El cautxú estirè-butadiè es considera una de les opcions més utilitzades per als materials polimèrics. És adequat per fabricar pneumàtics i altres productes de cautxú d' alta qualitat.
El material polimèric anomenat es produeix a partir de matèries primeres econòmiques i la seva tecnologia de fabricació es considera bastant assequible, amb un algorisme d'accions clar. El cautxú d'estirè-butadiè resultant té un rendiment i característiques químiques excel·lents. Es produeix en volums importants i el fabricant el presenta en una àmplia gamma.
Matèries primeres per a la producció
Fem una ullada més de prop a la producció de cautxú estirè-butadiè. Com a matèria primera per a aquest material polimèric, es tria el butadiè-1, 3 o l'alfa-metilestirè. Obteniu cautxú estirè-butadiè mitjançant tecnologia de solució o copolimerització en emulsió. En el segon mètode, es formen gomes en solució d'estirè-butadiè.
Polimerització en emulsió
Com es produeix el cautxú d'estirè butadiè? La reacció implica la copolimerització d'estirè ibutadiè en emulsió. El producte final resultant d'aquesta interacció s'anomena cautxú estirè-butadiè (SBR).
Actualment, la indústria nacional del cautxú produeix una varietat de productes polimèrics basats en aquesta substància química.
Com es classifica el cautxú d'estirè butadiè? Els fabricants ofereixen les opcions següents:
- gomes que no contenen oli (SKS-ZOARK);
- materials amb un percentatge mitjà d'oli (SKM-ZOLRKM-15);
- amb una quantitat més gran d'oli (SKS-ZODRKM-27);
- amb excel·lents característiques dielèctriques (SKS-ZOARPD).
Denominació específica
Els primers dígits dels noms anteriors indiquen el contingut quantitatiu d'estirè a la càrrega inicial seleccionada per al procés de polimerització:
- "A" implica la implementació del procés de polimerització a baixa temperatura (no més de +5 graus).
- La "M" indica que conté oli, no només estirè.
- El cautxú estirè-butadiè amb la lletra "P" indica la reacció de polimerització sense la presència d'un regulador.
- "K" indica l'ús d'emulsionant de colofonia en la fabricació de cautxú.
- La lletra "P" simbolitza el material obtingut en presència en la barreja inicial de sals d'àcids grassos sintètics, que són productes de l'oxidació parcial de parafines saturades.
Què caracteritza el cautxú d'estirè butadiè? La seva preparació es basa en el procés de polimerització,que és familiar fins i tot per als estudiants de secundària que estudien a escoles integrals i universitats.
Per tant, per a la producció de cautxú de sola a la indústria, s'utilitza cautxú d'estirè-butadiè farcit de resina, la fórmula del qual no és diferent de l'hidrocarbur de diè habitual. Els cautxús produïts a base de resina d'estirè-butadiè tenen una major resistència a l'abrasió mecànica i bones característiques semblants a la pell.
Realitzar el procés de polimerització en emulsió en una planta industrial especial. Què caracteritza aquest cautxú d'estirè butadiè? La recepció es realitza segons una tecnologia clara i contrastada. La durada mitjana d'una reacció química és de 12-15 hores. Un cop finalitzada la polimerització, es forma un làtex, que conté aproximadament un 30-35 per cent de la substància polimèrica. Neó D. s'afegeix al làtex com a antioxidant
A partir del làtex, el cautxú es produeix per coagulació d'electròlits que contenen àcid sulfúric. Atès que l'oli de colofonia i el sabó a base d'àcids grassos sintètics actuen com a emulsionants, a més de la coagulació, també s'observa la formació d'àcids grassos, que tenen un efecte positiu en les característiques tecnològiques del producte acabat.
Gràcies a l'addició d'àcid sulfúric, el sabó es converteix en àcids orgànics lliures, es completa la coagulació del làtex i es forma cautxú estirè-butadiè. L'ús del material acabat és polifacètic, depenent del tipus de producció. Bàsicament és el cautxúmatèria primera comuna a la indústria química.
Estructura del cautxú
Quina és l'estructura del cautxú d'estirè butadiè? Les propietats físiques d'una determinada substància estan determinades per les característiques de la seva estructura. En rebre el polímer per ozonització, es forma un polímer d'estructura irregular. En cautxú, les unitats monomèriques es distribueixen aleatòriament, la molècula té una forma ramificada.
Gairebé el 80 per cent de totes les unitats són trans, i només el 20 per cent són cis.
Característiques
Analitzem el cautxú d'estirè butadiè. Les propietats d'aquesta substància estan associades al seu alt pes molecular. De mitjana, és de 150.000 a 400.000. I la tecnologia per a la fabricació de cautxús plens d'oli implica l'elecció de materials amb un alt pes molecular relatiu. Aquesta opció us permet eliminar l'impacte negatiu de l'oli sobre la qualitat del cautxú, per mantenir les característiques tecnològiques excel·lents del cautxú durant un llarg període.
