Акрилатные каучуки, синтетические каучуки, получаемые сополимеризацией эфиров акриловой кислоты с различными непредельными соединениями. Наибольший интерес представляют сополимеры бутилакрилата с акрилонитрилом:
А. к. легко растворяются в углеводородах и их производных; неустойчивы к воздействию спиртов и гликолей, при нагревании во влажных средах. Эти каучуки не изменяют своих свойств при длительном хранении в темноте, при действии солнечного света и озона; стойки к окислению при высоких температурах.
А. к. вулканизуют с помощью аминов (чаще всего используют триэтилентетрамин и триэтилтриметилентриамин в сочетании с серой), феноло-формальдегидных смол и др. Прочность при растяжении резин на основе А. к. ~ 10 Мн/м2 (100 кгс [см2), относит, удлинение 300 — 400%, t хрупкости —25°С. Достоинства таких резин — высокая стойкость к озону, свету, устойчивость цвета в белых и пастельных тонах, низкая газопроницаемость и высокое сопротивление разрастанию порезов при изгибах; недостатки — малая эластичность по отскоку при обычных температурах (~5% ) и низкая морозостойкость. Резины из А. к. устойчивы к действию нефтяных растворителей, животных и растительных масел, но заметно набухают в растворителях ароматического ряда, в спиртах и кетонах. Их отличительная особенность — стойкость к серусодержащим маслам при высоких температурах. Такие резины можно использовать в контакте с автомобильными маслами. Резины из А. к. применяют в основном в автомобильной промышленности в виде различных прокладок, уплотнительных колец, трубок и др.; их можно использовать также для обкладки цистерн, бензобаков, резиновых валов, для изготовления тепло-, маслостойких трансмиссионных ремней и транспортёрных лент и т. д.
АКРИЛАТНЫЕ КАУЧУКИ (акриловые каучуки), сополимеры эфиров акриловой к-ты (этил-, бутил-, алкоксиалкил-, алкокситиоалкилакрилатов) между собой или с виниловыми мономерами (акрилонитрилом, 2-хлорэтилвиниловым эфиром, винилхлорацетатом и др.). В состав макромолекул могут также входить звенья третьего сомономера с функц. группами, способными участвовать в вулканизации (напр., глицидиловые, карбоксильные). Содержание в макромолекуле акрилатных звеньев составляет обычно 90-95 маc. ч., звеньев функционального сомономера-1-7 маc. ч. на 100 мас. ч.сополимера.
Среднечисленная мол. м. каучуков 500-800 тыс. (по данным осмометрии). Каучуки аморфны, т. стекл. от — 30 до — 53 °С. Сополимерыбутилакрилата с акрилонитрилом и этилакрилата с 2-хлорэтилвиниловым эфиром хорошо раств. в ацетоне, толуоле, хлороформе и др. орг. р-рителях; нек-рые акрилатные каучуки содержат 70-90% нерастворимой части (гельфракция).
Аакрилатные каучуки характеризуются низкой газопроницаемостью; напр., для воздуха при 23°С она составляет 1,58*10-20 м2/(Па*с), для N2 при 30°С и давл. 0,8 МПа-0,99*10-20 м2/(Па*с). Диэлектрич. св-ва каучуков сравнительно невысоки (р 105 — 106 Ом*м). Благодаря отсутствию вмакромолекулах ненасыщ. углерод-углеродных связей акрилатные каучуки стабильны при хранении без противостарителя, тепло-, кислороде- и озоностойки, устойчивы к действию УФ-излучения. При нагр. во влажных средах гидролизуются.
Показатель |
Бутилак- рилат + + акрило-нитрил |
Бутилакрилат+ + акрилонит-рил + реакцион-носпособныйсомономер |
Бутилакрилат+ + алкоксиалкил-акрилат + реак-ционноспособ-ныйсомономер |
Этилакрилат + + алкоксиалкил-акрилат + реак-ционноспособ-ныйсомономер |
, МПа . . |
10 |
15 |
6-9 |
12 |
Относит. удлинение, %. . . |
350 |
260 |
240 |
350 |
Сопротивление раздиру, кН/м |
28 |
37 |
23 |
40 |
Твердость по ТМ-2 . . |
55 |
65 |
48 |
60 |
Эластичность по отскоку, % при20°С. . . при 100 °С . . |
6 24 |
6 30 |
13 32 |
7 27 |
Остаточнаядеформацияпосле сжатия (3 сут, 150'С),% |
90 |
70 |
50 |
50 |
Т-ра хрупкости, °С . . . . . |
-25 |
-29 |
-40 |
-20 |
Изменение массы посленабухания в смеси бензинас бензолом(3:1) в течение 24 ч, % |
60 |
60 |
75 |
30 |
Акрилатные каучуки синтезируют эмульсионной сополимеризацией мономеров при 5-90°С в присут. ПАВ, напр. алкилсульфонатов Na, мыл синтетич. жирных к-т. Инициатор полимеризации-персульфат щелочного металла или окислит.-восстановит. система, напр. содержащая гидропероксид изопропилбензола, Na-соль формальдегидсульфокислоты (ронгалит), комплекс Fe2+ и этилендиаминтетраацетата Na (трилона Б). Продолжительность процесса 2-3 ч, конверсия мономеров 95-98%. Каучук выделяют из латекса при помощи электролитов, напр. A12(SO4)3. NaCl, KC1. Товарная форма акрилатных каучуков - крошка, лента, брикет или др.
Акрилатные каучуки пластицируются на холодных вальцах (к нагретым каучук прилипает), легко смешиваются с ингредиентами. Смеси на их основе перерабатывают обычными методами -каландрованием, экструзией и др. Для получения на основе акрилатных каучуков резин с достаточно высокими мех. св-вами (см. табл.) применяют активный техн. углерод (40-100 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука). Вулканизующие агенты -стеаратыщелочных металлов, амины (напр., триэтилентетрамин) в сочетании с серой, а также бензоат аммония, оксиды и гидроксиды щелочных и щел.-зем.металлов. Смеси вулканизуют 10-120 мин при 150-160°С, иногда дополнительно выдерживают в термостате 2-24 ч при 150-180 °С (термообработка необходима для получения вулканизатов с малой остаточной деформацией после сжатия при высоких т-рах). Важное достоинство резин на основе акрилатных каучуков-устойчивость к действию масел для гипоидных передач. По теплостойкости они занимают промежуточное положение междурезинами на основе бутадиен-нитрильных каучуков и фторкаучуков, но значительно дешевле последних.
Акрилатные каучуки применяют главным образом в производстве РТИ (маслостойких уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов), а также для гуммирования различных емкостей, герметизации строительных конструкций, приготовления лаков и др.
Пром. произ-во акрилатных каучуков впервые организовано в США в 50-х гг. 20 в.; объем мирового произ-ва в 80-е гг. ~ 20 тыс. т/год.