Бутадиен-нитрильный каучук представляет собой сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, получаемый путем водоэмульсионной полимеризации. В Советском Союзе выпускаются три марки бутадиен-нитрильных каучуков, отличающиеся друг от друга содержанием акрилонитрила и бутадиена:
Содержание бутадиена, моль на 1 моль акрилонитрила
TOC o "1-3" h z СКН-18…………………………………………………… 4,5
СКН-26………………………………………………………………… 2,75
СКН-40…………………………………………………… 1,5
Некоторые свойства бутадиен-нитрильных каучуков приведены ниже:
СКН-18 CKH-26 СКН-40
Пластичность (no Дефо) . . 1500—2300 1500—2300 1500—230° Содержание акрилонитрила, % 17—20 27—30 36—40 Свойства вулканизатов
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2,
Не менее……………………………………………… 220 220 250
Относительное удлинение при разрыве, %,.не менее. 450 550 550
Степень набухания в бензин — бензольной смеси (3:1), %,
Не более………………………………………… 70 38 2
Вулканизаты бутадиен-нитрильных каучуков не набухают в алифатических углеводородах, жирах, но сильно набухают в ароматических и хлорсодержащих органических соединениях. С возрастанием пластичности способность их к растворению и набуханию увеличивается. Клеи используют в основном для склеивания невулканизованных резин и резиновых материалов с последующей их вулканизацией. Марки и свойства важнейших клеев на основе бутадиен-нитрильных каучуков приведены в табл. 11.16—11.19.
Таблица 11.16. Клеи иа основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-40*
|
* Растворителем во всех клеях является этилацетат. |
Таблица 11.17. Свойства клеев на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-40
|
* Разрушающее напряжение при равномерном отрыве в кгс/см2. |
Бутадиен-нитрильные каучуки совмещаются с полярными полимерами, фснолоформальдегидпыми смолами и тиоколами.
Клей 78-БЦС — самовулканизующийся клей на основе бутадиен-нитрильного каучука. Предназначен для крепления резин общего назначения к металлу, дереву, бетону и другим поверхностям без нагревания и давления. Теплостойкость клеевых соединений— до 100 °С. Клей очень стабилен в процессе хранения.
Клей 78-БЦС наносят в два слоя на каждую склеиваемую поверхность. Сушка первого слоя продолжается 5—10 мин, второго — 1,5—5,0 мин. Затем склеиваемые поверхности соединяют и тщательно прикатывают роликом. Время, необходимое для достижения оптимальной прочности клеевого соединения, колеблется от нескольких часов до суток в зависимости от состава склеиваемых резин, температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Нагревание или термообработка ускоряют процесс вулканизации клея и повышают прочность клеевых соединений.
Клеевые соединения на клее 78-БЦС превосходят клеевые соединения на клеях 88Н и 88НП по прочности, теплостойкости и водостойкости. Клей обладает высокой адгезией ко многим резинам и тиоколовым герметикам. Пленка клея 78-БЦС прозрачна, что имеет существенное значение при наклеивании тонких материалов, а также в изделиях, для которых требуется прозрачность адгезива.
Известен клей ФЭН-1, представляющий собой раствор пластиката СКН-40 и фенолоформальдегидной смолы в формальгликоле. Предназначается для крепления сырых резин на основе бутадиен- нитрильных каучуков к металлу в процессе вулканизации.
Таблица 11.18. Клеи на основе бутадиен-нитрильных каучуков
|
Клеящая способность |
|||||||
Марка клея |
Состав |
Концентрация, % |
Вязкость по ВЗ-1, с |
Склеиваемые ма Iериапы |
Прочность при расслаивании, кгс/см |
Назначение |
Примечание |
Таблица 11.19. Свойства резиновых клеев на основе бутадиен-нитрильных и других каучуков |
28+2 |
8—30 |
Резина 201—Зс |
Резиновая смесь и бутил — фенолоформальдегид — ная смола Резиновая смесь на основе бутадиен-иитриль — ного каучука, хлорированных полимеров и эпоксидной смолы
Сополимер бутадиена, акрилонитрила и ме тилвинилпиридина
Хлорсодержащий мер и эластомер
Бутадиен — нитрильный каучук, хлорирован ный наирит и бутил — фенолоформальдегид — ная смола
8—30 8—30 |
8—30 15—21 |
Составляется из 3 компонентов с концентрацией 15, 20 и 30%
То же
Составляется из двух компонентов с концентрацией 20%
18—25
20+2
Не жнее 3 2,5—6,0 |
2,5-6,0 50[13] |
Не менее 4,5 40* |
Вулканизованная резина ИРГИ 074 со сталью
То же
Резина ИРП-1347 со сталью
Резина 51-2058 со сталью
Резина со сталью
Склеивание вулканизованных резин при комнатной температуре Склеивание вулканизованных резин на основе полярных и непо лярных каучуков меж ду собой и с металла ми при комнатной температуре Склеивание вулканизованных резин различной химической природы со сталью и другими материалами — при комнатной температуре Склеивание резин из не полярных ненасыщенных каучуков со сталью и другими материалами при нагревании
Склеивание теплозащитных материалов на основе полярных поли меров между собой и со сталью при нагре вании
Склеивание фтороргаии ческих резин с металлами при нагревании
Срок хранения 3 мес.
