Stirol-butadien rezin polimer materiallar üçün ən çox istifadə edilən variantlardan biri hesab olunur. O, yüksək keyfiyyətli şinlər və digər rezin məhsulları hazırlamaq üçün uyğundur.
Adları çəkilən polimer material ucuz xammaldan istehsal edilib və onun istehsal texnologiyası aydın fəaliyyət alqoritmi ilə kifayət qədər münasib hesab olunur. Nəticədə əldə edilən stirol-butadien rezin əla performans və kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir. O, əhəmiyyətli həcmdə istehsal olunur və istehsalçı tərəfindən geniş çeşiddə təqdim olunur.
İstehsal üçün xammal
Gəlin stirol-butadien kauçuklarının istehsalına daha yaxından nəzər salaq. Bu polimer material üçün xammal kimi butadien-1, 3 və ya alfa-metilstirol seçilir. Məhlul texnologiyası və ya emulsiya kopolimerləşməsi ilə stirol-butadien rezin alın. İkinci üsulda stirol-butadien məhlulu kauçuklar əmələ gəlir.
Emulsiya polimerləşməsi
Stirol butadien kauçuku necə istehsal olunur? Reaksiya stirol və kopolimerləşməsini əhatə ediremulsiyada butadien. Bu qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranan son məhsul stirol-butadien rezin (SBR) adlanır.
Hazırda yerli rezin sənayesi bu kimyəvi maddə əsasında müxtəlif polimer məhsulları istehsal edir.
Stirol butadien kauçuku necə təsnif edilir? İstehsalçılar aşağıdakı seçimləri təklif edirlər:
- tərkibində yağ olmayan rezinlər (SKS-ZOARK);
- orta yağ faizi olan materiallar (SKM-ZOLRKM-15);
- artmış yağ miqdarı ilə (SKS-ZODRKM-27);
- mükəmməl dielektrik xüsusiyyətləri ilə (SKS-ZOARPD).
Xüsusi ad
Yuxarıdakı adlardakı ilk rəqəmlər polimerləşmə prosesi üçün seçilmiş ilkin yükdə stirolun kəmiyyət tərkibini bildirir:
- "A" aşağı temperaturda polimerləşmə prosesinin həyata keçirilməsini nəzərdə tutur (+5 dərəcədən çox deyil).
- "M" onun tərkibində təkcə stirol deyil, yağ olduğunu göstərir.
- "P" hərfi olan stirol-butadien rezin tənzimləyicinin iştirakı olmadan polimerləşmə reaksiyasından xəbər verir.
- "K" rezin istehsalında kanifol emulqatorunun istifadəsini bildirir.
- "P" hərfi doymuş parafinlərin qismən oksidləşməsinin məhsulları olan yağ, sintetik turşuların duzlarının ilkin qarışığında mövcud olduqda əldə edilən materialı simvollaşdırır.
Stirol butadien kauçuku nə ilə xarakterizə olunur? Onun hazırlanması polimerləşmə prosesinə əsaslanır,bu, hətta ümumtəhsil məktəblərində və kolleclərdə oxuyan orta məktəb şagirdlərinə də tanışdır.
Beləliklə, sənayedə tək kauçuk istehsalı üçün düsturu adi dien karbohidrogenindən heç bir fərqi olmayan qatranla doldurulmuş stirol-butadien rezinindən istifadə olunur. Stirol-butadien qatranı əsasında istehsal edilən kauçuklar mexaniki aşınmaya qarşı müqaviməti və yaxşı dəriyə bənzər xüsusiyyətlərə malikdir.
Xüsusi sənaye zavodunda emulsiyanın polimerləşməsi prosesini həyata keçirin. Bu stirol butadien rezin nə ilə xarakterizə olunur? Onun qəbulu aydın və sübut edilmiş texnologiyaya uyğun həyata keçirilir. Kimyəvi reaksiyanın orta müddəti 12-15 saatdır. Polimerləşmə başa çatdıqdan sonra polimer maddənin təxminən 30-35 faizini ehtiva edən bir lateks əmələ gəlir. Neon D. antioksidant kimi lateksə əlavə edilir
Lateksdən rezin, tərkibində sulfat turşusu olan elektrolitlərin laxtalanması nəticəsində əldə edilir. Sintetik yağ turşularına əsaslanan kanifol yağı və sabunun emulqator kimi çıxış etdiyini nəzərə alsaq, laxtalanma ilə yanaşı, hazır məhsulun texnoloji xüsusiyyətlərinə müsbət təsir göstərən yağ turşularının əmələ gəlməsi də müşahidə olunur.
