raba ya Styrene-butadiene inachukuliwa kuwa mojawapo ya chaguo zinazotumiwa zaidi kwa nyenzo za polima. Inafaa kwa kutengenezea matairi na bidhaa zingine za mpira kwa ubora wa hali ya juu.
Nyenzo za polimeri zinazoitwa hutengenezwa kutokana na malighafi ya bei nafuu, na teknolojia yake ya utengenezaji inachukuliwa kuwa ya bei nafuu, ikiwa na kanuni wazi ya vitendo. Mpira wa styrene-butadiene unaosababishwa una utendaji bora na sifa za kemikali. Inazalishwa kwa wingi na inawasilishwa na mtengenezaji katika anuwai nyingi.
Malighafi kwa ajili ya uzalishaji
Hebu tuangalie kwa karibu utengenezaji wa raba za styrene-butadiene. Kama malisho ya nyenzo hii ya polymeric, butadiene-1, 3 au alpha-methylstyrene huchaguliwa. Pata mpira wa styrene-butadiene kwa teknolojia ya suluhisho au uigaji wa emulsion. Katika njia ya pili, raba za myeyusho wa styrene-butadiene huundwa.
Upolimishaji wa Emulsion
Raba ya styrene butadiene hutengenezwa vipi? Mmenyuko unahusisha copolymerization ya styrene nabutadiene katika emulsion. Bidhaa ya mwisho inayotokana na mwingiliano huu inaitwa raba ya styrene-butadiene (SBR).
Kwa sasa, tasnia ya mpira wa ndani inazalisha aina mbalimbali za bidhaa za polima kulingana na kemikali hii.
Raba ya styrene butadiene imeainishwaje? Watengenezaji hutoa chaguo zifuatazo:
- raba ambazo hazina mafuta (SKS-ZOARK);
- nyenzo zenye wastani wa asilimia ya mafuta (SKM-ZOLRKM-15);
- pamoja na kuongezeka kwa kiwango cha mafuta (SKS-ZODRKM-27);
- yenye sifa bora za dielectric (SKS-ZOARPD).
Jina mahususi
Nambari za kwanza katika majina yaliyo hapo juu zinaelezea kuhusu kiasi cha maudhui ya styrene katika malipo ya awali yaliyochaguliwa kwa mchakato wa upolimishaji:
- "A" inahusisha utekelezaji wa mchakato wa upolimishaji wa halijoto ya chini (sio zaidi ya digrii +5).
- "M" inaonyesha kuwa ina mafuta, si tu styrene.
- raba ya Styrene-butadiene yenye herufi "P" inaeleza kuhusu mmenyuko wa upolimishaji bila kuwepo kwa kidhibiti.
- "K" inaonyesha matumizi ya emulsifier ya rosini katika utengenezaji wa mpira.
- Herufi "P" inaashiria nyenzo inayopatikana katika uwepo katika mchanganyiko wa awali wa chumvi ya mafuta, asidi ya syntetisk, ambayo ni bidhaa za oxidation ya sehemu ya parafini iliyojaa.
Raba ya styrene butadiene ina sifa gani? Utayarishaji wake unategemea mchakato wa upolimishaji.jambo ambalo linafahamika hata kwa wanafunzi wa shule za upili wanaosoma katika shule na vyuo vya kina.
Kwa hivyo, kwa ajili ya utengenezaji wa mpira pekee kwenye tasnia, mpira wa styrene-butadiene uliojaa resin hutumiwa, fomula yake ambayo si tofauti na diene hydrocarbon ya kawaida. Raba zinazozalishwa kwa msingi wa resini ya styrene-butadiene zimeongeza upinzani dhidi ya mkano wa mitambo na sifa nzuri zinazofanana na ngozi.
Fanya mchakato wa upolimishaji wa emulsion kwenye kiwanda maalum cha viwanda. Je! ni sifa gani ya mpira huu wa styrene butadiene? Kuipokea hufanywa kulingana na teknolojia iliyo wazi na iliyothibitishwa. Muda wa wastani wa mmenyuko wa kemikali ni masaa 12-15. Baada ya upolimishaji kukamilika, mpira huundwa, ambayo ina takriban asilimia 30-35 ya dutu ya polima. Neon D. imeongezwa kwenye mpira kama antioxidant
Kutoka kwa mpira, mpira huzalishwa kwa kuganda kwa elektroliti ambazo zina asidi ya sulfuriki. Kwa kuzingatia kwamba mafuta ya rosini na sabuni kulingana na asidi ya mafuta ya syntetisk hufanya kama emulsifiers, pamoja na kuganda, uundaji wa asidi ya mafuta pia huzingatiwa, ambayo ina athari chanya kwa sifa za kiteknolojia za bidhaa iliyokamilishwa.