És possible obtenir cautxú estirè-butadiè a partir d'etilè mitjançant la realització d'una cadena tecnològica mitjançant activadors, emulsionants, reguladors, així com altres substàncies, parcialment en procés d'interacció passant a la composició del cautxú resultant.
Funcions distintives
Caracteritzem el cautxú estirè-butadiè. La fórmula d'aquesta substància indica que és resistent a la deformació mecànica, als dissolvents agressius. Per augmentar la resistència a les gelades i l'elasticitatcautxú redueix la quantitat d'estirè a la barreja inicial. El polímer resultant es dissol en gasolina i dissolvents aromàtics.
Què més fa que el cautxú d'estirè butadiè destaqui? Les propietats i la relació amb els àcids concentrats, les cetones i l'alcohol són estables, a més, el polímer té una excel·lent permeabilitat a l'aigua i als gasos. Durant l'escalfament del cautxú, s'observen canvis estructurals greus, que afecten negativament les propietats físiques i mecàniques del cautxú resultant.
L'oxidació tèrmica a temperatures superiors a 125 °C provoca una disminució de la rigidesa i la destrucció. L'oxidació posterior implica una estructuració greu del polímer, afecta l'augment de la seva rigidesa.
Funcions de l'aplicació
El cautxú estirè-butadiè s'utilitza per crear un compost de cautxú. Propietats, l'aplicació d'aquest representant de la classe d'hidrocarburs diènics correspon plenament a les característiques de la seva fórmula estructural.
La presència de grups fenil laterals afecta l'augment de la resistència als efectes negatius de l'exposició a la radiació en comparació amb altres varietats d'aquests polímers.
Els compostos de cautxú, que es fabriquen a base de cautxú estirè-butadiè, tenen poca adhesivitat, augment de la contracció durant el calandrat i l'extrusió. Això afecta negativament la implementació dels processos tecnològics, així com durant l'encolat (muntatge) de goma en brut.
Les gomes de baixa temperatura tenen propietats tecnològiques millorades, s'anomenengomes "calentes".
Varietats de gomes
Les gomes de baixa temperatura estirè-butadiè suaus tenen una viscositat baixa, de manera que no estan plastificades.
Els cautxús rígids es produeixen en petites quantitats, sotmetent-los a plastificació termo-oxidativa a l'aire a una temperatura d'uns 1400 °C mitjançant activadors del procés de degradació.
Els vulcanitzadors sense farcir tenen una resistència a la tracció baixa. Amb una disminució de la quantitat d'estirè lligat al compost de polímer, la resistència i la resistència a l'abrasió disminueixen, la resistència a les gelades augmenta i l'elasticitat augmenta.
Els vulcanitzadors de cautxú estirè-butadiè farcits de negre (amb negre de carboni) tenen excel·lents paràmetres en termes de resistència a la calor i resistència al desgast, però fins a cert punt són inferiors en elasticitat i resistència a la deformació als cautxús convencionals. Els vulcanitzadors usats tenen una resistència addicional als àcids concentrats i diluïts, alcohols, àlcalis, èters. S'inflen en dissolvents de cautxú.
Tots els polímers obtinguts s'utilitzen en la producció de pneumàtics, la fabricació d'una varietat de productes no modelats i modelats. Per exemple, el cautxú d'estirè-butadiè s'utilitza per fer cintes transportadores per a la producció de troncs i es produeixen sabates de cautxú. A causa de l'augment de la resistència a la radiació, tots aquests cautxús s'utilitzen en la fabricació de cautxús que tenen una resistència òptima a la radiació gamma.
Per a l'elaboració de productes amb excel·lents característiques resistents a les gelades, s'utilitzen matèries primeres, enque conté un contingut mínim d'estirè.
Caracterització de gomes d'estirè butadiè per polimerització en solució
A la indústria nacional, s'ha posat en marxa la producció de cautxú d'estirè-butadiè de polimerització en solució amb diferents continguts d'estirè:
- DSSK-10.
- DSSK-25.
- DSSK-18.
- DSSK-50.
- DSSK-25D (té característiques dielèctriques millorades).
També hi ha cautxú a la venda, que inclou microblocs d'estirè aromàtic, destinats al processament de fosa.
A més, hi ha cautxús de polimerització en solució plena d'oli que contenen fins a un 27% d'oli. Gràcies a la polimerització en solució, en presència de catalitzadors d'organoliti, s'ajusten els principals paràmetres de l'estructura molecular:
- cadenes de branques;
- pes molecular;
- macroestructures.
Les característiques distintives d'aquests cautxús són la presència important del propi polímer (fins a un 98%), la quantitat mínima d'impureses. Els polímers tenen una estructura lineal en comparació amb les gomes d'emulsió d'estirè-butadiè.
Els materials de polímer resultants tenen una major ductilitat, resistència al desgast, resistència a les gelades i una major resistència a les esquerdes. També destaquem l' alta resistència dinàmica d'aquests materials. Amb menys contracció, tenen una viscositat Mooney més alta, ja que les macromolècules tenen una estructura lineal, poden omplir-se amb un gran nombre.sutge (negre de fum) i oli sense canviar negativament les propietats mecàniques i físiques dels vulcanitzadors.
