Хлоропреновый каучук, неопрен, наирит, CR

11.10.2014

Разновидности хлоропреновых каучуков, неопренов (Neoprene)

Хлоропреновый каучук, ХПК, полихлоропрен, chloroprene rubber, CR является продуктом полимеризации хлоропрена (хлорбутадиен, СН2=ССlСН=СН2). Широко известен как Неопрен (Neoprene) по торговой марке компании DuPont, производящей этот материал с 30-х годов ХХ века. В СССР был известен также под названием «Наирит», по наименованию каучука, выпускаемого Ереванским каучуковым заводом «Наирит», Армения. Также часто полихлоропрен называют по исходному мономеру, хлоропреном, хотя с химической точки зрения, хлоропрен – бесцветная жидкость. Выпускаются различные марки хлоропреновых каучуков, различающихся технологией производства, химическими и механическими свойствами.

Характеристики хлоропреновых каучуков, неопренов, совместимость со средами

Свойства хлоропреновых каучуков и резин на их основе определяются молекулярной массой, различающейся при разных технологиях производства данного эластомера. Марки с определёнными свойствами подбираются производителями в зависимости от требуемых характеристик и предполагаемой технологии обработки. Хлоропреновые каучуки отличаются хорошей стойкостью к озону, солнечному свету, погодным воздействиям, старению, обладают хорошими механическими свойствами и достаточным температурным диапазоном, огнестойки, не поддерживают горения. Пригодны для эксплуатации при температурах от -25° до 90°С, кратковременно до 110°С (специальные марки: от -40° до 110°С, кратковременно до 140°С). Газопроницаемость резин из хлоропреновых каучуков ниже, чем резин из неполярных каучуков (изопреновых, бутадиеновых).

Резины на основе хлоропреновых каучуков стойки в некоторых кислотах (борная, соляная, разбавленная серная), щелочах. Проявляют хорошую стойкость к минеральным маслам на основе парафинов, силиконовым маслам и консистентным смазкам, воде и водным растворам (при умеренных температурах), хладагентам (фреон, аммиак, углекислый газ).

Хлоропреновые каучуки ограниченно совместимы с минеральными маслами на основе нафталинов, тормозными жидкостями на основе гликоля, низкомолекулярными алифатическими углеводородами (пропан, бутан, бензин). Стойкость резины к данным средам может быть существенно увеличена выбором наполнителя.

Неопрены неустойчивы к ароматическим углеводородам (бензол), хлорированным углеводородам (трихлорэтилен), полярным растворителям (кетоны, сложные эфиры, эфир, ацетон). Разрушаются под действием азотной кислоты, концентрированной серной кислоты, перекиси водорода.

К недостаткам хлоропренового каучука и резин на его основе можно отнести низкие электроизоляционные характеристики, повышенная влагопроницаемость, низкая холодоустойчивость, резкое снижение прочности и относительного удлинения при повышении температуры выше допустимой для данного каучука.

Применение хлоропреновых каучуков, неопренов

Хлоропреновые каучуки используют в производстве разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с умеренно агрессивными средами, например уплотнителей, колец круглого сечения (O-ring), шлангов, рукавов, ремней, прорезиненных тканей. Вследствие негорючести неопрен используется как покрытие для противопожарных дверей и в элементах пожарного снаряжения. Хлоропреновые каучуки используют как основу адгезивов; жидкие хлоропреновые каучуки - для получения клеев, антикоррозионных покрытий, а также в качестве пластификаторов.

Благодаря хорошим механическим свойствам и относительно низкой стоимости, неопрен, в том числе вспененный, широко применяется для изготовления защитных чехлов для ноутбуков, телефонов, фотоаппаратов и т.д.

Также хлоропрен используется для производства резинового компенсатора ERV-CR. Благодаря приведенным выше свойствам данного материала, данная вибровставка имеет невысокую цену в сочетании с неизменной надежностью.

Негорючесть и устойчивость к погодному воздействию делает хлоропреновые каучуки пригодными для изготовления защитных оболочек кабелей. Так как неопрен имеет низкие электроизоляционные характеристики, используют утолщенную оболочку или комбинируют его с другими каучуками.

Защитная экипировка из неопрена широко используется в экстремальных видах спорта, таких как страйкбол, пейнтбол, альпинизм, а также в парусном спорте и пляжном волейболе. Из неопрена изготавливается туристическая экипировка - непромокаемая обувь, перчатки, носки. Благодаря хорошей устойчивости к морской воде, солнцу и озону, вспененный неопрен является основным материалом для производства гидрокостюмов.

Технология производства хлоропреновых каучуков, неопренов

Общая формула хлоропреновых каучуков:

(-H2C-CCl=CH-CH2-)n

Основной промышленный способ получения хлоропреновых каучуков - эмульсионная полимеризация хлоропрена в водной фазе при 40°С, протекающая по радикальному механизму. Эмульгаторы - алкилсульфонаты или канифольные мыла. При достижении необходимой степени превращения мономеров (65-75%) в латекс вводят эмульсии или растворы тиурамдисульфидов и антиоксиданта и выдерживают несколько часов при 25°С для созревания латекса. При получении хлоропреновых каучуков, регулированных тиолами, в латекс добавляют только антиоксидант; стадия созревания в этом случае исключается. После отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют вымораживанием на барабанах, промывают водой и сушат. Цвет хлоропреновых каучуков - от светло-янтарного до темно-желтого, содержание примесей (остатков эмульгаторов, влаги и др.) до 5% по массе. Основная форма выпуска - гранулы. Производят также жидкие хлоропреновые каучуки и латексы.

Перерабатывают хлоропреновые каучуки на обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах). Изделия вулканизуют при 140°-160°С в прессах, котлах и др. Хлоропреновые каучуки технологически совместимы с другими каучуками, например: бутадиен-нитрильными, этилен-пропиленовыми, бутадиен-стирольными, бутадиеновыми, изопреновыми, бутилкаучуком, натуральным каучуком, а также с реакто- и термопластами. Наполнители резиновых смесей - сажа, мел, каолин и другие, пластификаторы - главным образом сложные эфиры, а также канифоль, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы.

Некоторые торговые марки хлоропреновых каучуков, неопренов

• Neoprene^®: Du Pont
• Bayprene^®: Lanxess AG (ранее - Bayer AG)
• Butaclor^®: Distergil, Petro-Tex
• Neoprene^®: Petro-Tex, Chem. Co
• Denka^®: Denka, Chem. Co.
• Наирит: ЗАО «Завод Наирит», г. Ереван, Армения