Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Шейный уплотнитель, манжета для запястья, ручной вентиль, инфлятор, молния и ткань неопренового сухого костюма . Мягкий герметизирующий материал на шее и запястьях изготовлен из вспененного неопрена с закрытыми ячейками с одинарной подкладкой для эластичности. Гладкие боковые уплотнения без подложки плотно прилегают к коже. Синяя область имеет двойную подкладку из трикотажной нейлоновой ткани, ламинированной на вспененный неопрен с закрытыми порами для повышения прочности. Некоторая изоляция обеспечивается костюмом, а остальное - одеждой под ним.
Химическая структура повторяющегося звена полихлоропрена

Неопрен (также полихлоропрен ) представляет собой семейство синтетических каучуков , которые производятся полимеризации из хлоропрена . [1] Неопрен демонстрирует хорошую химическую стабильность и сохраняет гибкость в широком диапазоне температур. Неопрен продается либо в виде твердой резины, либо в форме латекса и используется в самых разных областях, таких как чехлы для ноутбуков , ортопедические скобы (запястья, колени и т. Д.), Электрическая изоляция , жидкие и листовые эластомерные мембраны или отливки, и автомобильные вентиляторные ремни . [2]

Производство [ править ]

Неопрен получают путем радикальной полимеризации хлоропрена . В промышленном производстве этот полимер получают путем свободнорадикальной эмульсионной полимеризации. Полимеризация инициируется персульфатом калия . Бифункциональные нуклеофилы, оксиды металлов (например, оксид цинка) и тиомочевины используются для сшивания отдельных цепей полимера. [3]

Производство свободных радикалов из неопрена.png
СвойствоЦенить
Внешность
Твердость по Шору А40–95
Напряжение разрушения при растяжении, предельное500–3000 фунтов на квадратный дюйм
Относительное удлинение после разрушения в%≥ 600% максимум
ПлотностьМожет составлять около 1,23 г / см 3
Источник: [4]

История [ править ]

Неопрен был изобретен учеными DuPont 17 апреля 1930 года, после того, как доктор Элмер К. Болтон из DuPont посетил лекцию отца Джулиуса Артура Ньюланда , профессора химии в Университете Нотр-Дам . Исследования Ньюланда были сосредоточены на химии ацетилена, и в ходе своей работы он произвел дивинилацетилен, желе, которое при прохождении через дихлорид серы превращается в эластичный состав, похожий на резину . После того, как DuPont приобрела патентные права у университета, Уоллес КарозерсDuPont взяла на себя коммерческую разработку открытия Ньюлэнда в сотрудничестве с самим Ньюлэндом и химиками DuPont Арнольдом Коллинзом , Ирой Уильямс и Джеймсом Кирби. [5] Коллинз сосредоточился на моновинилацетилене и позволил ему реагировать с газообразным хлористым водородом , производя хлоропрен . [6]

DuPont впервые представила этот состав в 1931 году под торговой маркой DuPrene [7], но его коммерческие возможности были ограничены первоначальным производственным процессом, в результате чего продукт имел неприятный запах. [8] Был разработан новый процесс, который устранил вызывающие запах побочные продукты и вдвое сократил производственные затраты, и компания начала продавать материал производителям готовой конечной продукции. [8] Чтобы не допустить нанесения вреда репутации продукта некачественными производителями, использование товарного знака DuPrene было ограничено только для материалов, продаваемых DuPont. [8]Поскольку сама компания не производила никаких конечных продуктов, содержащих дюПрен, в 1937 году товарный знак был упразднен и заменен общим названием неопрен в попытке «показать, что материал является ингредиентом, а не готовым потребительским продуктом». [9] DuPont затем активно работал над созданием спроса на свой продукт, реализуя маркетинговую стратегию, которая включала публикацию собственного технического журнала, в котором широко освещалось использование неопрена, а также рекламировалась продукция других компаний на основе неопрена. [8] К 1939 году продажи неопрена принесли компании прибыль более 300 000 долларов (что эквивалентно 5 514 115 долларам в 2019 году). [8]

Приложения [ править ]

Общие [ править ]

Поношенные ботинки Xtratuf из неопрена двух стилей

Неопрен более устойчив к разрушению, чем натуральный или синтетический каучук . Это относительная инертность делает его хорошо подходит для требовательных приложений , таких как прокладки , шланги и коррозии резистентных покрытий . [1] Его можно использовать в качестве основы для клея , шумоизоляции в установках силовых трансформаторов , а также в качестве прокладки во внешних металлических корпусах для защиты содержимого и обеспечения плотного прилегания. Он лучше противостоит горению, чем каучуки на углеводородной основе, [10] что делает его пригодным для защиты от атмосферных воздействий для противопожарных дверей.и в боевой одежде, такой как перчатки и маски для лица. Из-за его устойчивости к экстремальным условиям неопрен используется для облицовки свалок. Температура возгорания неопрена составляет около 260 ° C (500 ° F). [11]

В своем естественном состоянии неопрен представляет собой очень гибкий резиноподобный материал с изолирующими свойствами, подобными резине или другим твердым пластмассам.