Hi ha alguns avantatges tecnològics en la producció de gomes de solució en comparació amb les opcions d'emulsió, però hi ha molts més requisits per a la puresa dels monòmers utilitzats. Les gomes de polimerització en solució s'utilitzen a la indústria del pneumàtic per crear cintes transportadores duradores, soles de sabates, mànigues de goma i nombroses peces de goma. L'estirè i el buadiè-1, 3 es consideren com a components inicials per a la producció de materials polimèrics d'aquest tipus. Els cautxús s'obtenen per copolimerització en solució o emulsió.
A la producció moderna, no només s'utilitza la tecnologia de fabricació de cautxú sense farcir, sinó que també s'ha establert la producció de polímers, que contenen resines, negre de carboni i oli. Entre tots els materials polimèrics produïts, el cautxú d'estirè-butadiè representa més de la meitat de tota la capacitat de producció.
La raó d'aquesta escala és l'elevada homogeneïtat de les característiques físiques i químiques del producte fabricat, la disponibilitat dels monòmers de partida (estirè i butadiè), així com la línia de producció ben consolidada.
Una gran massa de cautxú estirè-butadiè en la producció moderna s'obté mitjançant la copolimerització en emulsió d'estirè i butadiè.
Classificació de cautxús per estructura
Tenint en compte les condicions de polimerització i la composició dels components utilitzats, la producció de cautxús estirè-butadiè, que difereixen enpropietats i composició. Es permet una distribució estadística i irregular de les unitats estructurals d'estirè i butadiè a la macromolècula.
Amb la disminució de la temperatura, s'observa una disminució del contingut quantitatiu de fraccions de baix pes molecular en el cautxú creat. A més, hi ha una disminució de la ramificació estructural, un augment de l'estructura regular del polímer, que afecta positivament les característiques tècniques i operatives del producte acabat.
En el desenvolupament de la producció nacional de materials sintètics, un punt important va ser l'establiment de la producció de materials estirè-butadiè per polimerització radical. Actualment, aquests materials d' alta qualitat ia un preu assequible es produeixen a les fàbriques de Krasnoyarsk, Omsk, Tolyatti, Sterlitamak, Voronezh.
Funcions tecnològiques
Si voleu, podeu obtenir un polímer amb determinats paràmetres. Per exemple, amb un pes molecular mitjà determinat, que es controla durant la polimerització mitjançant la introducció de reguladors capaços de transferir la cadena. A mesura que augmenta el contingut quantitatiu de reguladors, s'observa una disminució del pes molecular del polímer.
Què es pot considerar com a emulsionant adequat per a la producció d'emulsions estables de monòmers, així com per a la creació de productes de polimerització finals, làtexs? Les sals de potassi o de sodi dels àcids carboxílics sintètics grassos, la colofonia hidrogenada i les sals d'alquilsulfonats es consideren els principals components químics.
Quan trieu la colofonia, primer calsotmesa a un tractament especial. En el procés de desproporció amb un catalitzador (pal·ladi), adquireix les propietats necessàries per a la cadena tecnològica de producció del cautxú.
Especificitats de producció
Per dur a terme la copolimerització s'utilitza una bateria de polimeritzadors. Quan es prepara la mescla, es barregen estirè purificat i pre-assecat, butadiè, dissolvent (pot ser ciclohexà) en una proporció de 5/1. A continuació, els components de la càrrega original s'introdueixen a un mesclador de diafragma per a una barreja d' alta qualitat. A continuació, la mescla s'envia per a una purificació química fina de diverses impureses petites.
L'aparell s'alimenta amb compostos d'organoliti, valorats a 25 °C durant 20 minuts. El grau de purificació ve determinat pel color de la càrrega. Si no hi ha impureses, la mescla té un color lleugerament marró. Abans de la polimerització, la mescla es barreja amb un catalitzador, additius polars.
El procés es realitza en una bateria, que consta de tres dispositius estàndard, per subministrament successiu de la càrrega. La temperatura dins dels polimeritzadors es manté en el rang de 50 a 80 °C. La durada mitjana de tot el procés químic és de 6 hores.
Conclusió
En qualsevol àmbit de la vida i activitat d'una persona oportuna, hi ha materials a base de cautxú estirè-butadiè. En primer lloc, destaquem la creació de soles de goma per a sabates, pneumàtics de goma d'automòbils, diverses mànegues de reg.
Copolímers estadístics d'estirè iEl butadiè s'utilitza àmpliament en la creació de materials aïllants elèctrics, una varietat de productes per a la indústria de l'automòbil, inclosa la creació de pneumàtics d' alta qualitat. Les tecnologies innovadores utilitzades pels fabricants moderns de cautxú d'estirè-butadiè els permeten crear productes amb paràmetres físics i químics especificats i amb les característiques de rendiment desitjades.
Entre les característiques d'aquesta producció, destaquem l'ús de catalitzadors d' alta qualitat. Depenent de l'estructura dels cautxús sintetitzats, la durada del procés de la seva creació, així com el cost final dels productes de cautxú fabricats a base de cautxú, difereixen significativament.
