло- и химическую стойкость и употребляется в производстве шлангов, труб, перчаток, а также деталей машин, к примеру шестерен, прокладок и приводных ремней.
Буна S (SBR, бутадиенстирольный каучук). Синтетический каучук типа буна S, обозначаемый как SBR, делается в огромных реакторах с рубахой, либо автоклавах, в которые загружают бутадиен, стирол, мыло, воду, катализатор (персульфат калия) и регулятор роста цепи (меркаптан). Мыло и вода служат для эмульгирования бутадиена и стирола и приведения их в близкий контакт с катализатором и регулятором роста цепи. Содержимое реактора нагревается до приблизительно 50° С и перемешивается в течение 12–14 ч; за это время в итоге процесса полимеризации в реакторе появляется каучук. Получающийся латекс содержит каучук в форме малых частиц и имеет вид молока, совсем напоминающий натуральный латекс, добытый из дерева.
Латекс из реакторов обрабатывается прерывателем полимеризации для остановки реакции и антиоксидантом для сохранения каучука. Потом он очищается от избытка бутадиена и стирола. Чтоб отделить (методом коагуляции) каучук от латекса, он обрабатывается веществом хлорида натрия (пищевой соли) в кислоте или веществом сульфата алюминия, которые отделяют каучук в форме мелкой крошки. Далее крошка промывается, сушится в печи и прессуется в кипы.
Из всех эластомеров SBR употребляется более обширно. Больше всего его идет на создание авто шин. Этот эластомер сходен по свойствам с натуральным каучуком. Он не маслостоек и в большинстве случаев проявляет низкую химическую стойкость, но владеет высоким сопротивлением удару и истиранию.
Латексы для эмульсионных красок. Бутадиен-стирольные латексы обширно употребляются в эмульсионных красках, в которых латекс образует смесь с пигментами обыденных красок. В таком применении содержание стирола в латексе обязано превосходить 60%.
Низкотемпературный маслонаполненный каучук. Низкотемпературный каучук – особенный тип каучука SBR. Он делается при 5° С и обеспечивает лучшую износостойкость шин, чем обычный SBR, полученный при 50° С. Износостойкость шин еще более повышается, если низкотемпературному каучуку придать высшую ударную вязкость. Для этого в базовый латекс добавляют некие нефтяные масла, называемые нефтяными мягчителями. Количество добавляемого масла зависит от требуемого значения ударной вязкости: чем оно выше, тем больше вводится масла. Добавленное масло действует как мягчитель жесткого каучука. Остальные характеристики маслонаполненного низкотемпературного каучука такие же, как у обыденного низкотемпературного.
Буна N (NBR, бутадиенакрилонитрильный каучук). совместно с буна S в Германии был также разработан маслостойкий тип синтетического каучука под заглавием пербунан, либо буна N. Основной компонент этого нитрильного каучука – также бутадиен, который сополимеризуется с акрилонитрилом по существу по тому же механизму, что и SBR. Сорта NBR различаются содержанием акрилонитрила, количество которого в полимере варьирует от 15 до 40% в зависимости от назначения каучука. Нитрильные каучуки маслостойки в степени, соответствующей содержанию в них акрилонитрила. NBR употреблялся в тех видах военного оборудования, где требовалась маслостойкость, к примеру в шлангах, самоуплотняющихся топливных элементах и конструкциях транспортных средств.
Бутилкаучук. Бутилкаучук – еще один синтетический каучук – был открыт в 1940. Он замечателен собственной низкой газопроницаемостью; камера шины из этого материала удерживает воздух в 10 раз дольше, чем камера из натурального каучука. Бутилкаучук изготавливают полимеризацией изобутилена, получаемого из нефти, с малой добавкой изопрена при температуре -100° С.
Эта полимеризация не является эмульсионным действием, а проводится в органическом растворителе, к примеру метилхлориде. Характеристики бутилкаучука могут быть сильно улучшены термообработкой маточной смеси бутилкаучука и газовой сажи при температуре от 150 до 230° С. Не так давно бутилкаучук нашел новое применение как материал для протекторов шин ввиду его не плохих ходовых черт, отсутствия шума и прекрасного сцепления с дорогой. Бутилкаучук несовместим с натуральным каучуком и SBR и, означает, не может быть смешан с ними. Но после хлорирования до хлорбутилкаучука он становится совместимым с натуральным каучуком и SBR. Хлорбутилкаучук сохраняет низкую газопроницаемость. Это свойство употребляется при изготовлении смешанных товаров хлорбутилкаучука с натуральным каучуком либо SBR, которые служат для производства внутреннего слоя бескамерных шин.
Этиленпропиленовый каучук. Сополимеры этилена и пропилена могут быть получены в широких спектрах составов и молекулярных масс. Эластомеры, содержащие 60–70% этилена, вулканизуются с пероксидами и дают вулканизат с хорошими качествами. Этиленпропиленовый каучук имеет превосходную атмосферо- и озоностойкость, высшую термо-, масло- и износостойкость, но также и высшую воздухопроницаемость. Таковой каучук делается из дешевых сырьевых материалов и находит бессчетные внедрения в индустрии.
более обширно применяемым типом этиленпропиленового каучука является тройной этиленпропиленовый каучук (с диеновым сомономером). Он употребляется в основном для производства оболочек проводов и кабелей, однослойной кровли и в качестве присадки для смазочных масел. Его малая плотность и превосходная озоно- и атмосферостойкость обусловливают его применение в качестве кровельного материала.
