Stiren-bütadien kauçuk, polimerik malzemeler için en çok kullanılan seçeneklerden biri olarak kabul edilir. Yüksek kalitede lastik ve diğer kauçuk ürünleri yapmak için uygundur.
Adlandırılan polimerik malzeme, ucuz hammaddelerden üretilir ve üretim teknolojisi, net bir eylem algoritması ile oldukça uygun fiyatlı olarak kabul edilir. Ortaya çıkan stiren-bütadien kauçuğu, mükemmel performansa ve kimyasal özelliklere sahiptir. Önemli hacimlerde üretilir ve üretici tarafından geniş bir yelpazede sunulur.
Üretim için hammaddeler
Stiren-bütadien kauçukların üretimine daha yakından bakalım. Bu polimerik malzeme için besleme stoğu olarak bütadien-1, 3 veya alfa-metilstiren seçilir. Çözelti teknolojisi veya emülsiyon kopolimerizasyonu ile stiren-bütadien kauçuğu elde edin. İkinci yöntemde stiren-bütadien solüsyon kauçukları oluşturulur.
Emülsiyon polimerizasyonu
Stiren bütadien kauçuk nasıl üretilir? Reaksiyon, stirenin kopolimerizasyonunu içerir veemülsiyonda bütadien. Bu etkileşimden kaynaklanan son ürüne stiren-bütadien kauçuk (SBR) denir.
Şu anda, yerli kauçuk endüstrisi bu kimyasala dayalı çeşitli polimer ürünleri üretmektedir.
Stiren bütadien kauçuğu nasıl sınıflandırılır? Üreticiler aşağıdaki seçenekleri sunar:
- yağ içermeyen kauçuklar (SKS-ZOARK);
- ortalama yağ yüzdesine sahip malzemeler (SKM-ZOLRKM-15);
- artırılmış yağ miktarı ile (SKS-ZODRKM-27);
- mükemmel dielektrik özelliklere sahip (SKS-ZOARPD).
Özel adlandırma
Yukarıdaki isimlerdeki ilk rakamlar, polimerizasyon işlemi için seçilen ilk şarjdaki stirenin nicel içeriği hakkında bilgi verir:
- "A", düşük sıcaklıkta polimerizasyon işleminin uygulanmasını içerir (+5 dereceden fazla değil).
- "M", yalnızca stiren değil, yağ içerdiğini gösterir.
- Stiren-bütadien kauçuk, "P" harfi ile bir regülatör olmadan polimerizasyon reaksiyonunu anlatır.
- "K", kauçuk üretiminde reçine emülgatörünün kullanımını gösterir.
- "P" harfi, doymuş parafinlerin kısmi oksidasyonunun ürünleri olan yağlı, sentetik asitlerin tuzlarının ilk karışımındaki mevcudiyette elde edilen materyali sembolize eder.
Stiren bütadien kauçuğunun özelliği nedir? Hazırlanması polimerizasyon işlemine dayanmaktadır,bu, kapsamlı okullarda ve kolejlerde okuyan lise öğrencilerine bile aşinadır.
Yani, endüstride taban kauçuk üretimi için, formülü normal dien hidrokarbondan farklı olmayan reçine dolgulu stiren-bütadien kauçuk kullanılır. Stiren-bütadien reçinesi temelinde üretilen kauçuklar, mekanik aşınmaya karşı artan dirence ve iyi deri benzeri özelliklere sahiptir.
Emülsiyon polimerizasyon işlemini özel bir endüstriyel tesiste gerçekleştirin. Bu stiren bütadien kauçuğunun özelliği nedir? Alımı açık ve kanıtlanmış bir teknolojiye göre gerçekleştirilir. Bir kimyasal reaksiyonun ortalama süresi 12-15 saattir. Polimerizasyon tamamlandıktan sonra, polimer maddesinin yaklaşık yüzde 30-35'ini içeren bir lateks oluşur. Neon D., bir antioksidan olarak latekse eklenir
Lateksten kauçuk, sülfürik asit içeren elektrolitlerin pıhtılaşmasıyla üretilir. Sentetik yağ asitlerine dayalı reçine yağı ve sabunun emülgatör görevi gördüğü göz önüne alındığında, pıhtılaşmaya ek olarak, bitmiş ürünün teknolojik özellikleri üzerinde olumlu bir etkiye sahip olan yağ asitlerinin oluşumu da gözlenir.
