Getah Stirena-butadiena dianggap sebagai salah satu pilihan yang paling banyak digunakan untuk bahan polimer. Ia sesuai untuk membuat tayar dan produk getah lain yang berkualiti tinggi.
Bahan polimer yang dinamakan dihasilkan daripada bahan mentah yang murah, dan teknologi pembuatannya dianggap agak berpatutan, dengan algoritma tindakan yang jelas. Getah stirena-butadiena yang dihasilkan mempunyai prestasi cemerlang dan ciri kimia. Ia dihasilkan dalam jumlah yang besar dan dipersembahkan oleh pengilang dalam julat yang luas.
Bahan mentah untuk pengeluaran
Mari kita lihat dengan lebih dekat pengeluaran getah stirena-butadiena. Sebagai bahan mentah untuk bahan polimer ini, butadiena-1, 3 atau alpha-methylstyrene dipilih. Dapatkan getah stirena-butadiena dengan teknologi penyelesaian atau kopolimerisasi emulsi. Dalam kaedah kedua, getah larutan stirena-butadiena terbentuk.
Pempolimeran emulsi
Bagaimanakah getah stirena butadiena dihasilkan? Tindak balas melibatkan kopolimerisasi stirena danbutadiena dalam emulsi. Produk akhir yang terhasil daripada interaksi ini dipanggil getah stirena-butadiena (SBR).
Pada masa ini, industri getah domestik mengeluarkan pelbagai produk polimer berasaskan bahan kimia ini.
Bagaimanakah getah stirena butadiena dikelaskan? Pengilang menawarkan pilihan berikut:
- getah yang tidak mengandungi minyak (SKS-ZOARK);
- bahan dengan purata peratusan minyak (SKM-ZOLRKM-15);
- dengan peningkatan jumlah minyak (SKS-ZODRKM-27);
- dengan ciri dielektrik yang sangat baik (SKS-ZOARPD).
Penamaan khusus
Digit pertama dalam nama di atas memberitahu tentang kandungan kuantitatif stirena dalam cas awal yang dipilih untuk proses pempolimeran:
- "A" melibatkan pelaksanaan proses pempolimeran suhu rendah (tidak melebihi +5 darjah).
- "M" menunjukkan bahawa ia mengandungi minyak, bukan hanya stirena.
- Getah stirena-butadiena dengan huruf "P" menceritakan tentang tindak balas pempolimeran tanpa kehadiran pengatur.
- "K" menunjukkan penggunaan pengemulsi rosin dalam pembuatan getah.
- Huruf "P" melambangkan bahan yang diperolehi dengan kehadiran dalam campuran awal garam lemak, asid sintetik, yang merupakan hasil pengoksidaan separa parafin tepu.
Apakah ciri getah stirena butadiena? Penyediaannya adalah berdasarkan proses pempolimeran,yang biasa dilakukan walaupun kepada pelajar sekolah menengah yang belajar di sekolah dan kolej yang komprehensif.
Jadi, untuk pengeluaran getah tunggal dalam industri, getah stirena-butadiena berisi resin digunakan, yang formulanya tidak berbeza daripada hidrokarbon diena biasa. Getah yang dihasilkan berasaskan resin stirena-butadiena telah meningkatkan ketahanan terhadap lelasan mekanikal dan ciri-ciri seperti kulit yang baik.
Menjalankan proses pempolimeran emulsi pada kilang perindustrian khas. Apakah ciri getah stirena butadiena ini? Menerimanya dilakukan mengikut teknologi yang jelas dan terbukti. Tempoh purata tindak balas kimia ialah 12-15 jam. Selepas pempolimeran selesai, lateks terbentuk, yang mengandungi kira-kira 30-35 peratus bahan polimer. Neon D. ditambah kepada lateks sebagai antioksidan
Dari lateks, getah dihasilkan melalui penggumpalan elektrolit yang mengandungi asid sulfurik. Memandangkan minyak rosin dan sabun berasaskan asid lemak sintetik bertindak sebagai pengemulsi, sebagai tambahan kepada pembekuan, pembentukan asid lemak juga diperhatikan, yang mempunyai kesan positif ke atas ciri-ciri teknologi produk siap.
