Реакции сшивания полимеров (отверждение, вулканизация). Механизм и регулирование процесса, изменение физико-химических свойств в ходе реакции сшивания.
Решение
Реакциями сшивания называются реакции образования поперечных химических связей между макромолекулами, приводящие к получению полимеров пространственного строения.
Вулканизацией называется процесс образования трехмерных продуктов в результате сшивания макромолекул поперечными связями. Вулканизация может осуществляться под действием сшивающих агентов (например, серы) и под действием излучений и радикалов.
Вулканизация натурального каучука открыта Чарльзом Гудьиром в 1832 году
. Каучук под действием больших усилий течет, т. е. возникает необратимая (пластическая) деформация.
Серную вулканизацию проводят при нагревании смеси каучука (содержащего двойные связи) с серой при 130-160°С.
При содержании связанной серы до 3-5% обычно получаются мягкие; прочные резины, более 25-30%-хрупкий эбонит. Минимальное количество серы, необходимое для вулканизации, — около 0,1%, максимальное количество связываемой серы — 32%.
Кроме серы в качестве вулканизующих веществ используют и другие реагенты, например, сажу, оксиды металлов и др.
Отверждение — это процесс необратимого превращения жидких реакционноспособных олигомеров в твердые, нерастворимые и неплавкие трехмерные полимеры