Химические характеристики
Структура и типичные свойства основных видов полибутадиеновых смол приведены в табл. 4.1.
Н |
Промышленные виды полибутадиеновых смол обычно представляют собой смесь низкомолекулярных 1,2- и 1,4-полибута- диенов. Эти изомеры отличаются положением реакционного центра, принимающего участие в полимеризации. 1,2-Полибута - диен, в котором двойные связи расположены в боковых цепях, более реакционноспособен, чем 1,4-полимеры, где двойные связи находятся в основной цепи. Поэтому смолы с большим содержанием 1,2-полибутадиена отверждаются быстрее и легче, а смолы со значительной долей 1,4-полимера обычно используют для получения высокоэластичных материалов.
А |
||||
Молеку |
А |
Вязкость |
||
Смола |
Структура |
Лярная |
X |
Прн 45 °С, |
Масса |
Ёъ С к |
Па-с |
4.1. Структура и типичные свойства основных видов полибутадиеиовых смол |
1,2-полибута - диен |
Н— |
-СН—СН2- |
1000— 4000 |
860 5—350 |
СН
II
Сн2
1,4-полибута - диен
Полибутадиен с концевыми гидроксильны - ми группами
НО- |
Полибутадиен с концевыми карбоксильными группами
~—СН—СН2- СН
Сн2
СН—сн2—"
СН II
H—[—Н2С— сн= СН—СН2—| х—н |
-он |
—СООН |
HOOC— |
СН,
Юоо— 4000 |
860 5—350
1000— 880 25—550 3000
1000— 900 50—800 2500
Для того чтобы 1,2-полибутадиеновую (ПБД) смолу было удобнее перерабатывать в композиционные материалы, ее следует получать с высокой молекулярной массой и узким молекулярно - массовым (ММ) распределением. Для увеличения реакционной способности смолы при различных химических превращениях в ее макромолекулы вводят концевые функциональные группы (например, гидроксильные, карбоксильные или изоцианатные), а также готовят смеси, содержащие полибутадиен и реакционно- способные мономеры, такие, как стирол и винилтолуол. Концевые гидроксильные группы позволяют проводить реакции с полиуретанами, а карбоксильные группы — с эпоксидными группами. ПБД, содержащие изоцианатные концевые группы, используют главным образом для получения электроизоляционных заливочных компаундов.
При высоком содержании винильных групп (свыше 85 %) полибутадиеновые смолы легко отверждаются в присутствии перекисных инициаторов. Реакционноспособные концевые функциональные группы позволяют увеличивать молекулярную массу смолы еще до отверждения. Увеличение ММ обусловливает уменьшение текучести смолы до сшивки, которая вызывает желатини - зацию и появление жестких полимерных структур. В результате достигается также более удобное технологическое время переработки смолы в реакторе. Стадия роста цепи может контролироваться (во времени) так, чтобы получать полимеры с различными свойствами — от высоковязких жидкостей до твердых веществ с высокой ММ. Способность к росту цепи является основой для широкого использования полибутадиеновых смол при получении пресс-композиций, покрытий, клеев, электроизоляционных заливочных компаундов и термореактивных слоистых пластиков. Перечисленные ниже производные полибутадиена могут применяться как в качестве модификаторов для других смол, так и при получении специальных слоистых пластиков-
TOC o "1-3" h z Производные ПБД М М
А, ю-ПБД-гликоль................................................................................... 2000
ПБД-дикарбоновая кислота 1400
Эпоксидный................................................................................................. 1100
Малеиноильный............................................................................................... —
Акрилоильный............................................................................................ 2600
Стиролсодержащий............................................................................... 2200
Поли бутадиеновые смолы обычно поставляются в виде смесей с реакционноспособными мономерами или в виде растворов в н - гептане.