Бутадиен-стирен каучук: свойства, приложение, формула

Бутадиен-стиреновият каучук се счита за един от най-използваните опции полимерни материали.

Посоченият полимерен материал е направен от евтини суровини и технологията на неговото производство се счита за доста достъпна, имайки ясен алгоритъм на действията. Полученият бутадиен-стирен каучук има отлични експлоатационни и химични характеристики. Произвежда се в значителни обеми и се представя от производителя в широк диапазон.

Суровини за производство

Нека разгледаме подробно производството на бутадиен-стирен каучук. Като изходен материал за този полимерен материал се избира бутадиен-1,3 или алфа-метилстирен. Бутадиен-стиреновият каучук се получава чрез технология на разтваряне или чрез емулсионна съполимеризация. Във втория метод се образуват каучуци с разтвор на бутадиен-стирен.

Емулсионна полимеризация

Как се произвежда бутадиен-стирен каучук? Реакцията включва съполимеризация на стирен и бутадиен в емулсията. Крайният продукт, получен в резултат на това взаимодействие, се нарича бутадиен-стирен каучук (SCS).

В момента местната каучукова промишленост произвежда различни полимерни продукти, базирани на това химично вещество.

Как се класифицира стирен-бутадиеновата гума? Производителите предлагат следните опции:

• гуми, които не съдържат масло (SCS-ZOARK);
• материали със среден процент на маслото (SCM-ZOLRKM-15);
• с увеличено количество масло (SCS-ZODRKM-27);
• с отлични диелектрични характеристики (SCS-ZOARPD).

Специфична характеристика на наименованието

Първите фигури в дадените имена разказват за количественото съдържание на стирен в първоначалното зареждане, избрано за полимеризационния процес:

• "А" включва осъществяването на процеса на полимеризация при ниска температура (не повече от +5 градуса).
• "М" показва, че съдържа масло, не само стирен.
• Бутадиен-стирен каучук с буквата "R" разказва за задържането реакции на полимеризация без наличието на регулатор.
• "К" означава използването на колофон емулгатор при производството на гума.
• Буквата "Р" символизира материала, получен от присъствието в първоначалната смес на соли на мастни, синтетични киселини, които са продукти на частично окисляване на наситени парафини.

Каква е характеристиката на бутадиен-стиреновата гума? Получаването му се основава на процеса на полимеризация, който е познат дори и на ученици от гимназията, които учат в общообразователни училища и колежи.

По този начин, с единствената производство в промишлеността на каучуци използва smolonapolnenny стирен-бутадиенов каучук, формулата на които не се различават от конвенционалната диен въглеводород. Гуми, произведени на базата на бутадиено-стиренова смола, повишена устойчивост на механична абразия, добри кожни характеристики.

Процесът на емулсионна полимеризация се извършва в специално промишлено предприятие. Какво е характерно за този стирен-бутадиенов каучук? Тя се получава с ясна и добре развита технология. Средната продължителност на химичната реакция е 12-15 часа. След като завърши полимеризацията, се образува латекс, който съдържа около 30-35% от полимерното вещество. Като антиоксидант, латекс се инжектира с неон D.

От латекс, гума се получава чрез коагулация на електролити, съдържащи сярна киселина. Като се има предвид, че действа като емулгатори kanifolevoe масло и сапун, създадена на базата на синтетични мастни киселини, в допълнение към коагулация също наблюдава образуването на мастни киселини има положителен ефект върху техническите характеристики на крайния продукт.

Благодарение на добавянето на сярна киселина, сапунът се превръща в свободни органични киселини, завършва коагулацията на латекса и се образува стирен-бутадиенов каучук. Използването на готовия материал е многофункционално, зависи от вида на производството. По принцип, каучукът е обикновена суровина в химическата промишленост.

Структура на каучука

Каква е структурата на стирен бутадиеновата гума? Физическите свойства на дадено вещество се определят от особеностите на неговата структура. Когато полимерът се приготвя чрез озонизиране, се образува полимер с неправилна структура. В каучука мономерните единици са случайно разпределени, молекулата има разклонен вид.

Почти 80% от всички връзки имат транс конфигурация, а само 20% се характеризират с цис структура.

характеристики на

Нека анализираме бутадиен-стиреновият каучук. Свойствата на това вещество са свързани с високото му молекулно тегло. Средно, тя е 150 000-400 000. И технологията за производство на маслени пълнители включва избор на материали с голям индекс относително молекулно тегло. Тази опция ви позволява да отстраните отрицателното въздействие на нефта върху качеството на гумата, да запазите за дълъг период от отлични технологични характеристики на каучука.