Berkat penambahan asid sulfurik, sabun ditukar kepada asid organik bebas, pembekuan lateks selesai dan getah stirena-butadiena terbentuk. Penggunaan bahan siap adalah pelbagai rupa, bergantung pada jenis pengeluaran. Pada asasnya getah adalahbahan mentah biasa dalam industri kimia.
Struktur getah
Apakah struktur getah stirena butadiena? Sifat fizikal bahan ditentukan oleh ciri strukturnya. Apabila polimer diterima melalui pengozonan, polimer dengan struktur tidak teratur terbentuk. Dalam getah, unit monomerik diedarkan secara rawak, molekul mempunyai bentuk bercabang.
Hampir 80 peratus daripada semua unit adalah trans, dan hanya 20 peratus adalah cis.
Ciri
Mari kita analisa getah stirena butadiena. Sifat bahan ini dikaitkan dengan berat molekulnya yang tinggi. Secara purata, ia adalah 150,000-400,000. Dan teknologi pembuatan getah berisi minyak melibatkan pilihan bahan dengan berat molekul relatif tinggi. Pilihan ini membolehkan anda menghapuskan kesan negatif minyak ke atas kualiti getah, untuk mengekalkan ciri teknologi getah yang sangat baik untuk tempoh yang lama.
Adalah mungkin untuk mendapatkan getah stirena-butadiena daripada etilena dengan menjalankan rantai teknologi menggunakan pengaktif, pengemulsi, pengawal selia, serta bahan lain, sebahagiannya dalam proses interaksi meresap ke dalam komposisi getah yang terhasil.
Ciri Membezakan
Mari kita ciri getah stirena-butadiena. Formula bahan ini menunjukkan bahawa ia tahan terhadap ubah bentuk mekanikal, pelarut yang agresif. Untuk meningkatkan rintangan fros dan keanjalangetah mengurangkan jumlah stirena dalam campuran awal. Polimer yang terhasil larut dalam petrol dan pelarut aromatik.
Apa lagi yang membuatkan getah stirena butadiena menonjol? Sifat dan hubungan dengan asid pekat, keton, alkohol adalah stabil, selain itu, polimer mempunyai kebolehtelapan gas dan air yang sangat baik. Semasa pemanasan getah, perubahan struktur yang serius diperhatikan, yang menjejaskan sifat fizikal dan mekanikal getah yang terhasil secara negatif.
Pengoksidaan terma pada suhu melebihi 125 °C menyebabkan penurunan kekakuan dan kemusnahan. Pengoksidaan seterusnya membayangkan penstrukturan serius polimer, menjejaskan peningkatan ketegarannya.
Ciri aplikasi
Getah Stirena-butadiena digunakan untuk mencipta sebatian getah. Sifat, penggunaan wakil kelas hidrokarbon diena ini sepadan sepenuhnya dengan ciri formula strukturnya.
Kehadiran kumpulan fenil sampingan menjejaskan peningkatan rintangan terhadap kesan negatif pendedahan sinaran berbanding dengan jenis polimer lain ini.
Kompaun getah, yang dibuat berasaskan getah stirena-butadiena, mempunyai kelekitan yang rendah, peningkatan pengecutan semasa pengalenderan dan penyemperitan. Ini memberi kesan negatif terhadap pelaksanaan proses teknologi, serta semasa pelekatan (pemasangan) kosong getah.
Getah suhu rendah telah meningkatkan sifat teknologi, ia dipanggilgetah "panas".
Aneka jenis getah
Getah suhu rendah stirena-butadiena lembut mempunyai kelikatan yang rendah, jadi ia tidak diplastiskan.
Getah tegar dihasilkan dalam kuantiti yang kecil, tertakluk kepada pemplastikan termooksidatif dalam udara pada suhu kira-kira 1400 °C menggunakan pengaktif proses degradasi.
Pemvulkan yang tidak diisi mempunyai kekuatan tegangan yang rendah. Dengan pengurangan dalam jumlah stirena terikat dalam sebatian polimer, rintangan dan rintangan lelasan berkurangan, rintangan fros meningkat dan keanjalan meningkat.