Неопреновая пена используется во многих областях и производится с закрытыми или открытыми ячейками. Форма с закрытыми ячейками является водонепроницаемой , менее сжимаемой и более дорогой. Форма с открытыми ячейками может быть воздухопроницаемой . Его изготавливают путем вспенивания резины газообразным азотом , при этом крошечные замкнутые и отделенные пузырьки газа также могут служить изоляцией. Газообразный азот чаще всего используется для вспенивания неопрена из-за его инертности, огнестойкости и большого диапазона рабочих температур. [12]

Гражданское строительство [ править ]

Неопрен используется в качестве несущей основы, обычно между двумя сборными железобетонными элементами или стальными пластинами, а также для равномерного распределения силы от одного элемента к другому. [13]

Водные виды спорта [ править ]

Неопрен - популярный материал для изготовления защитной одежды для водных видов спорта. Вспененный неопрен обычно используется для изготовления куликов и гидрокостюмов нахлыстом , так как он обеспечивает отличную изоляцию от холода. Пена довольно плавучая, и дайверы компенсируют это утяжелениями. Толстые гидрокостюмы, изготовленные с максимальной степенью защиты от холодной воды, обычно изготавливаются из неопрена толщиной 7 мм. [ необходима цитата ] Поскольку пенопласт неопрен содержит газовые карманы, материал сжимается под давлением воды, становясь тоньше на больших глубинах; Гидрокостюм из неопрена толщиной 7 мм обеспечивает гораздо меньшую защиту от воздействия на глубину 100 футов, чем на поверхности. Недавний прорыв в области неопрена для гидрокостюмов - это его разновидность «сверхгибкие», сочетающиеспандекс в неопрен для большей гибкости. [14]

Неопреновые вейдерсы обычно имеют толщину около 5 мм и находятся в среднем ценовом диапазоне по сравнению с более дешевыми материалами, такими как нейлон, и более дорогими водонепроницаемыми тканями с воздухопроницаемыми мембранами. Гидрокостюмы для соревнований по плаванию изготовлены из максимально расширенной пены; они должны быть очень гибкими, чтобы пловец мог свободно двигаться. Обратной стороной является то, что они довольно хрупкие. [ необходима цитата ]

Аксессуары для дома [ править ]

В последнее время неопрен стал излюбленным материалом для создания образа жизни и других домашних аксессуаров, включая чехлы для ноутбуков , держатели для планшетов , пульты дистанционного управления , коврики для мыши и замшу для езды на велосипеде. На этом рынке он иногда конкурирует с LRPu (полиуретан с низкой упругостью), который является более прочным (более ударопрочным), но менее используемым материалом.

Музыка [ править ]

Пиано Rhodes использовал молоток советы из неопрена в его электропиано, после изменения из войлока молотков вокруг 1970. [15]

Неопрен также используется для изготовления диффузоров динамиков и пэдов ударных. [16]

Гидропонное садоводство [ править ]

В системах садоводства с гидропоникой и аэрацией используются небольшие вставки из неопрена, которые удерживают растения на месте во время черенкования или использования сетчатых чаш. Вставки относительно небольшие, размером от 1,5 до 5 дюймов (от 4 до 13 см). Неопрен - хороший выбор для поддержки растений из-за своей гибкости и мягкости, позволяя растениям надежно удерживаться на месте без шанса повредить стебель. Неопреновые покрытия корней также помогают блокировать попадание света в корневую камеру гидропонных систем, обеспечивая лучший рост корней и помогая сдерживать рост водорослей. [ необходима цитата ]

Маска для лица [ править ]

Во время глобальной пандемии COVID-19 неопрен был определен некоторыми экспертами в области здравоохранения как эффективный материал для изготовления домашних масок для лица. [17] Некоторые производители коммерческих масок, которые используют неопрен, заявляют, что фильтрация частиц размером до 0,1 микрона составляет 99,9%. [18] Размер Коронавируса составляет в среднем 0,125 микрона. [19]

Другое [ править ]

Неопрен используется для масок на Хэллоуин и масок, используемых для защиты лица, для изоляции разъемов ЦП , для изготовления водонепроницаемых автомобильных чехлов на сиденья, в жидких и листовых эластомерных кровельных мембранах или гидроизоляциях, а также в смеси неопрена и спандекса для производства привязных ремней для инвалидных колясок. .

В настольных варгеймах неопреновые коврики с изображением травы, песка, льда или других природных элементов стали популярными игровыми поверхностями. Они прочные, прочные и стабильные, а также привлекательный внешний вид, а также их способность сворачиваться при хранении, но лежать ровно в развернутом виде.

Из-за своей химической стойкости и общей долговечности неопрен иногда используется в производстве перчаток для мытья посуды, особенно в качестве альтернативы латексу .

