В процессе модификации каучуков измеряли температуру эластомерной фазы непосредственно перед введением модификатора и после окончания процесса модификации. Для модифицированных каучуков определяли общее содержание хлора и содержание связанного хлора. Для определения связанного хлора образцы модифицированных каучуков подвергали экстракции ацетоном в аппарате Сокслета в течение 20 ч. Содержание хлора определяли по методу Шонигера. Реакционную способность функциональных групп эластомера по отношению к хлорсодержащему реагенту определяли по отношению содержания связанного хлора к его общему содержанию.

Было установлено, что реакция дегидрохлорирования модификаторов М1 и М2 в отсутствие механического воздействия начинается при температуре 120 °С.

Данные, полученные в результате термомеханохимической модификации каучука СКС-30РП в присутствии модификаторов М1 и М2, приведены в табл. 2. Видно, что реакционная способность функциональных групп эластомера по отношению к хлорсодержащим модификаторам М1 и М2 неодинакова. Реакционная способность эластомера по отношению к модификатору M1 возрастает от 33,7 % (область I) до 68,3 % (область III), в то время как у каучука, модифицированного М2 этот показатель во всех трех областях модификации имеет одно и то же значение (33,9 %). Температура процесса модификации в областях II и III едва достигает температуры дегидрохлорирования модификаторов (120 °С). Все это указывает на то, что основной реакцией модификации здесь является реакция теломеризации, хотя и не исключается частичное протекание реакций радикального хлорирования и гидрохлорирования. Эти реакции возможны при температурах, близких или превосходящих температуру реакции дегидрохлорирования модификаторов (> 120 °С). Превалирование той или другой реакции зависит от интенсивности протекания процессов деструкции в эластомерной фазе при термомеханохимической обработке. Показатели, характеризующие протекание процессов деструкции в области модификации I в случае применения обоих типов модификаторов, имеют близкие значения. Далее (в областях II и III) в случае применения жидкого модификатора М2 достигнутая глубина деструкции остается неизменной. Были изучены вулканизационные характеристики резиновых смесей и физико-механические свойства резин на основе полученных хлорсодержащих каучуков (табл. 3). Резиновые смеси были изготовлены в лабораторном резиносмесителе по стандартной для бутадиен-стирольного каучука рецептуре.

Следует отметить, что для резиновых смесей на основе этих каучуков как скорости вулканизации, так и другие параметры имеют близкие значения. Снижения скорости вулканизации, которое наблюдалось у термомеханически обработанных каучуков (см. табл.1), здесь не происходит.

Таблица 1

Влияние продолжительности механической обработки СКС-30РП на вулканизационные характеристики резиновых смесей на его основе и физико-механические свойства вулканизатов

Как видно из полученных данных, прочностные показатели резин на основе хлорсодержащих каучуков СКС-ЗОРП выше, чем для резин на основе исходного каучука. Относительное и остаточное удлинения резин на основе каучуков СКС-ЗОРП, модифицированных в области I с применением модификаторов М1 и М2, несколько выше, чем в случае резин на основе СКС-ЗОРП, модифицированных в областях II и Ш.

Таблица 2

Влияние типа модификатора и температуры на некоторые характеристики исходного и модифицированных каучуков СКС-ЗОРП

Таблица 3

Влияние типа модификатора на вулканизационные характеристики резиновых смесей на основе СКС-ЗОРП и физико-механические свойства вулканизатов

Исходя из экспериментальных данных, приведенных в табл. 3, можно предположить, что хлорсодержащие каучуки СКС-ЗОРП, полученные в области модификации I с применением как модификатора М1 так и модификатора М2, должны иметь близкие структуры. Близость структурных характеристик должна наблюдаться также у хлорсодержащих каучуков, полученных, в областях модификации II и III. Оптимальные свойства резин на основе модифицированных каучуков СКС-ЗОРП указывают на то, что их структурные различия не столь значительны. Это подтверждает предположение, что доминирующей реакцией в процессе термомеханохимической модификации каучука СКС-ЗОРП является реакция теломеризации. Незначительное различие в свойствах этих каучуков, по-видимому, связано с частично протекающими реакциями гидрохлорирования.

Таким образом, показано, что в отличие от хлорсодержащих каучуков СКИ-3, ЭПДК и БК, хлорсодержащие каучуки СКС-ЗОРП не проявляют существенной склонности к увеличению скорости вулканизации. Однако, учитывая, что эти каучуки имеют достаточно высокий уровень физико-механических показателей, можно предположить, что в зависимости от содержания связанного хлора они должны обладать комплексом новых свойств (например, повышенной адгезией, маслобензостойкостью, способностью к совулканизации с хлорсодержащими каучуками и др.).