Shukrani kwa kuongezwa kwa asidi ya sulfuriki, sabuni inabadilishwa kuwa asidi ya kikaboni isiyolipishwa, ugandaji wa mpira umekamilika na mpira wa styrene-butadiene huundwa. Matumizi ya nyenzo za kumaliza ni nyingi, kulingana na aina ya uzalishaji. Kimsingi mpira nimalighafi ya kawaida katika tasnia ya kemikali.
Muundo wa raba
Muundo wa raba ya styrene butadiene ni nini? Mali ya kimwili ya dutu fulani imedhamiriwa na vipengele vya muundo wake. Baada ya kupokea polima kwa ozonation, polima ya muundo usio wa kawaida huundwa. Katika raba, vitengo vya monomeriki husambazwa bila mpangilio, molekuli ina umbo lenye matawi.
Takriban asilimia 80 ya vizio vyote ni vya trans, na asilimia 20 pekee ni cis.
Vipengele
Hebu tuchambue raba ya styrene butadiene. Mali ya dutu hii yanahusishwa na uzito wake wa juu wa Masi. Kwa wastani, ni 150,000-400,000. Na teknolojia ya kutengeneza rubbers iliyojaa mafuta inahusisha uchaguzi wa vifaa na uzito wa juu wa Masi. Chaguo hili hukuruhusu kuondoa athari mbaya ya mafuta kwenye ubora wa mpira, kudumisha sifa bora za kiteknolojia za mpira kwa muda mrefu.
Inawezekana kupata mpira wa styrene-butadiene kutoka kwa ethilini kwa kuendesha mnyororo wa kiteknolojia kwa kutumia viamsha, viimulishaji, vidhibiti, pamoja na vitu vingine, kwa sehemu katika mchakato wa mwingiliano unaopita kwenye muundo wa mpira unaosababishwa.
Vipengele Tofauti
Wacha tuangazie raba ya styrene-butadiene. Fomu ya dutu hii inaonyesha kuwa inakabiliwa na deformation ya mitambo, vimumunyisho vya fujo. Ili kuongeza upinzani wa baridi na elasticitympira kupunguza kiasi cha styrene katika mchanganyiko wa awali. Polima inayotokana huyeyushwa katika petroli na viyeyusho vyenye kunukia.
Ni nini kingine kinachofanya raba ya styrene butadiene kutofautisha? Mali na uhusiano na asidi iliyojilimbikizia, ketoni, pombe ni imara, badala ya hayo, polima ina upenyezaji bora wa gesi na maji. Wakati wa kupokanzwa mpira, mabadiliko makubwa ya kimuundo yanazingatiwa, ambayo huathiri vibaya sifa za kimwili na mitambo ya mpira unaosababishwa.
Uoksidishaji wa joto kwenye viwango vya joto zaidi ya 125 °C husababisha kupungua kwa ugumu na uharibifu. Uoksidishaji unaofuata unamaanisha muundo mbaya wa polima, huathiri kuongezeka kwa ugumu wake.
Vipengele vya programu
raba ya Styrene-butadiene hutumika kuunda mchanganyiko wa mpira. Sifa, utumiaji wa mwakilishi huyu wa aina ya hidrokaboni ya diene inalingana kikamilifu na vipengele vya fomula yake ya kimuundo.
Kuwepo kwa vikundi vya phenyl huathiri kuongezeka kwa upinzani dhidi ya athari hasi za mionzi ya mionzi ikilinganishwa na aina zingine za polima hizi.
Michanganyiko ya mpira, ambayo imetengenezwa kwa msingi wa raba ya styrene-butadiene, ina kunata kwa kiwango cha chini, kupungua kwa kasi wakati wa kuweka kalenda na uondoaji. Hii inathiri vibaya utekelezaji wa michakato ya kiteknolojia, na vile vile wakati wa gluing (mkusanyiko) wa tupu za mpira.
Ruba zenye joto la chini zimeboresha sifa za kiteknolojia, zinaitwaraba "moto".
Aina za raba
raba laini za styrene-butadiene zenye joto la chini zina mnato mdogo, kwa hivyo hazijatengenezwa plastik.
Ruba rigid huzalishwa kwa kiasi kidogo, na hivyo kuziweka kwenye uwekaji plastiki wa thermo-oxidative hewani kwa joto la takriban 1400 °C kwa kutumia viamilisho vya mchakato wa uharibifu.
Vivulcanizer ambazo hazijajazwa zina nguvu ya chini ya mkazo. Kwa kupungua kwa kiasi cha styrene iliyounganishwa katika kiwanja cha polima, upinzani na upinzani wa abrasion hupungua, upinzani wa baridi huongezeka, na elasticity huongezeka.
Vivulcanizer vya mpira vya styrene-butadiene vilivyojaa nyeusi (nyeusi) vina vigezo bora vya kustahimili joto na upinzani wa kuvaa, lakini kwa kiasi fulani ni duni katika unyumbufu na ukinzani wa deformation kwa raba za kawaida. Vulcanizers zilizotumiwa zina upinzani wa ziada kwa asidi iliyojilimbikizia na kuondokana, alkoholi, alkali, ethers. Huvimba katika viyeyusho vya mpira.
Polima zote zilizopatikana hutumika katika utengenezaji wa matairi, utengenezaji wa aina mbalimbali za bidhaa zisizo na ukungu na kufinyanga. Kwa mfano, mpira wa styrene-butadiene hutumiwa kufanya mikanda ya conveyor kwa ajili ya uzalishaji wa magogo, na viatu vya mpira vinazalishwa. Kutokana na kuongezeka kwa upinzani wa mionzi, raba hizi zote hutumika katika utengenezaji wa raba ambazo zina ukinzani wa kutosha dhidi ya mionzi ya gamma.
Kwa utengenezaji wa bidhaa zenye sifa bora zinazostahimili theluji, malighafi hutumiwa, katikaambayo ina kiwango cha chini cha maudhui ya styrene.
Tabia ya upolimishaji suluhu za styrene butadiene
Katika tasnia ya ndani, utengenezaji wa raba za styrene-butadiene za upolimishaji suluhu na maudhui tofauti ya styrene umezinduliwa:
- DSSK-10.
- DSSK-25.
- DSSK-18.
- DSSK-50.
- DSSK-25D (ina sifa za dielectric zilizoboreshwa).
Pia kuna raba inauzwa, inayojumuisha vizuizi vidogo vya styrene, vinavyokusudiwa kuchakatwa.
Aidha, kuna raba za upolimishaji zilizojazwa na mafuta ambazo zina hadi 27%. Shukrani kwa upolimishaji wa suluhisho, mbele ya vichocheo vya organolithium, vigezo kuu vya muundo wa molekuli vinarekebishwa:
- matawi ya mnyororo;
- uzito wa molekuli;
- miundo mikubwa.
Sifa bainifu za raba kama hizo ni uwepo mkubwa wa polima yenyewe (hadi 98%), kiwango cha chini zaidi cha uchafu. Polima zina muundo wa mstari ikilinganishwa na raba za emulsion za styrene-butadiene.
Nyenzo za polima zinazotokana zina udugu wa juu zaidi, ukinzani wa uchakavu, ukinzani wa theluji, na kuongezeka kwa upinzani dhidi ya nyufa. Pia tunaona uvumilivu wa juu wa nguvu wa nyenzo hizi. Kwa kupungua kidogo, wana mnato wa juu wa Mooney, kwani macromolecules zina muundo wa mstari, zinaweza kujaza idadi kubwa.masizi (nyeusi ya kaboni) na mafuta bila kubadilisha vibaya sifa za kiufundi na za kimwili za vulcanizers.
Kuna baadhi ya manufaa ya kiteknolojia katika utengenezaji wa raba za myeyusho ikilinganishwa na chaguzi za emulsion, lakini kuna mahitaji mengi zaidi ya usafi wa monoma zinazotumiwa. Raba za upolimishaji suluhu hutumiwa katika tasnia ya matairi kuunda mikanda ya kusafirisha ya kudumu, nyayo za viatu, mikono ya mpira na sehemu nyingi za mpira. Styrene na buadiene-1, 3 huzingatiwa kama sehemu za awali za utengenezaji wa nyenzo za polymeric za aina hii. Rubbers hupatikana kwa suluhisho au emulsion copolymerization.
Katika uzalishaji wa kisasa, sio tu teknolojia ya kutengeneza raba zisizojazwa hutumiwa, lakini pia utengenezaji wa polima, ambazo zina resini, kaboni nyeusi na mafuta, imeanzishwa. Miongoni mwa nyenzo zote za polima zinazozalishwa, mpira wa styrene-butadiene huchangia zaidi ya nusu ya uwezo wote wa uzalishaji.
Sababu ya kipimo hiki ni uwiano wa juu wa sifa za kimwili na kemikali za bidhaa iliyotengenezwa, upatikanaji wa monoma za kuanzia (styrene na butadiene), pamoja na njia ya uzalishaji iliyoimarishwa vyema.
Wingi mkubwa wa raba ya styrene-butadiene katika uzalishaji wa kisasa hupatikana kwa upolimishaji wa emulsion ya styrene na butadiene.
Uainishaji wa raba kulingana na muundo
Kwa kuzingatia masharti ya upolimishaji na muundo wa vipengele vilivyotumika, utengenezaji wa raba za styrene-butadiene, ambazo hutofautiana katikamali na muundo. Usambazaji wa takwimu, usio wa kawaida wa vitengo vya miundo ya styrene na butadiene katika molekuli kuu inaruhusiwa.
