Полимер КБ — синтетический каучук¶

Полимер КБ — марка синтетического бутадиен-стирольного каучука, выпускавшегося в СССР и России; аббревиатура «КБ» означает «каучук бутадиен-стирольный». Относится к классу синтетических каучуков общего назначения, получаемых эмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом. Применяется главным образом в производстве резинотехнических изделий, обуви, шин и как модификатор пластиков.

¶Общая характеристика

Бутадиен-стирольные каучуки (БСК) представляют собой сополимеры, в которых основную массу составляет бутадиен, а стирол вводится в количестве от 10 до 40 % и более. Соотношение мономеров определяет свойства: чем выше доля стирола, тем жёстче и прочнее материал, но тем ниже его эластичность и морозостойкость.

Маркировка каучуков этой группы в СССР строилась по буквенно-цифровой системе. Буквы указывали тип каучука и способ получения, цифры — содержание стирола и особенности технологии. Так, обозначение «КБ» относилось к бутадиен-стирольным каучукам, полученным эмульсионным способом, а последующие индексы уточняли состав и назначение.

¶История

Промышленное производство синтетического каучука в СССР началось в 1932 году, когда в Ярославле был пущен первый в мире завод по выпуску натрий-бутадиенового каучука. В 1930-е годы велись работы по созданию сополимерных каучуков, более технологичных и дешёвых, чем натрий-бутадиеновый.

В годы Великой Отечественной войны потребность в каучуке резко возросла, и в 1940-е годы были разработаны эмульсионные бутадиен-стирольные каучуки, аналогичные американскому GR-S. В послевоенный период номенклатура марок расширилась, появились каучуки с регулируемой структурой и улучшенными свойствами. Марки группы КБ выпускались на ряде заводов — в Ярославле, Воронеже, Омске, Стерлитамаке, Красноярске.

¶Свойства

Основные характеристики бутадиен-стирольных каучуков марки КБ:

• плотность — около 0,9–0,95 г/см³;
• растворимость — в ароматических и хлорированных углеводородах, нерастворимы в воде и спиртах;
• стойкость — устойчивы к старению, действию воды, слабых кислот и щелочей;
• переработка — вулканизуются серой, требуют усиливающих наполнителей (технический углерод) для достижения прочности;
• недостаток — низкая когезионная прочность сырой резиновой смеси, что ограничивает применение в некоторых видах изделий.

По сравнению с натуральным каучуком бутадиен-стирольные каучуки дешевле, обладают лучшей стойкостью к старению и износу, но уступают по эластичности и сопротивлению раздиру.

¶Классификация и марки

Бутадиен-стирольные каучуки делят по нескольким признакам:

«Холодные» каучуки обладают более регулярной структурой, лучшей эластичностью и меньшей жёсткостью по сравнению с «горячими». Высокостирольные марки применяются как модификаторы для повышения ударной вязкости полистирола и других пластиков.

¶Получение

Синтез ведут эмульсионной сополимеризацией бутадиена и стирола в водной среде в присутствии эмульгаторов (мыл жирных кислот, алкилсульфонатов) и инициаторов. Процесс проводят при контролируемой температуре, после чего латекс коагулируют, крошку каучука промывают, сушат и прессуют в брикеты.

Растворный способ предполагает полимеризацию в углеводородном растворителе с использованием литийорганических катализаторов; такие каучуки отличаются более узким молекулярно-массовым распределением и улучшенными свойствами.

¶Применение

Бутадиен-стирольные каучуки — один из самых массовых видов синтетического каучука. Основные направления использования:

• производство шин (протектор, каркас, боковина);
• резинотехнические изделия — ремни, рукава, прокладки, уплотнители;
• обувная промышленность — подошвы, каблуки;
• кабельная изоляция;
• модификация полистирола и других термопластов для повышения ударной прочности;
• производство латексов, клеёв и красок.

В шинной промышленности бутадиен-стирольные каучуки применяют в сочетании с натуральным и бутадиеновым каучуками, что позволяет оптимизировать сцепление с дорогой, износостойкость и сопротивление качению.

¶Значение и современное состояние

Синтетические каучуки группы КБ сыграли значительную роль в развитии отечественной промышленности, позволив снизить зависимость от импорта натурального каучука. В постсоветский период номенклатура марок была пересмотрена, часть производств модернизирована, а обозначения приведены в соответствие с международными стандартами.

Современные заводы выпускают бутадиен-стирольные каучуки под марками, близкими к зарубежным аналогам (SBR). Несмотря на появление новых типов каучуков — бутадиеновых, изопреновых, этилен-пропиленовых, — бутадиен-стирольные сохраняют позиции одного из основных крупнотоннажных продуктов нефтехимии.

¶Источники

• Большая советская энциклопедия, статья «Синтетические каучуки».
• Химическая энциклопедия, раздел «Каучуки синтетические».
• Технические условия и стандарты на бутадиен-стирольные каучуки.
• Отраслевые обзоры нефтехимической промышленности.