Възможно е да се получи от етилен бутадиен-стирен каучук, прекарано процес верига използване активатори, емулгатори, регулатори, и други вещества, частично по време на реакцията преминават в получената гума състава.

Отличителни характеристики

Ние описваме бутадиен-стирен каучук. Формулата на това вещество показва, че е устойчива на механични деформации, агресивни разтворители. За да се увеличи устойчивостта на замръзване и еластичността на гумата, количеството стирен в изходната смес се намалява. Полученият полимер се разтваря в бензин и ароматни разтворители.

Какво друго се разпределя бутадиен-стирен каучук? Свойствата и съотношението към концентрирани киселини, кетони, алкохол са стабилни, освен че полимерът има отлична пропускливост на газ и вода. Когато гумата се нагрява, се наблюдават сериозни структурни промени, които оказват негативно влияние върху физико-механичните свойства на получения каучук.

Термичното окисление при температури от 125 ° C води до намаляване на твърдостта и разрушаването. Последващото окисление включва сериозно структуриране на полимера, което влияе върху увеличаването на неговата твърдост.

Функции на приложението

За да се създаде каучукова смес, се използва бутадиен-стирен каучук. Имоти, приложение на този представителен клас диен въглеводороди напълно отговаря на характеристиките на неговата структурна формула.

Наличието на фенилни групи от страничните вериги влияе върху повишената устойчивост към отрицателните ефекти на излагането на радиация в сравнение с други сортове на тези полимери.

Каучукови съединения, направени на базата на гуми бутадиен-стирен, ниска лепкавост, повишено свиване по време на каландриране и инжектиране на спринцовки. Това отрицателно влияе върху внедряването на технологични процеси, както и при провеждането на залепване (сглобяване) на заготовки от каучукови изделия.

Нискотемпературните гуми имат подобрени технологични свойства, наричани "горещи" гуми.

Сортове от каучук

Меките бутадиено-стирен нискотемпературни гуми имат нисък вискозитет, така че те не са пластифицирани.

Твърди смоли се произвеждат в малки количества от тях се подлага на термична оксидативен сдъвкване на въздух при температура от около 1400 ° С, като се използва процес на разграждане активатори.

Ненапълнените вулканизатори имат ниска якост на опън. С намаляването на количеството на свързания стирен в полимерното съединение намалява съпротивлението и устойчивостта на абразия, увеличава се устойчивостта на замръзване и се повишава еластичността.

Sazhenapolnennye (с сажди), втвърдители бутадиен-стиренови смоли имат отлични термични параметри на устойчивост и издръжливост, но те са малко по-ниско в еластичността и устойчивостта на деформация на конвенционални гуми. Използваните вулканизатори имат допълнителна устойчивост към концентрирани и разредени киселини, алкохоли, алкали, етери. В разтворителите от каучук те набъбват.

Всички получени полимери се използват в производството на гуми, производството на разнообразни немодифицирани и формовани изделия. Например транспортните ленти за производство на дървесина са произведени от стирен-бутадиенов каучук, произвеждат се гумени обувки. Поради повишената устойчивост на излъчване, всички тези гуми се използват при производството на гуми с оптимална устойчивост на гама-лъчение.

За производството на продукти, характеризиращи се с отлични устойчиви на замръзване характеристики, се използват суровини с минимално съдържание на стирен.

Характеристики на бутадиен-стирен гуми от полимеризация на разтвора

В битовата промишленост се установява производството на стирен-бутадиенов каучук с полимеризация на разтвора с различно съдържание на стирен:

• SBR-10.
• SBR-25.
• SBR-18.
• SBR-50.
• ДССК-25Д (притежава повишени диелектрични характеристики).

Съществува и гума на пазара, която включва микро-блокове от ароматен стирен, предназначени за обработка на леене.

Освен това има и каучукови разтвори, пълни с масло, които съдържат до 27% масло. Поради полимеризация в разтвор, в присъствието на органолитиеви катализатори се регулират основните параметри на молекулната структура:

• верижно разклоняване;
• молекулно тегло;
• макроструктура.

Основните характеристики на такива гуми са значително присъствие на самия полимер (до 98%), минималното количество примеси. Полимерите имат линейна структура в сравнение с бутадиен-стирен емулсионни каучуци.

Получените полимерни материали имат по-висока пластичност, износоустойчивост, устойчивост на замръзване, повишена устойчивост на напукване. Отбелязваме и високата динамична издържливост на тези материали. При по-ниска свиване имат Муни вискозитет по-голям от макромолекулата има линейна структура, може да бъде запълнена с голям брой на сажди (сажди) и масла без неблагоприятно промените механични и физически свойства на вулканизати.

Има някои технологични предимства при производството на хоросан каучук в сравнение с варианти емулсия, но много повече изисквания по отношение на чистотата на използваните мономери. Полимеризация в разтвор гуми, използвани при производството на гуми, за създаване на силна транспортни ленти, подметки за обувки, гумени маркучи, гумени множество части. Изходните компоненти за производството на полимерни материали от този тип са стирен и буадиен-1,3. Каучуците се приготвят чрез съполимеризация в разтвор или емулсия.

В модерното производство се използва не само технологията за производство на незавършени гуми, но и производството на полимери, които съдържат смоли, сажди, масло. Сред всички произведени полимерни материали, бутадиен-стиреновият каучук съставлява повече от половината от всички производствени мощности.

Причината за тази скала е високата хомогенност на физичните и химичните характеристики на продукта, наличието на първоначалните мономери (стирен и бутадиен), както и установената технологична линия.

Голяма маса стирен-бутадиенов каучук в модерното производство се получава чрез емулсионна съполимеризация на стирен и бутадиен.

Класификация на гумите по структура

Като се имат предвид условията на полимеризация и съставът на използваните компоненти, е установено производството на бутадиен-стирен гуми, които се различават по свойства и състав. Необходимо е статистическо, неправилно разпределение на структурните единици стирен и бутадиен в макромолекула.

Тъй като температурата се понижава, количественото съдържание на фракциите с ниско молекулно тегло в гумата се намалява. Освен това има намаляване на структурните разклонения, увеличаване на нормалната структура на полимера, което влияе положително на техническите и експлоатационни характеристики на крайния продукт.

В развитието на местното производство на синтетични материали, важен фактор беше създаването на производство на бутадиено-стиролови материали чрез полимеризация чрез радикален механизъм. Понастоящем такива материали с високо качество и на приемлива цена се произвеждат в заводите на Красноярск, Омск, Тоглиати, Стерлимамак, Воронеж.

Технологични характеристики

Ако е желателно, възможно е да се получи полимер с определени параметри. Например, с дадено средно молекулно тегло, което се регулира, докато полимеризацията протича чрез въвеждане на регулатори, способни на пренос на верига. Тъй като количественото съдържание на регулаторите се увеличава, молекулното тегло на полимера намалява.

Какво могат да се считат за емулгатори, подходящи за производството на устойчиви емулсии на мономери, както и за създаване на крайни полимеризационни продукти, латекси? Като основни химични компоненти се разглеждат калиеви или натриеви соли на мастни синтетични карбоксилни киселини, хидрогенирани колофонни и соли на алкил сулфонати.

При избора на колофон първо се подлага на специално третиране. В процеса на диспропорциониране с катализатора (паладий), той придобива свойствата, необходими за технологичната верига на създаването на гуми.

Производител на продукция

За съполимеризация се използва батерия от полимеризатори. При подготовката на сместа се смесва и предварително пречистен суши стирен, бутадиен, разтворителят (тя може да бъде циклохексан) в съотношение 5/1. Освен това компонентите на първоначалния заряд се подават към мембранен мембер за висококачествено смесване. След това сместа се насочва към химично фино почистване от различни фини примеси.

Устройството се захранва с органолитиеви съединения, титруващи се при 25 ° С в продължение на 20 минути. Степента на пречистване се определя от цвета на заряда. Ако няма примеси, сместа има леко кафяв цвят. Преди полимеризацията зарядът се смесва с катализатор, полярни добавки.

Процесът се осъществява в батерия, която се състои от три стандартни апарата, като последователно захранва заряда. Температурата вътре в полимеризаторите се поддържа в границите от 50 до 80 ° С. Средната продължителност на целия химичен процес е 6 часа.

заключение

Във всяка сфера на живота и дейността на своевременното лице се откриват материали, които се основават на стирен-бутадиенов каучук. Първо, отбелязваме създаването на гумени подметки за обувки, автомобилни гуми, различни маркучи за поливане.

В произволни съполимери на стирен и бутадиен се използва широко в създаването на електрически изолационни материали, различни продукти за автомобилната индустрия, включително създаването на висококачествени гуми. Иновативни технологии, които използват съвременни производители на стирен-бутадиен каучук, които им позволяват да се създадат продукти с желаните физични и химични параметри, желаните характеристики.

Сред характеристиките на това производство се открояват използването на висококачествени катализатори. В зависимост от структурата на синтезираните гуми продължителността на процеса на тяхното създаване се различава съществено, както и крайната цена на гумените продукти, произведени на базата на каучук.