Жизнеспособность не менее 6 ч
То же
Срок хранения 3 мес.
Теплостойкость клея 250 °С
Для повышения адгезии клеевой композиции на основе сополимера бутадиена, акрилонитрила и винилпиридина предложено вводить в нее смолу, представляющую собой продукт конденсации резорцина с гексаметилентетрамином, галогенсодержащие альдегиды и триаминотрифенилметан [122]. Описан клей для соединения резин из фторсодержащих каучуков с металлами [122].
За рубежом для получения прочных, эластичных и маслостой — ких клеев применяют бутадиен-нитрильные каучуки (Хайкар, Бу — тапрен, Хемигум, Паракрил) с различным содержанием акрилонитрила в сочетании с другими каучуками и смолами [2]. Чаще всего используются смолы на основе замещенных фенолов и формальдегида, реже — продукты конденсации резорцина с формальдегидом, алкидные смолы и поливини л хлор ид. Применяются также эфиры канифоли, гидрированная канифоль и их производные, каменноугольная и кумароновая смолы (для повышения липкости композиций). Для отверждения широко используется смесь, состоящая из серы, бензотиазолилдисульфида и окиси цинка. Мяг — чителями служат фталаты, себацинаты, трикрезилфосфат, жидкий нитрильный каучук. Обычно в состав клеев входит и канальная сажа в количестве от 40 до 60 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука. Широко применяются окись железа, окись титана и окись цинка. Ниже приведены рецептуры бутадиен-нитрильных клеев (в вес. ч.):
А |
В |
|
Бутадиен-нитрильный каучук |
, , 100 |
100 |
Окись цинка……………………………….. |
. . 5 |
10 |
Стеариновая кислота…. |
. , — |
0,5 |
Сера…………………………………………… |
. . 3 |
2 |
Силикат кальция………………………….. |
. , — |
100 |
Сажа………………………………………….. |
. ; 50 |
— |
Окись титана……………………………….. |
, . — |
25 |
Кумароиоинденовая смола. . |
. , 25 |
10 |
Смола Эджерайт………………………….. |
. . 5 |
— |
Каменноугольная смола. . . |
. . 25 |
— |
Дибутилфталат…………………………… |
. . — |
10 |
Ускоритель 808 ………………………….. |
— . — |
1,Ь |
В качестве растворителей этих клеев применяются метилэтил — кетон, хлорбензол и нитропропан.
Для склеивания целлофана и пленочных материалов на основе поливинилхлорида, поливинилацетата и других полимеров с алюминием и латунью предложен клей следующего состава (в вес. ч.):
Бутадиен-нитрильный каучук… 150 Сополимер винилхлорида с винили-
TOC o "1-3" h z денхлоридом……………………………………………………………………… 50
Диоктилфталат ….,.., 20
Смола алкидного типа………………………………………………………………. 10
Стабилизатор…………………………………………………………………………….. 6
‘ Сера. :………………………………………………………………………………. 1
2,2-Дибензтиазолилдисульфид . . . 1 —
Состав (в вес. ч.) отверждающегося при комнатной температуре клея приведен ниже:
Бутадиен-нитрильный .каучук
Хайкар 1042 …………………………………………………………….. 10—50
Эпоксидная смола Эпон 820 . . 90—50
Метилэтилкетон…………………………………………………………….. 80
Триэтилентетрамин……………………………………………………….. 2—20
Триэтилентетрамин вводят в виде 50%-ного раствора в метил — этилкетоне непосредственно перед употреблением клея. Жизнеспособность композиции 4—24 ч.
Для склеивания различных пленок, тканей, бумаги обычной и асбестовой, алюминиевой фольги и других материалов применяют латексы на основе бутадиен-нитрильных каучуков, содержащие казеин (20% казеина, обработанного бурой), фенолоформальдегидные смолы, а также производные канифоли.
Блоксополимеры бутадиен-нитрильных каучуков с фенолоаль — дегидными смолами могут применяться в качестве основы теплостойких клеев для соединения элементов силовых металлических конструкций.