В моде неопрен использовали такие дизайнеры, как Гарет Пью , Баленсиага , Рик Оуэнс , Lanvin и Вера Ванг . Эта тенденция, продвигаемая блоггерами уличного стиля, такими как Джим Джокико из Fashion Chameleon [20], набрала обороты и просочилась в мейнстрим моды примерно в 2014 году.

Женщина в неопреновых леггинсах

Меры предосторожности [ править ]

У некоторых людей аллергия на неопрен, в то время как другие могут получить дерматит из-за остатков тиомочевины, оставшихся после ее производства. Наиболее распространенный ускоритель в вулканизации полихлоропрена является этилен тиомочевины (ЛЭТИ), который был классифицирован как Репротоксические . Европейский проект резиновой промышленности под названием SafeRubber сосредоточен на альтернативах использованию ETU. [21]

См. Также [ править ]

  • Изопрен

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Вернер Обрехт, Жан-Пьер Ламбер, Майкл Хапп, Кристиан Оппенгеймер-Стикс, Джон Данн и Ральф Крюгер «Резина, 4. Эмульсионные каучуки» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.o23_o01
  2. ^ "Техническая информация - Неопрен" (PDF) . Эластомеры Du Pont Performance. Октябрь 2003 г.
  3. ↑ Furman, Glenn E. (14 октября 2005 г.). «Хлоропреновые полимеры». Энциклопедия полимерной науки и технологии . Интернет-библиотека Wiley. DOI : 10.1002 / 0471440264.pst053 . ISBN 0471440264.
  4. ^ «Характеристики резинового материала из неопрена (SBR)» . Экзонные полимеры. Архивировано из оригинального 26 февраля 2019 года . Дата обращения 15 мая 2019 .
  5. ^ Карозерс, Уоллес Х .; Уильямс, Ира .; Коллинз, Арнольд М .; Кирби, Джеймс Э. (ноябрь 1931 г.). «Полимеры ацетилена и их производные. II. Новый синтетический каучук: хлоропрен и его полимеры». Журнал Американского химического общества . 53 (11): 4203–4225. DOI : 10.1021 / ja01362a042 .
  6. ^ Смит, Джон К. (январь 1985). «Десятилетнее изобретение: неопрен и исследования Du Pont, 1930-1939». Технологии и культура . 26 (1): 34–55. DOI : 10.2307 / 3104528 . JSTOR 3104528 . 
  7. ^ «Неопрен: 1930 - Обзор» . DuPont Heritage . DuPont . Проверено 29 марта 2011 года .
  8. ^ a b c d e Hounshell, Дэвид А .; Смит, Джон Кенли (1988). Наука и корпоративная стратегия: Du Pont R&D, 1902-1980 (Repr. Ed.). Кембридж [Кембриджшир]: Издательство Кембриджского университета. С.  253–257 . ISBN 0-521-32767-9.
  9. ^ «Неопрен: 1930 - Глубоко» . DuPont Heritage . DuPont . Проверено 29 марта 2011 года .
  10. ^ «Неопрен - полихлоропрен» . Эластомеры DuPont . Проверено 9 апреля 2008 .
  11. ^ «3E Protect» (PDF) . Msds.dupont.com . Проверено 14 октября 2017 года .
  12. ^ Майер, Клайв; Калафут, Тереза ​​(1998). «Добавки». Полипропилен: полное руководство пользователя и справочник . Библиотека дизайна пластмасс.
  13. ^ Дэймон Аллен. Оценка жесткости неопреновых подушек подшипников при длительных нагрузках . Диссертация представлена ​​в аспирантуру Университета Флориды при частичном выполнении требований для получения степени доктора философии. Университет Флориды 2008
  14. ^ "Что такое неопрен?" . CalTrend.om . Проверено 4 ноября 2019 года .
  15. ^ "Уголок Стива - Наконечники молотка" . Fenderrhodes.com . Проверено 14 октября 2017 года .
  16. ^ "4 великих немых барабана" . Создание музыки . 20 февраля 2015 года . Проверено 7 декабря 2018 года .
  17. ^ «Маски для лица с коронавирусом: что вы должны знать» . Web MD . 8 ноября 2019 . Проверено 17 июня 2020 года .
  18. ^ "RZ Mask FAQ" . RZ Маска для лица . 11 марта 2020 . Проверено 17 июня 2020 года .
  19. ^ Fehr, AR; Перлман, С. (12 февраля 2015 г.). «Коронавирусы: обзор их репликации и патогенеза». Коронавирусы . Методы молекулярной биологии. 1282 . С. 1–23. DOI : 10.1007 / 978-1-4939-2438-7_1 . ISBN 978-1-4939-2437-0. PMC  4369385 . PMID  25720466 . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  20. ^ «Неопрен: когда мода захватила химию» . Модный хамелеон .
  21. ^ "Более безопасная альтернатива ускорителям на основе тиомочевины в процессе производства хлоропренового каучука" . cordis.europa.eu . Проверено 11 ноября 2017 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Исторические файлы по неопрену доступны в музее и библиотеке Хэгли.