Pemvulkaniser getah stirena-butadiena berisi hitam (dengan karbon hitam) mempunyai parameter yang sangat baik dari segi rintangan haba dan rintangan haus, tetapi sedikit sebanyak ia lebih rendah dari segi keanjalan dan rintangan ubah bentuk berbanding getah konvensional. Pemvulkan terpakai mempunyai rintangan tambahan kepada asid pekat dan cair, alkohol, alkali, eter. Mereka membengkak dalam pelarut getah.
Semua polimer yang diperoleh digunakan dalam pengeluaran tayar, pembuatan pelbagai produk bukan acuan dan acuan. Sebagai contoh, getah stirena-butadiena digunakan untuk membuat tali pinggang penghantar untuk pengeluaran pembalakan, dan kasut getah dihasilkan. Disebabkan oleh peningkatan rintangan sinaran, semua getah ini digunakan dalam pembuatan getah yang mempunyai rintangan optimum terhadap sinaran gamma.
Untuk pengeluaran produk dengan ciri tahan fros yang sangat baik, bahan mentah digunakan, dalamyang mengandungi kandungan minimum stirena.
Pencirian pempolimeran larutan getah stirena butadiena
Dalam industri domestik, pengeluaran getah stirena-butadiena pempolimeran larutan dengan kandungan stirena berbeza telah dilancarkan:
- DSSK-10.
- DSSK-25.
- DSSK-18.
- DSSK-50.
- DSSK-25D (mempunyai ciri dielektrik yang dipertingkatkan).
Terdapat juga getah dijual, termasuk blok mikro stirena aromatik, bertujuan untuk pemprosesan tuangan.
Selain itu, terdapat getah pempolimeran larutan berisi minyak yang mengandungi minyak sehingga 27%. Terima kasih kepada pempolimeran larutan, dengan kehadiran pemangkin organolitium, parameter utama struktur molekul diselaraskan:
- cawangan rantai;
- berat molekul;
- struktur makro.
Ciri-ciri tersendiri getah tersebut ialah kehadiran ketara polimer itu sendiri (sehingga 98%), jumlah minimum kekotoran. Polimer mempunyai struktur linear berbanding getah emulsi stirena-butadiena.
Bahan polimer yang terhasil mempunyai kemuluran yang lebih tinggi, rintangan haus, rintangan fros dan rintangan yang lebih tinggi terhadap keretakan. Kami juga perhatikan ketahanan dinamik yang tinggi bagi bahan-bahan ini. Dengan pengecutan yang kurang, mereka mempunyai kelikatan Mooney yang lebih tinggi, kerana makromolekul mempunyai struktur linear, dapat mengisi dengan jumlah yang besarjelaga (hitam karbon) dan minyak tanpa mengubah sifat mekanikal dan fizikal pemvulkan.
Terdapat beberapa kelebihan teknologi dalam pengeluaran getah larutan berbanding dengan pilihan emulsi, tetapi terdapat lebih banyak keperluan untuk ketulenan monomer yang digunakan. Getah pempolimeran penyelesaian digunakan dalam industri tayar untuk mencipta tali pinggang penghantar yang tahan lama, tapak kasut, lengan getah dan banyak bahagian getah. Stirena dan buadiene-1, 3 dianggap sebagai komponen awal untuk penghasilan bahan polimer jenis ini. Getah diperoleh melalui kopolimerisasi larutan atau emulsi.
Dalam pengeluaran moden, bukan sahaja teknologi pembuatan getah yang tidak diisi digunakan, tetapi juga pengeluaran polimer, yang mengandungi resin, karbon hitam, dan minyak, telah ditubuhkan. Di antara semua bahan polimer yang dihasilkan, getah stirena-butadiena menyumbang lebih separuh daripada semua kapasiti pengeluaran.
Sebab bagi skala ini ialah kehomogenan yang tinggi bagi ciri fizikal dan kimia produk perkilangan, ketersediaan monomer permulaan (stirena dan butadiena), serta barisan pengeluaran yang mantap.
Jisim besar getah stirena-butadiena dalam pengeluaran moden diperoleh melalui kopolimerisasi emulsi stirena dan butadiena.
