36. КАУЧУКИ

Народнохозяйственное значение каучука (являющегося основной составной частью резины) очень велико. Громадные и все возрастающие количества каучука потребляют автомобильная, авиационная и тракторная промышленность. Большое количество его идет на изготовление приводных ремней и транспортерных лент, шлангов и рукавов, электроизоляционных изделий, прорезиненных тканей, изделий широкого потребления (обувь, спортивные товары, игрушки), изделий санитарии и гигиены и многих других. Ассортимент резино-технических изделий превышает 40 тыс. наименований. Достаточно привести

данные о ежегодном мировом производстве натурального и синтетического каучука — свыше 4 млн. т, чтобы понять роль каучука в жизни человека.

Каучук стал известен в Европе еще в конце XV века; его получали из млечного сока тропического растения — гевеи. Однако промышленное применение каучука началось лишь в XIX веке, после того как с помощью вулканизации (нагревание каучука с серой) научились изготовлять резину.

Резиновая промышленность стала быстро развиваться в связи с интенсивным развитием автомобильной промышленности. При этом перед многими странами встал вопрос о сырье (природный каучук), которого у них не было и купить которое по тем или иным причинам не представлялось возможным. В Советском Союзе после победы Великой Октябрьской социалистической революции резиновая промышленность не могла развиваться из-за отсутствия сырья. Капиталистические страны организовали блокаду и не допускали продажи каучука молодой Советской республике. Вопрос о необходимости обеспечения страны собственным каучуком встал очень остро. Выли найдены и в значительных масштабах культивировались каучуконосные растения — кок-сагыз и тау-сагыз, но получаемый из этих растений каучук был очень дорог. Тогда перед советскими учеными была поставлена задача — найти промышленный способ получения синтетического каучука. Эта задача, была решена группой советских ученых под руководством С. В. Лебедева. И уже в 1932 г. на 5—б лет раньше капиталистических стран, в Советском Союзе были пущены в эксплуатацию мощные заводы, производящие синтетический каучук.

Каучук применяется для изготовления резины. Для этого составляют так называемую резиновую смесь, в которую кроме каучука вводят еще целый ряд ингредиентов, каждый из которых имеет определенное назначение. Первым из них является вулканизующий агент (чаще всего сера). В результате вулканизации каучук превращается в прочную, эластичную, упругую массу — резину.

При вулканизации атомы серы присоединяются к линейным молекулам каучука, «сшивая» их в трехмерные сетки.

Каучуки, вулканизованные только в смеси с вулканизующими агентами, не обладают необходимыми для различных целей жесткостью, сопротивлением растяжению, истиранию и разрыву. Эти свойства можно придать каучуку, добавляя в резиновую смесь так называемые наполнители. Они обычно бывают двух типов: инертные наполнители (глина, мел и др.), которые почти не оказывают влияния на свойства резины, но облегчают переработку резиновой смеси, и усиливающие наполнители (обычно сажа), которые улучшают перечисленные выше свойства вулканизованного каучука. С целью предупреждения «старения» каучука, т. е. потери каучуком эластичности и других ценных свойств, в резиновую смесь вводят различные стабилизаторы — антиокислители (например, фенил--нафтил-амин). Чтобы ускорить процесс вулканизации, в резиновую смесь вводят небольшие количества органических соединений, которые называют ускорителями (меркаптобензтиазол, дифе-нилгуанидин и др.). Оказалось, что для наиболее эффективного

использования ускорителей вулканизации необходимо присутствие некоторых чдругих химических веществ (обычно окисей металлов), называемых активаторами. В свою очередь, действие активаторов наиболее эффективно в присутствии растворимых в каучуке мыл (солей жирных кислот), которые могут образовываться в процессе вулканизации.

Смешение каучука с ингредиентами проводится в специальных аппаратах—резиносмесителях, в которых каучук перетирается вместе с ингредиентами. Вулканизующий агент вводится в резиновую смесь в последний момент приготовления резиновой смеси, во избежание преждевременной вулканизации.

Готовую резиновую смесь, состоящую из каучука, вулканизующего агента, ускорителя вулканизации, активатора, наполнителей, стабилизатора и т. п., направляют на завершающий процесс резинового производства — вулканизацию. Вулканизацию проводят или после формования из резиновой смеси соответствующих изделий (труб, рукавов, листов и др.), или одновременно с процессом формования изделий. Вулканизация протекает при нагревании.

Если в резиновую смесь ввести большое количество серы (до 32%) то образуется жесткий пластик (эбонит), применяемый в качестве изолятора в электротехнике.

Чтобы повысить эксплуатационные качества некоторых видов резиновых изделий, например шин, транспортерных лент, приводных ремней и т. п., в конструкцию таких изделий вводят корд — безуточную ткань из крученой пряжи, служащую тканевой основой изделий (их каркасом).

Решается проблема получения так называемых жидких синтетических каучуков (с небольшим молекулярный весом — от 20 до 40 тыс. вместо 200—500 тыс. для обычных каучуков), которые совершат настоящий переворот в технике производства изделий из резины. Применение «жидких» каучуков позволит формовать изделия литьем при обычной температуре на литьевых машинах, подобных применяемым в промышленности пластмасс. Это даст возможность исключить такие тяжелые трудоемкие операции приготовления резиновых смесей, как вальцевание, каландрование, конфекцию (сборку), т. е. операции, требующие больших затрат ручного труда во вредных условиях производства.