Вистанекс. Вистанекс, либо полиизобутилен, – полимер изобутилена, также получаемый при низких температурах. Он подобен каучуку по свойствам, но в различие от каучука является насыщенным углеводородом и, означает, не может быть подвергнут вулканизации. Полиизобутилен озоностоек.
Коросил. Коросил, каучукоподобный материал, – это пластифицированный поливинилхлорид, приготовленный из винилхлорида, который, в свою очередь, получают из ацетилена и хлороводородной кислоты. Коросил замечательно стоек к действию окислителей, в том числе озона, азотной и хромовой кислот, и поэтому употребляется для внутренней облицовки цистерн с целью защиты их от коррозии. Он непроницаем для воды, масел и газов и в силу этого находит применение как покрытие для тканей и бумаги. Каландрованный материал употребляется в производстве плащей, душевых занавесок и обоев. Низкое водопоглощение, высокая электрическая крепкость, негорючесть и высокое сопротивление старению делают пластифицированный поливинилхлорид подходящим для производства изоляции проводов и кабелей.
Полиуретан. Класс эластомеров, узнаваемых как полиуретаны, находит применение в производстве пеноматериалов, клеев, покрытий и формованных изделий. Изготовление полиуретанов включает несколько стадий. Поначалу получают сложный полиэфир реакцией дикарбоновой кислоты, к примеру адипиновой, с многоатомным спиртом, в частности этиленгликолем либо диэтиленгликолем. Полиэфир обрабатывают диизоцианатом, к примеру толуилен-2,4-диизоцианатом либо метилендифенилендиизоцианатом. Продукт данной реакции обрабатывают водой и подходящим катализатором, в частности n-этилморфолином, и получают гибкий либо гибкий пенополиуретан. Добавляя диизоцианат, получают формованные изделия, в том числе шины. Меняя соотношение гликоля и дикарбоновой кислоты в процессе производства сложного полиэфира, можно изготовить полиуретаны, которые употребляются как клеи либо перерабатываются в твердые либо гибкие пеноматериалы или формованные изделия. Пенополиуретаны огнестойки, имеют высшую крепкость на растяжение, совсем высокое сопротивление раздиру и истиранию. Они проявляют только высшую несущую способность и не плохое сопротивление старению. Вулканизованные полиуретановые каучуки имеют высокие крепкость на растяжение, сопротивление истиранию, раздиру и старению. Был разработан процесс получения полиуретанового каучука на базе обычного полиэфира. Таковой каучук отлично ведет себя при низких температурах и устойчив к старению.
Кремнийорганический каучук. Кремнийорганические каучуки не имеют себе равных по пригодности к эксплуатации в широком температурном интервале (от -73 до 315° С). Для вулканизованных кремнийорганических каучуков была достигнута крепкость на растяжение около 14 МПа. Их сопротивление старению и диэлектрические свойства также очень высоки.
Хайпалон (хлорсульфоэтиленовый каучук). Этот эластомер хлорсульфонированного полиэтилена получают обработкой полиэтилена хлором и двуокисью серы. Вулканизованный хайпалон очень озоно- и атмосферостоек и имеет хорошую термо- и химическую стойкость.
Фторсодержащие эластомеры. Эластомер кель-F – сополимер хлортрифторэтилена и винилиденфторида. Этот каучук имеет хорошую термо- и маслостойкость. Он стоек к действию коррозионно-активных веществ, негорюч и пригоден к эксплуатации в интервале от -26 до 200° С. Витон А и флюорел – сополимеры гексафторпропилена и винилиденфторида. Эти эластомеры различаются превосходной стойкостью к действию тепла, кислорода, озона, атмосферных факторов и солнечного света. Они имеют удовлетворительные низкотемпературные свойства и пригодны к эксплуатации до -21° С. Фторсодержащие эластомеры употребляются в тех приложениях, где требуется стойкость к действию тепла и масел.
Специализированные эластомеры. Производятся специализированные эластомеры с разнообразными физическими качествами. Многие из них совсем дороги. Более принципиальные из них – акрилатные каучуки, хлорсульфонированный полиэтилен, сополимеры обычных и сложных эфиров, полимеры на базе эпихлоргидрина, фторированные полимеры и термопластичные блок-сополимеры. Они употребляются для производства уплотнений, прокладок, шлангов, оболочек проводов и кабелей и клеев.
Металлокера́мика — искусственный материал, представляющий собой гетерогенную композицию металлов или сплавов с неметаллами (керамикой).
Другие названия: керметы, керамико-металлические материалы, спеченные антифрикционные материалы.
Металлокерамики объединяют важные конструкционные и эксплуатационные свойства металлов и неметаллов. Они отличаются большой прочностью, высокими износо- и теплостойкостью, антикоррозионными свойствами. Применяются в качестве антифрикционных или защитных покрытий деталей и самостоятельных конструкционных материалов в авиастроении, автомобилестроении, транспортном и химическом машиностроении, электроприборостроении, турбостроении и других отраслях промышленности.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Согласно ой Международной конференции по нанотехнологиям Висбаден выделяют следующие типы наноматериалов нанопористые структуры... Сами наноматериалы делят по назначению на Функциональные Композиционные... По количеству измерений нульмерные квазинульмерные квантовые точки сфероидные наночастицы одномерные...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Синтетический каучук
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов