Стирол-бутадиен каучук полимердик материалдар үчүн эң көп колдонулган варианттардын бири болуп эсептелет. Бул жогорку сапаттагы шиналарды жана башка резина буюмдарын жасоого ылайыктуу.
Аты аталган полимердик материал арзан чийки заттан өндүрүлгөн жана аны өндүрүү технологиясы иш-аракеттердин так алгоритми менен кыйла жеткиликтүү деп эсептелет. Натыйжада стирол-бутадиен каучук мыкты аткаруу жана химиялык мүнөздөмөлөргө ээ. Ал олуттуу көлөмдө чыгарылат жана өндүрүүчү тарабынан кеңири ассортиментте сунушталат.
Өндүрүш үчүн сырье
Стирол-бутадиендик каучуктарды чыгарууну кенири карайлы. Бул полимердик материал үчүн чийки зат катары бутадиен-1, 3 же альфа-метилстирол тандалат. Эритме технологиясы же эмульсияны сополимерлөө жолу менен стирол-бутадиендик каучукту алыңыз. Экинчи ыкмада стирол-бутадиен эритмесинен жасалган каучуктар түзүлөт.
Эмульсиялык полимеризация
Стирол бутадиен каучук кантип алынат? Реакция стиролдун сополимеризациясын камтыйт жанаэмульсиядагы бутадиен. Бул өз ара аракеттенүүнүн натыйжасында пайда болгон акыркы продукт стирол-бутадиендик каучук (SBR) деп аталат.
Учурда ата мекендик каучук өнөр жайы бул химиялык заттын негизинде түрдүү полимер буюмдарын жасап чыгарууда.
Стирол бутадиен каучук кантип классификацияланат? Өндүрүүчүлөр төмөнкү опцияларды сунушташат:
- майы жок каучуктар (SKS-ZOARK);
- майынын орточо пайызы бар материалдар (СКМ-ЗОЛРКМ-15);
- көбөйтүлгөн мунай менен (SKS-ZODRKM-27);
- мыкты диэлектрдик мүнөздөмөлөргө ээ (SKS-ZOARPD).
Өзгөчө аттоо
Жогорудагы аталыштардагы биринчи цифралар полимерлөө процесси үчүн тандалган баштапкы заряддагы стиролдун сандык мазмунун билдирет:
- "A" төмөнкү температурадагы полимерлөө процессин ишке ашырууну камтыйт (+5 градустан ашпаган).
- "M" анын курамында стирол эле эмес, май бар экенин көрсөтүп турат.
- "P" тамгасы бар стирол-бутадиендик каучук жөнгө салгычтын катышуусу жок полимерлөө реакциясы жөнүндө айтат.
- "K" каучук өндүрүшүндө канифоль эмульгаторунун колдонулушун билдирет.
- "P" тамгасы каныккан парафиндердин жарым-жартылай кычкылдануу продуктулары болуп саналган май, синтетикалык кислоталардын туздарынын баштапкы аралашмасынын катышуусунда алынган материалды билдирет.
Стирол бутадиен каучук эмне менен мүнөздөлөт? Аны даярдоо полимерлөө процессине негизделген,Бул жалпы билим берүүчү мектептерде жана колледждерде окуган жогорку класстын окуучуларына да тааныш.
Ошентип, өнөр жайда жалгыз каучукту өндүрүү үчүн чайыр менен толтурулган стирол-бутадиендик каучук колдонулат, анын формуласы кадимки диен углеводородунан эч айырмасы жок. Стирол-бутадиен чайырынын негизинде өндүрүлгөн каучуктар механикалык сүрүлүүгө туруктуулугун жогорулатты жана булгаарыга окшош жакшы сапаттарга ээ.
Эмульсияны полимеризациялоо процессин атайын өнөр жай ишканасында жүргүзүү. Бул стирол бутадиен каучук эмне менен мүнөздөлөт? Аны кабыл алуу так жана далилденген технология боюнча ишке ашырылат. Химиялык реакциянын орточо узактыгы 12-15 саат. Полимерлөө аяктагандан кийин, болжол менен 30-35 пайызды камтыган латекс пайда болот. Неон D. антиоксидант катары латекске кошулат
Латекстен каучук күкүрт кислотасы бар электролиттердин коагуляциясынан алынат. Канифоль майы жана синтетикалык май кислоталарынын негизиндеги самын эмульгаторлордун ролун аткара тургандыгын эске алсак, коагуляциядан тышкары май кислоталарынын пайда болушу да байкалат, алар даяр продукциянын технологиялык мүнөздөмөсүнө оң таасирин тийгизет.
Күкүрт кислотасын кошуунун аркасында самын эркин органикалык кислоталарга айланат, латекстин коагуляциясы аяктап, стирол-бутадиен каучук пайда болот. Даяр материалды колдонуу өндүрүштүн түрүнө жараша көп кырдуу. Негизи резинахимиялык өнөр жайда жалпы сырье.
