Для вулканизации Б.-н. к. используют главным образом серу, а также органические дисульфиды и перекиси. В качестве наполнителей применяют главным образом активные и полуактивные сажи, тонкодисперсную двуокись кремния («белую сажу»). С увеличением содержания связанного акрилонитрила в Б.-н. к. повышаются прочностные свойства, износо-, масло- и бензостойкость, но ухудшаются эластические свойства и морозостойкость резин на основе этих каучуков (см. табл.)
Свойства саженаполненных резин из бутадиен - нитрильных каучуков отечественных марок
| Показатели | СКН-18 (17—20)* | СКН-26 (27—30)* | СКН-40 (36—40)* |
| Прочность при растяжении, Мн/м.» (кгс/см." ) Температура хрупкости, °С Износостойкость, см3 (квт ч ) Набухание в смеси бензин—бензол (3:1), % (по массе). | 25 (250) —62 330 70 | 28 (280) —54 250 38 | 30(300) —35 200 20 |
* Содержание связанного акрилонитрила, в %.
Для резин из Б.-н. к. характерны также сравнительно высокое водопоглощение (2,1 мг на 1 см2 поверхности резины при выдерживании образца в воде в течение 2 мес при 25°С) и невысокие диэлектрические свойства: удельное объёмное электрическое сопротивление 100 Мом ·м (1010 ом ·см ), диэлектрическая проницаемость 10—11.
Б.-н. к. выпускают в виде ленты, брикетов, крошки. Наиболее распространённые зарубежные марки Б.-н. к.: хемигум, бутапрен, хайкар, паракрил (США), полисар крайнак (Канада), пербунан N (ФРГ), буна N (ГДР), нипол N (Япония).
Б.-н. к. относятся к важнейшим специальным каучукам, которые применяют для изготовления различных масло- и бензостойких изделий. Б.-н. к. используют также как пластификаторы для пластмасс, на основе которых изготовляют ударопрочные материалы. В 1970 мощности производства Б.-н. к. в капиталистических странах составляли ~ 220 тыс. т .
Лит. см. при ст. Каучуки синтетические .
Бутадиеновые каучуки
Бутадие'новые каучуки', дивиниловые каучуки, группа синтетических каучуков — продуктов полимеризации бутадиена. При полимеризации молекулы бутадиена (1) могут соединяться с участием любой из двух или обеих двойных связей, образуя полимеры с различной конфигурацией химических звеньев в макромолекуле:
Для конфигурации 1, 4 возможны 2 изомера — цис (II) и транс (III) (см. Изомерия ):
В зависимости от условий полимеризации и природы катализатора получают Б. к., различающиеся содержанием в их макромолекулах звеньев конфигурации 1, 4 (как цис-, так и транс-структуры) и звеньев конфигурации 1, 2.
Катализаторами при получении Б. к. служат щелочные металлы (главным образом натрий), комплексные соединения типа CoCl2 + Al (C2 H5 )2Cl, TiCl4 + Al (C2 H5 )3 и др. (так называемые координационно-ионные катализаторы Циглера — Натты) и металлорганические соединения (например, бутиллитий). В присутствии щелочных металлов получают нестереорегулярные Б. к., содержащие 60—66% звеньев 1,2 и 34—40% звеньев 1,4 (в основном трансструктуры). В присутствии других названных выше катализаторов протекает реакция стереоспецифической полимеризации (см. Полимеризация ), приводящая к образованию стереорегулярных полимеров, которые содержат до 98% звеньев 1,4, в том числе 32—98% звеньев цис-структуры. Содержание последних определяется типом катализатора. Б. к. с высоким содержанием звеньев 1,4-цис (93—98%) получают на кобальтовых, со средним (87— 95%) — на титановых, с низким (35— 40%) — на литийорганических катализаторах.
