Влияние глубины и температуры полимеризации на свойства эмульсионных каучуков

1. Глубина полимеризации

С увеличением степени превращения мономеров понижается прочность вулканизатов, эластичность и растворимость каучука.

Ухудшение свойств каучука с увеличением глубины полимеризации связано с явлениями разветвления и сшивки полимеров. Отсюда следует, что процесс полимеризации надо прекращать на стадии 60-70 % конверсии мономеров, а оставшийся мономер отгонять для повторного использования.

2. Температура и продолжительность полимеризации

Скорость полимеризации для одного и того же рецепта существенно зависит от температуры. При выборе температуры полимеризации приходится считаться со следующими обстоятельствами:

а) скорость полимеризации должна быть оптимальной для того, чтобы обеспечить приемлемую производительность оборудования и одновременно обеспечить отвод тепла полимеризации. (продолжительность полимеризации для нормального теплосъема должна быть не менее 8-9 часов)

б) необходимо учитывать, что чем ниже температура полимеризации, тем обычно лучше качество каучука

Это связано с тем, что энергия активации побочных реакций разветвления и сшивки больше энергии активации в реакции роста цепи.

Следовательно, изменение температуры в большей степени сказывается на скорости нежелательных реакций. В результате этого при снижении температуры удельный вес нежелательных реакций существенно уменьшается и качество каучука становится лучше.

Современная рецептура эмульсионной полимеризации при получении каучуков предусматривает продолжительность 10-16 часов. А в случае высокотемпературной полимеризации температура должна быть не выше 50 °С. В случае получения СКН температура не должна быть выше 30 °С. Это обусловлено не только снижением качества каучука при более высоких температурах, но и возможностью образования побочных продуктов. (это приводит к непроизводительному расходу бутадиена и загрязнению системы побочным продуктом)