Sülfürik asit ilavesi sayesinde sabun serbest organik asitlere dönüştürülür, lateksin pıhtılaşması tamamlanır ve stiren-bütadien kauçuğu oluşur. Bitmiş malzemenin kullanımı, üretim türüne bağlı olarak çok yönlüdür. Temel olarak kauçukkimya endüstrisinde ortak hammadde.
Kauçuğun yapısı
Stiren bütadien kauçuğunun yapısı nedir? Belirli bir maddenin fiziksel özellikleri, yapısının özellikleri tarafından belirlenir. Polimerin ozonlama yoluyla alınması üzerine düzensiz yapıda bir polimer oluşur. Kauçukta monomerik birimler rastgele dağılmıştır, molekül dallanmış bir forma sahiptir.
Tüm birimlerin neredeyse yüzde 80'i trans ve yalnızca yüzde 20'si cis.
Özellikler
Stiren bütadien kauçuğu analiz edelim. Bu maddenin özellikleri, yüksek moleküler ağırlığı ile ilişkilidir. Ortalama olarak, 150.000-400.000'dir ve yağla doldurulmuş kauçukların üretim teknolojisi, yüksek nispi moleküler ağırlığa sahip malzemelerin seçimini içerir. Bu seçenek, kauçuğun mükemmel teknolojik özelliklerini uzun süre korumak için yağın kauçuğun kalitesi üzerindeki olumsuz etkisini ortadan kaldırmanıza olanak tanır.
Etilenden stiren-bütadien kauçuğu elde etmek mümkündür, aktivatörler, emülgatörler, düzenleyiciler ve ayrıca diğer maddelerin yanı sıra kısmen oluşan kauçuğun bileşimine geçen etkileşim sürecinde teknolojik bir zincir gerçekleştirerek.
Ayırt Edici Özellikler
Stiren-bütadien kauçuğu karakterize edelim. Bu maddenin formülü, mekanik deformasyona, agresif çözücülere karşı dayanıklı olduğunu gösterir. Donma direncini ve esnekliği artırmak içinkauçuk, ilk karışımdaki stiren miktarını az altır. Elde edilen polimer, benzin ve aromatik çözücülerde çözünür.
Stiren bütadien kauçuğu öne çıkaran başka neler var? Konsantre asitler, ketonlar, alkol ile ilgili özellikler ve ilişkiler stabildir, ayrıca polimer mükemmel gaz ve su geçirgenliğine sahiptir. Kauçuğun ısıtılması sırasında ortaya çıkan kauçuğun fiziksel ve mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkileyen ciddi yapısal değişiklikler gözlenir.
125 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda termal oksidasyon, sertlik ve tahribatta azalmaya neden olur. Müteakip oksidasyon, polimerin ciddi bir şekilde yapılandırılması anlamına gelir, sertliğindeki artışı etkiler.
Uygulama özellikleri
Stiren-bütadien kauçuk, bir kauçuk bileşiği oluşturmak için kullanılır. Dien hidrokarbonlar sınıfının bu temsilcisinin özellikleri, uygulaması, yapısal formülünün özelliklerine tamamen karşılık gelir.
Yan fenil gruplarının varlığı, bu polimerlerin diğer çeşitlerine kıyasla radyasyona maruz kalmanın olumsuz etkilerine karşı artan direnci etkiler.
Stiren-bütadien kauçuğu bazında yapılan kauçuk bileşikleri düşük yapışkanlığa, perdahlama ve ekstrüzyon sırasında artan büzülmeye sahiptir. Bu, kauçuk boşlukların yapıştırılması (montajı) sırasında olduğu kadar teknolojik süreçlerin uygulanmasını da olumsuz etkiler.
Düşük sıcaklık kauçukları gelişmiş teknolojik özelliklere sahiptir, buna denir"sıcak" kauçuklar.
Kauçuk çeşitleri
Yumuşak stiren-bütadien düşük sıcaklıklı kauçukların viskozitesi düşüktür, bu nedenle plastikleşmezler.
Sert kauçuklar, bozunma işlemi aktivatörleri kullanılarak yaklaşık 1400 °C sıcaklıkta havada termo-oksidatif plastikleştirmeye tabi tutularak küçük miktarlarda üretilir.
Doldurulmamış vulkanizatörler düşük gerilme mukavemetine sahiptir. Polimer bileşiğinde bağlı stiren miktarı azaldıkça direnç ve aşınma direnci azalır, donma direnci artar ve elastikiyet artar.
