Федеральное агентство по образованию
«Московский Государственный Университет тонких химических технологий имени М.В Ломоносова»
Реферат на тему:
«Бутадиен – стирольные каучуки»
Проверил : Лобанов А.Н.
Выполнил:
студент группы БМ-52 Заболотнов А.С.
Москва 2011
Оглавление
Введение 3
Технология получения……………….……………………...…………………..3
Технологические свойства…………………………………………..………….6
Вулканизация…………………………………………………………………….7
Свойства вулканизатов …………………………………………………………8
Области применения…………..……………..………………………………….9
Введение
Бутадиен-стирольные каучуки — группа продуктов сополимеризации бутадиена −1,3 и стирола или метилстирола наиболее распространенный тип каучуков общего назначения, синтез которых осуществляется в эмульсии по свободнорадикальному механизму. СКС относятся к некристаллизующимся сополимерам нерегулярного строения со статистическим распределением мономерных звеньев. Около 30 % звеньев стирола изолированы, примерно 40 % расположены попарно. 80 % бутадиеновых звеньев полимерной цепи имеют присоединение в положении 1,4, главным образом в транс-форме (около 70 %), около 20 % присоединены в положение 1,2. Разновидностью бутадиен-стирольных каучуков являются бутадиен-а-метилстирольные каучуки (СКМС), характеризующиеся близкими структурой и свойствами.
Широкое распространение СКС объясняется высокими техническими свойствами резин на их основе, пригодностью их для производства шин и других резиновых изделий высокого качества и доступностью мономеров. Промышленный выпуск и потребление бутадиен-стирольных каучуков достигли очень больших размеров.
Технология получения
Производство бутадиен-α-стирольных каучуков, исключая синтез мономеров, состоит из следующих стадий:
Сополимеризация мономеров в эмульсии;
Отгонка незаполимеризовавшихся мономеров;
Выделение и сушка каучука.
Весь производственный процесс оформлен по непрерывной технологической схеме.
Получение бутадиенстирольного каучука по технологии низкотемпературной эмульсионной полимеризации
Основная разница между двумя процессами эмульсионной полимеризации (высокотемпературной и низкотемпературной) в системе инициации. Используя более активную систему инициации, полимеризация может быть осуществлена при 5оС с высоким процентом конверсии. Для инициирования процесса используется высокоэффективная окислительно-восстановительная система. Низкотемпературную полимеризацию останавливают при 60% конверсии.
При понижении температуры эмульсионной сополимеризации бутадиена со стиролом от 960С до -170С в сополимере повышается содержание 1,4-транс-звеньев с 51 до 80% и снижается содержание 1,2-звеньев. При пониженной температуре образуется менее разветвленный сополимер с меньшей полидисперсностью.
Получение бутадиен-стирольного каучука по технологии растворной полимеризации
Растворный бутадиен-стирольный каучук был произведен в небольшом количестве в 1960, когда ученые из компании «Firestone» открыли, что литий может быть использован для производства бутадиен-стирольного каучука растворным методом. Этот процесс стал популярным в поздние 1980-ые. Значительные мощности были построены в США, Европе и Японии, несмотря на уже существующие большие мощности эмульсионного бутадиен-стирольного каучука, построенные во время и сразу после Второй Мировой Войны.
Промышленный синтез бутадиен-стирольных в растворе на металлорганических катализаторах осуществляется при сополимеризации бутадиена со стиролом в неполярной среде в присутствии многофункциональных литийорганических соединений.
Полученный продукт имеет узкое молекулярное распределение, меньшее разветвление в цепи, более светлый цвет и меньшее содержание не каучуковой субстанции по сравнению с эмульсионным бутадиен-стирольным каучуком. Как результат, каучук, полученный растворной полимеризацией, имеет лучшую стойкость к истиранию, лучшую гибкость, большую способность к восстановлению после деформации и более низкое тепловыделение, чем эмульсионный каучук. В то время как прочность на растяжение, модуль, прочность на удлинение и цена оказываются сравнимыми.
Получение бутадиен-стирольного каучука по технологии высокотемпературной эмульсионной полимеризации
Мономеры образуют эмульсию в воде под действием поверхностно-активных веществ, и реакция протекает при температуре 50оС. При данной температуре конверсия происходит на 5-6% в час, и процесс полимеризации останавливают при 70-75%, так как более глубокая конверсия может вызвать ухудшение физических свойств. Завершение полимеризации (обрыв роста цепи) осуществляется добавлением ингибитора, таким как гидрохинон, который быстро реагирует с радикалами и окисляющими агентами.
Ингибитор разрушает любой оставшийся инициатор (катализатор) и реагирует со свободными полимерными радикалами. Не прореагировавшие мономеры затем удаляются; сначала испарением при атмосферном давлении с последующим понижением давления удаляется бутадиен, затем стирол отгонкой низкокипящих фракций водяным паром в колонне.
Дисперсия антиоксиданта добавляется для защиты продукта от окисления. При добавлении соляного раствора латекс частично коагулирует, а затем полностью коагулирует под воздействием серной кислоты. Коагулированные крупицы затем моют, сушат и упаковывают для отгрузки.