Наиболее распространённый нестереорегулярный натрий-бутадиеновый каучук (СКБ) был первым в мире промышленным синтетическим каучуком. Его производство по способу акад. С. В. Лебедева было организовано в СССР в 1932. Стереорегулярные Б. к. были впервые получены Дж. Наттой в Италии. В СССР производство стереорегулярного каучука СКД организовано в 1965. Стереорегулярные Б. к., позволяющие получать резины, превосходящие по эластичности и износостойкости резины из натурального каучука, приобрели наибольшее значение.
Б. к. различной структуры имеют одинаковую плотность (900—920 кг /м3 или 0,90—0,92 г /см3 ), близкие диэлектрические свойства [удельное объёмное электрическое сопротивление 1—10 Том /м (1014—1015 ом /см ), диэлектрическая проницаемость 2,4—2,8], растворимы в бензине, бензоле, хлороформе и др. растворителях. Температура стеклования стереорегулярных Б. к. от —95 °С (для Б. к. с низким содержанием звеньев 1,4-цис) до —122°С (для Б. к. с высоким содержанием этих звеньев), нестереорегулярного СКБ — около —52 °С. При нагревании, действии кислорода, озона, ультрафиолетовых лучей, ионизирующих излучений Б. к. претерпевают структурные превращения, сопровождающиеся уменьшением их растворимости. Скорость этих превращений снижается с увеличением содержания в Б. к. звеньев конфигурации 1, 2.
Для вулканизации стереорегулярных Б. к. применяют серу, органические дисульфиды, перекиси, алкилфеноло-формальдегидные смолы, для нестереорегулярных — главным образом серу. Наполнителями служат преимущественно активные сажи. Саженаполненные резины из стереорегулярных Б. к. существенно превосходят резины из нестереорегулярных Б. к. по прочности, эластичности, износо- и морозостойкости (см. табл.).
Стереорегулярные Б. к. с различным содержанием звеньев 1,4-цис выпускают в ряде зарубежных стран. Торговые марки: америпол СВ, цис-4, буден, диен (США), полисар тактин (Канада), буна СВ (ФРГ), интен (Великобритания), нипол BR, асаден (Япония) и др.
Свойства резин из отечественных бутадиеновых каучуков
| Показатели | СКД* | СКВ |
| Прочность при растяжении, Мн/м2 (кгс/см2 ) | 22 (220) | 16 (160) |
| Эластичность по отскоку, % | 58 | 34 |
| Коэфф. морозостойкости при —45°С | 0,75 | 0,11 |
| Износостойкость, см3 / (квт×ч ) | 140 | 350 |
* Каучук содержит 90—93% структуры 1,4-цис.
Б. к. относятся к каучукам общего назначения. Стереорегулярные Б. к. применяют главным образом в производстве шин, а также транспортёрных лент, различных износо- и морозостойких изделий. Каучук СКБ используют в производстве различных технических и бытовых резиновых изделий. Мощности производства стереорегулярных Б. к. в капиталистических странах в 1969 составляли ~750 тыс. т .
Лит. см. при ст. Каучуки синтетические .
Бутадиен-стирольные каучуки
Бутадие'н-стиро'льные каучуки', дивинил-стирольные каучуки, синтетические каучуки, продукты сополимеризации бутадиена (I) и стирола (II) (или a-метилстирола) общей формулы:
Б.-с. к. получают сополимеризацией мономеров в водной эмульсии при температурах ~5°С (низкотемпературные) или ~50°С (высокотемпературные). Содержание связанного стирола в Б.-с. к. около 8,23 или 45%. Б.-с. к. — продукты светло-жёлтого цвета с плотностью 900—990 кг /м3 (0,90—0,99 г /см3 ); растворимы в ароматических и алифатических углеводородах, не стойки к действию смазочных масел, достаточно стойки к действию кетонов, разбавленных и концентрированных кислот. Благодаря присутствию боковых фенильных групп (C6 H5 ) Б.-с. к. более стойки к действию ионизирующих излучений, чем др. синтетические каучуки.