Kwa kupungua kwa halijoto, kupungua kwa kiasi cha sehemu za uzito wa Masi katika mpira iliyoundwa huzingatiwa. Kwa kuongeza, kuna kupungua kwa matawi ya miundo, ongezeko la muundo wa kawaida wa polima, ambayo inathiri vyema sifa za kiufundi na uendeshaji wa bidhaa ya kumaliza.
Katika ukuzaji wa uzalishaji wa ndani wa vifaa vya sintetiki, jambo muhimu lilikuwa ni uanzishwaji wa utengenezaji wa nyenzo za styrene-butadiene kwa upolimishaji mkali. Hivi sasa, nyenzo hizo za ubora wa juu na kwa bei nafuu zinazalishwa katika viwanda vya Krasnoyarsk, Omsk, Tolyatti, Sterlitamak, Voronezh.
Sifa za Teknolojia
Ukipenda, unaweza kupata polima yenye vigezo fulani. Kwa mfano, kwa uzito wa wastani wa Masi, ambayo inadhibitiwa wakati wa upolimishaji kwa kuanzisha vidhibiti vinavyoweza kuhamisha mnyororo. Kadiri maudhui ya kiasi ya vidhibiti yanavyoongezeka, kupungua kwa uzito wa molekuli ya polima huzingatiwa.
Ni nini kinachoweza kuzingatiwa kama vimiminarisho vinavyofaa kwa ajili ya utengenezaji wa emulsioni thabiti za monoma, na pia kuunda bidhaa za mwisho za upolimishaji, mpira? Chumvi za potasiamu au sodiamu ya asidi ya mafuta ya kaboksili, rosini iliyo na hidrojeni, pamoja na chumvi za alkilisulfonati huzingatiwa kama sehemu kuu za kemikali.
Wakati wa kuchagua rosini, lazima kwanzakufanyiwa matibabu maalum. Katika mchakato wa kugawanyika na kichocheo (palladium), hupata mali muhimu kwa mlolongo wa kiteknolojia wa uzalishaji wa mpira.
Maalum ya uzalishaji
Ili kutekeleza upolimishaji, betri ya vipolimishaji hutumika. Wakati wa kuandaa mchanganyiko, styrene iliyosafishwa na kabla ya kavu, butadiene, kutengenezea (inaweza kuwa cyclohexane) huchanganywa kwa uwiano wa 5/1. Ifuatayo, vipengele vya malipo ya awali vinalishwa kwenye mchanganyiko wa diaphragm kwa kuchanganya ubora wa juu. Kisha mchanganyiko huo hutumwa kwa utakaso wa kemikali kutokana na uchafu mbalimbali mdogo.
Kifaa hulishwa kwa misombo ya organolithium, iliyopunguzwa hadi 25 °C kwa dakika 20. Kiwango cha utakaso kinatambuliwa na rangi ya malipo. Ikiwa hakuna uchafu, mchanganyiko una rangi ya kahawia kidogo. Kabla ya upolimishaji, mchanganyiko huchanganywa na kichocheo, viungio vya polar.
Uchakataji unafanywa katika betri, ambayo ina vifaa vitatu vya kawaida, kwa ugavi wa chaji mfululizo. Joto ndani ya polima hudumishwa katika safu kutoka 50 hadi 80 °C. Muda wa wastani wa mchakato mzima wa kemikali ni saa 6.
Hitimisho
Katika nyanja yoyote ya maisha na shughuli ya mtu kwa wakati, kuna nyenzo kulingana na raba ya styrene-butadiene. Kwanza kabisa, tunaona uundaji wa soli za mpira kwa ajili ya viatu, matairi ya mpira wa magari, mabomba mbalimbali ya kumwagilia.
Polima za takwimu za styrene nabutadiene hutumiwa sana katika kuundwa kwa vifaa vya kuhami umeme, aina mbalimbali za bidhaa kwa ajili ya sekta ya magari, ikiwa ni pamoja na kuundwa kwa matairi ya juu. Teknolojia bunifu zinazotumiwa na watengenezaji wa kisasa wa raba za styrene-butadiene huwaruhusu kuunda bidhaa zenye vigezo maalum vya kimwili na kemikali na sifa za utendaji zinazohitajika.
Kati ya vipengele vya uzalishaji huu, tunazingatia matumizi ya vichocheo vya ubora wa juu. Kulingana na muundo wa rubber zilizotengenezwa, muda wa mchakato wa uumbaji wao, pamoja na gharama ya mwisho ya bidhaa za mpira zinazotengenezwa kwa msingi wa mpira, hutofautiana sana.