Siyah dolgulu (karbon siyahlı) stiren-bütadien kauçuk vulkanizatörleri, ısı direnci ve aşınma direnci açısından mükemmel parametrelere sahiptir, ancak bir dereceye kadar esneklik ve deformasyon direnci açısından geleneksel kauçuklara göre daha düşüktür. Kullanılmış vulkanizatörler, konsantre ve seyreltik asitlere, alkollere, alkalilere, eterlere karşı ek dirence sahiptir. Kauçuk çözücülerde şişerler.
Elde edilen tüm polimerler, lastik üretiminde, çeşitli kalıplanmamış ve kalıplanmış ürünlerin imalatında kullanılır. Örneğin, kütük üretimi için konveyör bantları yapmak için stiren-bütadien kauçuk kullanılır ve kauçuk ayakkabılar üretilir. Artan radyasyon direnci nedeniyle, tüm bu kauçuklar, gama radyasyonuna karşı optimum dirence sahip kauçukların imalatında kullanılır.
Mükemmel dona dayanıklı özelliklere sahip ürünlerin üretimi için hammaddeler kullanılır,minimum stiren içeriği içerir.
Çözelti polimerizasyonu stiren bütadien kauçuklarının karakterizasyonu
Yerli sanayide farklı stiren içerikli stiren-bütadien kauçuk çözelti polimerizasyonu üretimine başlandı:
- DSSK-10.
- DSSK-25.
- DSSK-18.
- DSSK-50.
- DSSK-25D (gelişmiş dielektrik özelliklere sahiptir).
Ayrıca, döküm işlemeye yönelik aromatik stiren mikro blokları içeren kauçuk da satışta.
Ayrıca, %27'ye kadar yağ içeren yağla doldurulmuş çözelti polimerizasyon kauçukları vardır. Çözelti polimerizasyonu sayesinde organolityum katalizörlerinin varlığında moleküler yapının ana parametreleri ayarlanır:
- zincir dalları;
- moleküler ağırlık;
- makroyapılar.
Bu tür kauçukların ayırt edici özellikleri, polimerin kendisinin önemli varlığı (%98'e kadar), minimum kirlilik miktarıdır. Polimerler, stiren-bütadien emülsiyon kauçuklarına kıyasla doğrusal bir yapıya sahiptir.
Ortaya çıkan polimer malzemeler daha yüksek sünekliğe, aşınma direncine, donma direncine ve çatlamaya karşı yüksek dirence sahiptir. Ayrıca bu malzemelerin yüksek dinamik dayanıklılığına da dikkat çekiyoruz. Daha az büzülme ile daha yüksek bir Mooney viskozitesine sahiptirler, çünkü makromoleküller doğrusal bir yapıya sahiptir, çok sayıda ile doldurabilirler.vulkanizatörlerin mekanik ve fiziksel özelliklerini olumsuz yönde değiştirmeden kurum (karbon siyahı) ve yağ.
Emülsiyon seçeneklerine kıyasla çözelti kauçuklarının üretiminde bazı teknolojik avantajlar vardır, ancak kullanılan monomerlerin saflığı için çok daha fazla gereksinim vardır. Çözelti polimerizasyon kauçukları, lastik endüstrisinde dayanıklı taşıma bantları, ayakkabı tabanları, kauçuk manşonlar ve çok sayıda kauçuk parça oluşturmak için kullanılır. Stiren ve buadien-1, 3, bu tip polimerik malzemelerin üretimi için başlangıç bileşenleri olarak kabul edilir. Kauçuklar, çözelti veya emülsiyon kopolimerizasyonu ile elde edilir.
Modern üretimde sadece dolgusuz kauçuk üretim teknolojisi kullanılmaz, reçine, karbon siyahı ve yağ içeren polimerlerin üretimi de kurulmuştur. Üretilen tüm polimerik malzemeler arasında, stiren-bütadien kauçuk, tüm üretim kapasitesinin yarısından fazlasını oluşturur.
Bu ölçeğin nedeni, üretilen ürünün fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yüksek homojenliği, başlangıç monomerlerinin (stiren ve bütadien) mevcudiyetinin yanı sıra köklü bir üretim hattıdır.
Modern üretimde büyük bir stiren-bütadien kauçuğu kütlesi, stiren ve bütadienin emülsiyon kopolimerizasyonuyla elde edilir.