Каучуктун түзүлүшү
Стирол бутадиен каучукунун структурасы кандай? Берилген заттын физикалык касиеттери анын түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрү менен аныкталат. Озондоо жолу менен полимерди алгандан кийин туура эмес түзүлүштөгү полимер пайда болот. Каучукта мономердик бирдиктер туш келди бөлүштүрүлөт, молекула тармакталган формага ээ.
Бардык бирдиктердин дээрлик 80 пайызы транс, ал эми 20 пайызы гана cis.
Функциялар
Стирол бутадиен каучуктарын талдап көрөлү. Бул заттын касиеттери анын жогорку молекулярдык салмагы менен байланыштуу. Орто эсеп менен алганда 150 000-400 000. Ал эми май толтурулган каучуктарды жасоонун технологиясы салыштырмалуу молекулярдык салмагы жогору материалдарды тандоону камтыйт. Бул параметр мунайдын каучуктун сапатына тийгизген терс таасирин жок кылууга, каучуктун мыкты технологиялык мүнөздөмөлөрүн узак мөөнөткө сактоого мүмкүндүк берет.
Этиленден стирол-бутадиендик каучукту активаторлорду, эмульгаторлорду, жөнгө салгычтарды, ошондой эле башка заттарды колдонуу менен жарым-жартылай өз ара аракеттенүү процессинде пайда болгон каучуктун курамына өткөрүү аркылуу технологиялык чынжырды өткөрүү жолу менен алууга болот.
Айырмалоочу өзгөчөлүктөр
Стирол-бутадиен каучуктарын мүнөздөп көрөлү. Бул заттын формуласы анын механикалык деформацияга, агрессивдүү эриткичтерге туруктуулугун көрсөтөт. Суукка туруктуулукту жана ийкемдүүлүктү жогорулатуурезина баштапкы аралашмадагы стиролдун көлөмүн азайтат. Алынган полимер бензинде жана ароматтык эриткичтерде эрийт.
Стирол бутадиен каучук дагы эмне менен өзгөчөлөнөт? Концентрацияланган кислоталарга, кетондорго, спирттерге карата касиеттери жана катышы туруктуу, мындан тышкары полимер мыкты газ жана суу өткөрүмдүүлүккө ээ. Каучукту ысытуу учурунда олуттуу структуралык өзгөрүүлөр байкалат, алар пайда болгон каучуктун физикалык жана механикалык касиеттерине терс таасирин тийгизет.
125 °Cден жогору температурада термикалык кычкылдануу катуулуктун төмөндөшүнө жана бузулууга алып келет. Кийинки кычкылдануу полимердин олуттуу структураланышын билдирет, анын катуулугунун жогорулашына таасирин тийгизет.
Колдонмонун өзгөчөлүктөрү
Стирол-бутадиен каучук резина кошулмасын түзүү үчүн колдонулат. Диен углеводороддор классынын бул өкүлүнүн касиеттери, колдонулушу анын структуралык формуласынын өзгөчөлүктөрүнө толук дал келет.
Капталдагы фенил топторунун болушу бул полимерлердин башка сортторуна салыштырмалуу радиациянын терс таасирине туруктуулукту жогорулатат.
Стирол-бутадиендик каучуктун негизинде жасалган каучук кошулмаларынын жабышчаактыгы төмөн, каландрлоодо жана экструзияда кичирейүү күчөйт. Бул технологиялык процесстерди ишке ашырууга, ошондой эле резина бланктарын чаптоо (монтаждоо) учурунда терс таасирин тийгизет.
Төмөн температурадагы каучуктар жакшыртылган технологиялык касиеттерге ээ, алар деп аталат"ысык" каучуктар.
Каучуктардын түрлөрү
Жумшак стирол-бутадиен төмөн температурадагы каучуктардын илешкектүүлүгү төмөн, ошондуктан алар пластмассаланган эмес.
Катуу каучуктар аз санда чыгарылып, аларды абада 1400 °C температурада деградация процессинин активаторлору аркылуу термо-оксиданттык пластмассадан өткөрүшөт.
Толтурулбаган вулканизаторлор аз тартылуу күчкө ээ. Полимердик кошулмадагы байланган стиролдун көлөмү азайганда, каршылык жана сүрүүгө туруктуулук төмөндөйт, үшүккө туруктуулук жогорулайт жана ийкемдүүлүк жогорулайт.
