Классификация эластомеров
Эластомеры – это полимеры, которые обладают хорошей вязкостью и высокоэластичными свойствами.
Эластомером или резиной является любой упругий материал, способный растягиваться до размеров, которые во много раз превышают его начальную длину, и возвращаться к исходному размеру, после того, как снимается нагрузка. Не все известные аморфные полимеры являются эластомерами, некоторые из них - термопласты. Это зависит от температуры процесса стеклования. Температура стеклования эластомеров низкая, а термопластов высокая.
Термопласты – это полимеры, которые способны обратимо переходить в вязкотекучее или высокоэластичное состояние при нагревании.
Температура стеклования – это температура, при которой вещество не успевает закристаллизоваться или не кристаллизуется вообще, становится твердым и переходит в стеклообразное состояние.
По химическому составу все эластомеры делятся на:
- Карбоцепные с насыщенной углеродной цепью.
- Гетероцепные - содержат азот и кислород.
- Карбоцепные с ненасыщенной углеродной цепью.
- Гетероцепные с серой
- Гетероцепные с кислородом и кремнием.
- Термопластичные.
- Кислородсодержащие.
- Фторсодержащие.
- Хлорсодержащие.
- Азотсодержащие.
Распространенными представителями эластомеров являются каучук и резина. К ненасыщенным резинам, которые получаются посредством вулканизации при помощи соединений серы относятся: синтетический полиизопрен (галогенированная бутиловая резина и бутилкаучук), натуральный каучук, полисульфидные каучуки, хлоропреновый каучук, бутадиеновый каучук (бутадиен-нитрильный каучук, бутадиенстирольный каучук, гидрированный бутадиен-нитрильный каучук). К насыщенным каучукам, которые не вулканизируются при помощи соединений серы, относятся: этиленпропиленовый каучук, этиленвинилацетат, перфоэластомеры, силиконовый каучук, фторсиликоновый каучук, эпилхлоргидрированный каучук, фторкаучук, тетрафторэтилен, силиконовый каучук, фторсиликоновый каучук, термопластический полиуретанэластомер, полиакриловый каучук и другие. Представителям других эластомеров являются резина, эластин и полиуретан.
Применение эластомеров
Ценными характеристиками эластомеров являются способность к обратимой деформации, показатели эластичности и вязкости. Типичными представителями эластомеров являются резина, различные виды каучука и полиуретан. Различают синтетические и натуральные каучуки. Процесс добычи натурального каучука из сока растений сложен и очень часто не является рентабельным, конечный продукт получается слишком дорогим. Изготовление синтетических каучуков гораздо дешевле, их химический состав может быть легко изменен под конкретные условия эксплуатации. Синтетические каучуки могут быть специального и общего назначения. К каучукам общего назначения относятся изопреновые, бутадиеновые и бутадиен-стирольные каучуки. Резина из бутадиеновых каучуков может выдерживать очень низкие температуры. Она обладает высокими показателями износостойкости и используется в производстве обуви, шин и изоляции для силовых кабелей. Изопреновые каучуки используются для изготовления изделий из резины, которые в процессе эксплуатации подвергаются повышенным нагрузкам - шины самолетов и грузовых автомобилей.
К каучукам специального назначения относятся полисульфидные каучуки, хлорсульфированный полиэтилен, бутадиен-нитрильные каучуки, эпилхлоргидриновые и хлоропреновые каучуки. Последние применяются в изготовлении изделий, которые негорючи, прочны, стойки к воздействию бензина и света. В авиационной промышленности используются специальные герметики из полисульфидных каучуков. Бутадиен-нитрильные каучуки используются в процессе производства резины, которая устойчива к воздействию растворителей, например, масла или бензина. Хлорсульфированный полиэтилен предназначен для изготовления утеплителей для деталей машин и станков, которые эксплуатируются в условиях агрессивных сред.
Сейчас многие изделия из резины и металлов заменяются полиуретаном. Технология и рецептура его изготовления очень сложны и позволяют получить на выходе твердый или мягкий, вспененный или полностью монолитный продукт. Существенный разброс технических характеристик полиуретана делает возможным его использование в большом количестве разнообразных сфер. Например, а автомобилестроении они применяется для изготовления составляющих ответственных узлов, которые на постоянной основе подвергаются значительным перепадам температуры, а также статическим и динамическим нагрузкам. Также из него делаются различные прокладки и элементы обуви, пружинные механизмы и втулки.
