Например, при воздействии серной и соляной кислот на резины из НК, помимо обычных реакций присоединения по двойным связям, идет процесс циклизации, приводящий к уплотнению поверхности резины и резкому замедлению диффузии в нее кислоты. Гидрохлорирование НК также приводит к образованию . на поверхности резины плотной пленки (в отличие от действия соляной кислоты на резины из бутилкаучука).
До настоящего времени практическое применение в качестве антикоррозионных материалов нашли резины из каучуков первых двух групп. Так, например, к сильным окислителям устойчивы фторкаучуки типа кель-Ф, в меньшей степени сульфохлорированный полиэтилен и бутилкаучук.
По назначению химически стойкие материалы можно подразделить на два типа: резины и эбониты — для гуммиррвания аппаратуры, резины—для уплотнительных материалов. Резины, предназначенные для гуммирования, наряду с химической стойкостью : должны обладать хорошими технологическими свойствами при каландровании, удовлетворительно крепиться к металлу в процессе вулканизации, иметь незначительную усадку, так как напряжения, являющиеся следствием высоких усадок при вулканизации, приведут к разрушению обкладок. Резины для прокладочных и уплотнительных материалов, кроме химической стойкости, должны обладать высокой эластичностью, теплостойкостью, механической прочностью и т. д. Обкладочные и уплотнительные резины могут подвергаться износу под воздействием гидроабразивной пульпы, флотационных агентов, трения по уплотняемой поверхности и т. д. До настоящего времени выбор и характеристика резин производятся только для условий их работы в ненапряженном состоянии; характеристика резин по сопротивляемости износу в агрессивных средах пока не производится.
Действие ионизирующих излучений на каучуки и резины
Ионизирующие излучения могут быть обусловлены естественной и искусственной радиоактивностью, создаваемой специальными установками. В настоящее время наибольшее применение получили смешанное излучение атомных реакторов (поток нейтронов и g-лучей) и излучение Со60. Характерным для всех ионизирующих излучений является чрезвычайно большая энергия квантов — она измеряется от сотен Кэв до десятков Мэв (1 эв соответствует 23 ккал). Вследствие этого при облучении легко разрушаются химические связи и становится возможным протекание тех химических процессов, которые или вообще неосуществимы другими способами или требуют для своего проведения весьма жестких условий (высоких температур, давлений, применения дорогостоящих катализаторов). При действии ионизирующих излучений на полимерные материалы наблюдаются следующие химические процессы:
- сшивание молекулярных цепей, т. е. создание между ними химических связей:
- деструкция и распад макромолекул с образованием летучих продуктов и молекул меньшей длины (вплоть до превращения полимеров в вязкие жидкости);
- другие процессы—окисление (при наличии кислорода), изменение числа и типа двойных связей, модификация (введение новых функциональных групп, боковых привесков и т. д.).
Исследования показали, что радиационно-химические эффекты в полимерах качественно одинаковы и мало зависят от природы применяемого излучения; эти эффекты определяются химическим строением полимера и количеством поглощенной энергии. Наибольшей устойчивостью к действию излучения обладают бутадиен-стирольные сополимеры; при этом с увеличением содержания стирола в сополимере стойкость к действию излучения повышается. Этот факт объясняется способностью бензольных колец к делокализации и рассеиванию поглощенной энергии. Защитное действие ароматических колец наблюдалось также в полифенилсилоксанах.
Пиридиновое кольцо, расположенное в боковой группе, также способствует повышению радиационной стойкости полимеров. Резины из наиболее стойких каучуков работоспособны при облучении дозой 5 • 108рад. Основным признаком деструктирующихся полимеров является наличие в их цепи четвертичного атома углерода (углеродного атома, не имеющего водорода). В связи с этим наименее стойкими к действию ионизирующих излучений являются резины на основе бутилкаучука. Расположить остальные полимеры в определенный ряд по их радиационной стойкости затруднительно в связи с тем, что на это свойство влияет состав резин. Кроме того, в зависимости от измеряемого показателя ряды эти могут быть разными. При действии радиации на напряженные резины наблюдается химическая релаксация напряжения и накопление остаточной деформации. С меньшей скоростью эти процессы протекают у СКС-30 и СКН-26 (сравнительно с НК и СКВ и особенно с бутилкаучуком и СКЭП). Если резина работает в среде воздуха, то образующийся озон при наличии растягивающих напряжений вызывает растрескивание резин. Радиационная стойкость резин несколько повышается при введении в них ингредиентов с ароматическими кольцами (ароматических мягчителей, противостарителей — производных фенилендиамина).