Кара толтурулган (кара көмүр менен) стирол-бутадиендик резина вулканизаторлор ысыкка туруктуулугу жана эскирүүгө туруктуулугу боюнча эң сонун параметрлерге ээ, бирок алар ийкемдүүлүк жана деформацияга туруктуулугу боюнча кадимки каучуктардан кандайдыр бир деңгээлде төмөн. Колдонулган вулканизаторлор концентрацияланган жана суюлтулган кислоталарга, спирттерге, щелочторго, эфирлерге кошумча туруктуулукка ээ. Алар резина эриткичтерде шишип кетет.
Алынган бардык полимерлер шиналарды өндүрүүдө, калыпка салынбаган жана калыпка салынган түрдүү буюмдарды жасоодо колдонулат. Мисалы, стирол-бутадиендик каучук жыгач даярдоо үчүн транспортёрлорду жасоо үчүн колдонулат, резина бут кийимдер чыгарылат. Радиацияга туруктуулуктун жогорулашынан улам бул каучуктардын баары гамма нурланууга оптималдуу туруктуулугу бар каучуктарды өндүрүүдө колдонулат.
Суукка чыдамдуу өзгөчөлүгү бар продукцияны өндүрүү үчүн чийки заттар колдонулат,анда минималдуу стирол камтылган.
Эритме полимеризациясынын стирол бутадиендик каучуктарынын мүнөздөмөсү
Ата мекендик енер жайда ар турдуу стиролдуу эритмелерди полимеризациялоонун стирол-бутадиендик каучуктарын чыгаруу ишке киргизилди:
- DSSK-10.
- DSSK-25.
- DSSK-18.
- DSSK-50.
- DSSK-25D (жакшыртылган диэлектрдик мүнөздөмөлөргө ээ).
Сатууга ошондой эле каучук бар, анын ичине жыпар жыттуу стирол микроблоктору кирет, куюп иштетүүгө арналган.
Мындан тышкары, май толтурулган эритмени полимеризациялоочу каучуктар бар, аларда 27%ке чейин май бар. Эритмени полимерлөөнүн аркасында органолитий катализаторлорунун катышуусунда молекулалык түзүлүштүн негизги параметрлери жөнгө салынат:
- чынжыр бутактары;
- молекулярдык салмагы;
- макроструктуралар.
Мындай каучуктардын айырмалоочу мүнөздөмөсү болуп полимердин өзүнүн олуттуу болушу (98%ке чейин), аралашмалардын минималдуу өлчөмү саналат. Полимерлер стирол-бутадиендик эмульсия резиналарына салыштырмалуу сызыктуу түзүлүшкө ээ.
Алынган полимердик материалдар жогорку ийкемдүүлүккө, эскирүүлөргө, үшүккө туруктуулукка жана жаракаларга туруктуулукка ээ. Бул материалдардын жогорку динамикалык туруктуулугун да белгилейбиз. Азыраак кичирейүү менен алар Mooney илешкектүүлүгүнө ээ, анткени макромолекулалар сызыктуу түзүлүшкө ээ, көп сандагы менен толтурууга жөндөмдүү.көө (кара көмүр) жана май вулканизаторлордун механикалык жана физикалык касиеттерин терс таасирин тийгизбестен.
Эритме каучуктарды өндүрүүдө эмульсия варианттарына салыштырмалуу кээ бир технологиялык артыкчылыктар бар, бирок колдонулган мономерлердин тазалыгына бир топ талаптар бар. Чечимди полимерлөөчү каучуктар шина өнөр жайында бышык конвейердик ленталарды, бут кийимдердин тамандарын, резина жеңдерди жана көптөгөн резина тетиктерин түзүү үчүн колдонулат. Бул типтеги полимердик материалдарды алуу үчүн баштапкы компоненттер катары стирол жана будиен-1,3 каралат. Каучуктар эритме же эмульсия сополимерлөө жолу менен алынат.
Заманбап өндүрүштө толтурулбаган каучуктарды даярдоонун технологиясы гана колдонулбастан, ошондой эле чайырларды, кара көмүртектерди, майларды камтыган полимерлерди өндүрүү жолго коюлган. Бардык өндүрүлгөн полимердик материалдардын ичинен стирол-бутадиендик каучук өндүрүштүк кубаттуулуктун жарымынан көбүн түзөт.
Мындай масштабдын себеби - өндүрүлгөн продукциянын физикалык жана химиялык мүнөздөмөлөрүнүн жогорку бир тектүүлүгү, баштапкы мономерлердин (стирол жана бутадиен), ошондой эле жакшы түзүлгөн өндүрүш линиясынын болушу.
Заманбап өндүрүштө стирол-бутадиендик каучуктун чоң массасы стирол менен бутадиенди эмульсиялуу сополимерлөө жолу менен алынат.
Түзүлүшү боюнча каучуктардын классификациясы
Полимеризациянын шарттарын жана колдонулган компоненттердин составын эске алуу менен стирол-бутадиендик каучуктарды өндүрүү, алар боюнча айырмаланат.касиеттери жана курамы. Макромолекуладагы стиролдун жана бутадиендин структуралык бирдиктеринин статистикалык, туура эмес бөлүштүрүлүшүнө жол берилет.