Kauçukların yapılarına göre sınıflandırılması
Polimerizasyon koşulları ve kullanılan bileşenlerin bileşimi dikkate alınarak, farklı olan stiren-bütadien kauçukların üretimiözellikleri ve bileşimi. Makromolekülde stiren ve bütadienin yapısal birimlerinin istatistiksel, düzensiz dağılımına izin verilir.
Azalan sıcaklıkla, oluşturulan kauçuktaki düşük moleküler ağırlıklı fraksiyonların kantitatif içeriğinde bir azalma gözlenir. Ek olarak, bitmiş ürünün teknik ve operasyonel özelliklerini olumlu yönde etkileyen, polimerin düzenli yapısında bir artış olan yapısal dallanmada bir azalma vardır.
Sentetik malzemelerin yerli üretiminin geliştirilmesinde önemli bir nokta, stiren-bütadien malzemelerinin radikal polimerizasyon ile üretiminin kurulmasıydı. Şu anda, yüksek kaliteli ve uygun fiyata bu tür malzemeler Krasnoyarsk, Omsk, Tolyatti, Sterlitamak, Voronezh'deki fabrikalarda üretiliyor.
Teknolojik Özellikler
İsterseniz belirli parametrelere sahip bir polimer elde edebilirsiniz. Örneğin, polimerizasyon sırasında zincir transferi yapabilen düzenleyicilerin eklenmesiyle kontrol edilen belirli bir ortalama moleküler ağırlık ile. Regülatörlerin kantitatif içeriği arttıkça polimerin moleküler ağırlığında bir azalma gözlenir.
Kararlı monomer emülsiyonlarının üretiminin yanı sıra nihai polimerizasyon ürünleri, latekslerin oluşturulması için uygun emülgatörler olarak neler düşünülebilir? Yağlı sentetik karboksilik asitlerin potasyum veya sodyum tuzları, hidrojene reçine ve ayrıca alkilsülfonatların tuzları ana kimyasal bileşenler olarak kabul edilir.
Reçine seçerken öncelikleözel işleme tabi tutulur. Bir katalizör (paladyum) ile orantısızlaştırma sürecinde, kauçuk üretiminin teknolojik zinciri için gerekli özellikleri kazanır.
Üretim özellikleri
Kopolimerizasyonu gerçekleştirmek için bir polimerleştirici pili kullanılır. Karışım hazırlanırken saflaştırılmış ve önceden kurutulmuş stiren, bütadien, solvent (sikloheksan olabilir) 5/1 oranında karıştırılır. Ardından, orijinal şarjın bileşenleri, yüksek kaliteli karıştırma için bir diyaframlı karıştırıcıya beslenir. Daha sonra karışım, çeşitli küçük safsızlıklardan kimyasal ince saflaştırma için gönderilir.
Cihaz organolityum bileşikleri ile beslenir, 25 °C'de 20 dakika titre edilir. Saflaştırma derecesi, yükün rengine göre belirlenir. Safsızlık yoksa, karışım hafif kahverengi bir renge sahiptir. Polimerizasyondan önce karışım bir katalizör, polar katkı maddeleri ile karıştırılır.
İşlem, şarjın art arda beslenmesi ile üç standart cihazdan oluşan bir pilde gerçekleştirilir. Polimerleştiricilerin içindeki sıcaklık 50 ila 80 °C aralığında tutulur. Tüm kimyasal sürecin ortalama süresi 6 saattir.
Sonuç
Zamanında bir kişinin herhangi bir yaşam ve faaliyet alanında, stiren-bütadien kauçuğuna dayalı malzemeler vardır. Öncelikle ayakkabılar için kauçuk tabanlar, otomobil lastikleri, çeşitli sulama hortumları için yaratılışı not ediyoruz.
Stirenin istatistiksel kopolimerleri vebütadien, yüksek kaliteli lastiklerin oluşturulması da dahil olmak üzere otomotiv endüstrisi için çeşitli ürünler olan elektrik yalıtım malzemelerinin oluşturulmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Modern stiren-bütadien kauçuk üreticileri tarafından kullanılan yenilikçi teknolojiler, belirli fiziksel ve kimyasal parametrelere ve istenen performans özelliklerine sahip ürünler oluşturmalarına olanak tanır.
Bu üretimin özellikleri arasında yüksek kaliteli katalizörlerin kullanımına dikkat ediyoruz. Sentezlenen kauçukların yapısına bağlı olarak, oluşturulma sürecinin süresi ve ayrıca kauçuk bazında üretilen kauçuk ürünlerin nihai maliyeti önemli ölçüde farklılık gösterir.