Pengkelasan getah mengikut struktur
Mengambil kira keadaan pempolimeran dan komposisi komponen yang digunakan, pengeluaran getah stirena-butadiena, yang berbeza dalamsifat dan komposisi. Taburan statistik yang tidak teratur bagi unit struktur stirena dan butadiena dalam makromolekul dibenarkan.
Dengan penurunan suhu, penurunan dalam kandungan kuantitatif pecahan berat molekul rendah dalam getah yang dicipta diperhatikan. Di samping itu, terdapat penurunan dalam percabangan struktur, peningkatan dalam struktur biasa polimer, yang memberi kesan positif kepada ciri teknikal dan operasi produk siap.
Dalam pembangunan pengeluaran domestik bahan sintetik, perkara penting ialah penubuhan pengeluaran bahan stirena-butadiena melalui pempolimeran radikal. Pada masa ini, bahan yang berkualiti tinggi dan pada harga yang berpatutan dihasilkan di kilang di Krasnoyarsk, Omsk, Tolyatti, Sterlitamak, Voronezh.
Ciri Teknologi
Jika mahu, anda boleh mendapatkan polimer dengan parameter tertentu. Contohnya, dengan purata berat molekul yang diberikan, yang dikawal semasa pempolimeran dengan memperkenalkan pengawal selia yang mampu memindahkan rantai. Apabila kandungan kuantitatif pengawal selia meningkat, penurunan berat molekul polimer diperhatikan.
Apakah yang boleh dianggap sebagai pengemulsi yang sesuai untuk penghasilan emulsi stabil monomer, serta untuk penciptaan produk pempolimeran akhir, lateks? Garam kalium atau natrium daripada asid karboksilik sintetik berlemak, rosin terhidrogenasi, serta garam alkilsulfonat dianggap sebagai komponen kimia utama.
Apabila memilih rosin, ia mesti terlebih dahuludikenakan layanan istimewa. Dalam proses disproportionation dengan mangkin (paladium), ia memperoleh sifat yang diperlukan untuk rantaian teknologi pengeluaran getah.
Spesifik pengeluaran
Untuk menjalankan kopolimerisasi, bateri pempolimeran digunakan. Semasa menyediakan campuran, stirena yang telah dimurnikan dan pra-kering, butadiena, pelarut (ia mungkin sikloheksana) dicampur dalam nisbah 5/1. Seterusnya, komponen cas asal dimasukkan ke dalam pengadun diafragma untuk pencampuran berkualiti tinggi. Kemudian campuran dihantar untuk penulenan halus kimia daripada pelbagai kekotoran kecil.
Radas disuap dengan sebatian organolitium, dititrasi pada 25 °C selama 20 minit. Tahap penulenan ditentukan oleh warna caj. Jika tiada kekotoran, adunan mempunyai warna coklat sedikit. Sebelum pempolimeran, campuran dicampur dengan mangkin, bahan tambahan polar.
Proses ini dijalankan dalam bateri, yang terdiri daripada tiga peranti standard, dengan bekalan cas berturut-turut. Suhu di dalam pempolimer dikekalkan dalam julat dari 50 hingga 80 °C. Tempoh purata keseluruhan proses kimia ialah 6 jam.
Kesimpulan
Dalam mana-mana bidang kehidupan dan aktiviti seseorang yang tepat pada masanya, terdapat bahan berasaskan getah stirena-butadiena. Pertama sekali, kami perhatikan penciptaan tapak getah untuk kasut, tayar getah kereta, pelbagai hos air.
Kopolimer statistik stirena danbutadiena digunakan secara meluas dalam penciptaan bahan penebat elektrik, pelbagai produk untuk industri automotif, termasuk penciptaan tayar berkualiti tinggi. Teknologi inovatif yang digunakan oleh pengeluar moden getah stirena-butadiena membolehkan mereka mencipta produk dengan parameter fizikal dan kimia tertentu serta ciri prestasi yang diingini.
Antara ciri pengeluaran ini, kami perhatikan penggunaan pemangkin berkualiti tinggi. Bergantung pada struktur getah yang disintesis, tempoh proses penghasilannya, serta kos akhir produk getah yang dikeluarkan berasaskan getah, berbeza dengan ketara.