Температуранын төмөндөшү менен түзүлгөн резинадагы төмөнкү молекулярдык фракциялардын сандык курамынын азайышы байкалат. Мындан тышкары, структуралык бутактануунун азайышы, полимердин регулярдуу структурасынын жогорулашы байкалат, бул даяр продукциянын техникалык жана эксплуатациялык мүнөздөмөсүнө оң таасирин тийгизет.
Синтетикалык материалдардын ата мекендик өндүрүшүн өнүктүрүүдө радикалдуу полимерлөө жолу менен стирол-бутадиендик материалдарды өндүрүүнү уюштуруу маанилүү учур болду. Учурда мындай жогорку сапаттагы жана арзан баада материалдар Красноярскидеги, Омскидеги, Тольяттидеги, Стерлитамактагы, Воронеждеги заводдордо чыгарылып жатат.
Технологиялык мүмкүнчүлүктөр
Кааласаңыз, белгилүү бир параметрлери бар полимерди ала аласыз. Мисалы, чынжыр которууга жөндөмдүү регуляторлорду киргизүү аркылуу полимерлөө учурунда башкарылуучу берилген орточо молекулалык масса менен. Регуляторлордун сандык курамы көбөйгөн сайын полимердин молекулалык салмагынын азайышы байкалат.
Мономерлердин туруктуу эмульсияларын алуу үчүн, ошондой эле акыркы полимерлөө продуктуларын, латекстерди түзүү үчүн ылайыктуу эмульгаторлор катары эмнелерди кароого болот? Негизги химиялык компоненттер катары майлуу синтетикалык карбон кислоталарынын калий же натрий туздары, гидрогенделген канифоль, ошондой эле алкилсульфонаттардын туздары эсептелет.
Кифольди тандоодо биринчи кезекте ал керекөзгөчө мамилеге дуушар болгон. Катализатор (палладий) менен диспропорциялоо процессинде резина өндүрүүнүн технологиялык чынжырына керектүү касиеттерге ээ болот.
Өндүрүш өзгөчөлүктөрү
Сополимеризацияны жүргүзүү үчүн полимеризаторлордун батареясы колдонулат. Аралашманы даярдоодо тазаланган жана алдын ала кургатылган стирол, бутадиен, эриткич (ал циклогексан болушу мүмкүн) 5/1 катышта аралаштырылат. Андан кийин, баштапкы заряддын компоненттери жогорку сапаттагы аралаштыруу үчүн диафрагмалык аралаштыргычка берилет. Андан кийин аралашма ар кандай майда аралашмалардан химиялык тазалоого жөнөтүлөт.
Аппарат 25 °C температурада 20 мүнөт титрленген органолитий бирикмелери менен азыктанат. Тазалануу даражасы заряддын түсү менен аныкталат. Эгерде аралашмалар жок болсо, аралашма бир аз күрөң түскө ээ. Полимерлөөнүн алдында аралашма катализатор, полярдык кошумчалар менен аралаштырылат.
Процесс үч стандарттуу түзүлүштөн турган батарейкада зарядды ырааттуу берүү менен ишке ашырылат. Полимеризаторлордун ичиндеги температура 50дөн 80°Сге чейинки аралыкта сакталат. Бардык химиялык процесстин орточо узактыгы 6 саатты түзөт.
Тыянак
Убактылуу адамдын жашоосунун жана ишмердүүлүгүнүн кайсы гана тармагында болбосун, стирол-бутадиендик каучуктун негизиндеги материалдар бар. Биринчиден, биз бут кийимдер үчүн резина тамандарды, автомобиль резина дөңгөлөктөрүн, ар кандай сугат түтүктөрүн түзүүнү белгилейбиз.
Стиролдун статистикалык сополимерлери жанабутадиен электр изоляциялоочу материалдарды, автомобиль өнөр жайы үчүн түрдүү буюмдарды, анын ичинде жогорку сапаттагы шиналарды жасоодо кеңири колдонулат. Заманбап стирол-бутадиен каучуктарын өндүрүүчүлөр колдонгон инновациялык технологиялар аларга физикалык жана химиялык көрсөткүчтөрү жана керектүү өндүрүмдүүлүк мүнөздөмөлөрү менен продукцияларды түзүүгө мүмкүндүк берет.
Бул өндүрүштүн өзгөчөлүктөрүнүн арасында биз жогорку сапаттагы катализаторлорду колдонууну белгилейбиз. Синтезделген каучуктардын структурасына жараша аларды түзүү процессинин узактыгы, ошондой эле каучуктун негизинде даярдалган резина буюмдарынын акыркы баасы бир кыйла айырмаланат.