Sulfat turşusunun əlavə edilməsi sayəsində sabun sərbəst üzvi turşulara çevrilir, lateksin laxtalanması tamamlanır və stirol-butadien rezin əmələ gəlir. Hazır materialın istifadəsi istehsalın növündən asılı olaraq çoxşaxəlidir. Əsasən rezindirkimya sənayesində ümumi xammal.
Rezin strukturu
Stirol butadien kauçukunun quruluşu necədir? Müəyyən bir maddənin fiziki xüsusiyyətləri onun quruluşunun xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir. Polimerin ozonasiya yolu ilə alınmasından sonra qeyri-müntəzəm strukturun polimeri əmələ gəlir. Kauçukda monomer vahidlər təsadüfi paylanmışdır, molekul budaqlanmış formaya malikdir.
Bütün vahidlərin demək olar ki, 80 faizi trans, yalnız 20 faizi isə cisdir.
Xüsusiyyətlər
Stirol butadien rezinini təhlil edək. Bu maddənin xüsusiyyətləri onun yüksək molekulyar çəkisi ilə bağlıdır. Orta hesabla 150-400.000-dir. Yağla doldurulmuş kauçukların istehsalı texnologiyası isə yüksək nisbi molekulyar çəkiyə malik materialların seçilməsini nəzərdə tutur. Bu seçim yağın rezin keyfiyyətinə mənfi təsirini aradan qaldırmağa, rezin əla texnoloji xüsusiyyətlərini uzun müddət saxlamağa imkan verir.
Aktivatorlardan, emulqatorlardan, tənzimləyicilərdən, həmçinin digər maddələrdən istifadə etməklə, qismən yaranan rezin tərkibinə keçən qarşılıqlı təsir prosesində texnoloji zəncir aparmaqla etilendən stirol-butadien rezin almaq mümkündür.
Fərqləndirici Xüsusiyyətlər
Stirol-butadien rezinini xarakterizə edək. Bu maddənin formulası onun mexaniki deformasiyaya, aqressiv həlledicilərə davamlı olduğunu göstərir. Şaxta müqavimətini və elastikliyini artırmaq üçünrezin ilkin qarışıqda stirolun miqdarını azaldır. Yaranan polimer benzində və aromatik həlledicilərdə həll olunur.
Stirol butadien kauçukunu başqa nə ilə fərqləndirir? Konsentratlı turşulara, ketonlara, spirtə xassələri və münasibəti sabitdir, bundan əlavə polimer əla qaz və su keçiriciliyinə malikdir. Kauçukun qızdırılması zamanı ciddi struktur dəyişiklikləri müşahidə olunur ki, bu da yaranan rezinlərin fiziki və mexaniki xassələrinə mənfi təsir göstərir.
125 °C-dən yuxarı temperaturda termal oksidləşmə sərtliyin və məhvin azalmasına səbəb olur. Sonrakı oksidləşmə polimerin ciddi strukturlaşmasını nəzərdə tutur, onun sərtliyinin artmasına təsir edir.
Tətbiq xüsusiyyətləri
Stirol-butadien rezin rezin birləşmə yaratmaq üçün istifadə olunur. Dien karbohidrogenləri sinfinin bu nümayəndəsinin xüsusiyyətləri, tətbiqi onun struktur formulunun xüsusiyyətlərinə tam uyğundur.
Yan fenil qruplarının olması bu polimerlərin digər növləri ilə müqayisədə şüalanmanın mənfi təsirlərinə artan müqavimətə təsir edir.
Stirol-butadien kauçuku əsasında hazırlanan rezin birləşmələri aşağı yapışqanlığa malikdir, kalendrləmə və ekstruziya zamanı büzülmə qabiliyyətini artırır. Bu, texnoloji proseslərin həyata keçirilməsinə, eləcə də rezin blankların yapışdırılması (yığılması) zamanı mənfi təsir göstərir.
Aşağı temperaturlu rezinlər təkmilləşdirilmiş texnoloji xassələrə malikdir, onlar adlanır"isti" rezinlər.
Rezin çeşidləri
Yumşaq stirol-butadien aşağı temperaturlu kauçuklar aşağı özlülüyə malikdir, ona görə də onlar plastikləşmir.
Sərt kauçuklar az miqdarda istehsal olunur və onları deqradasiya prosesi aktivatorlarından istifadə etməklə təxminən 1400 °C temperaturda havada termooksidləşdirici plastikləşdirməyə məruz qoyurlar.
Doldurulmamış vulkanizatorlar aşağı dartılma gücünə malikdir. Polimer birləşməsində bağlanmış stirolun miqdarının azalması ilə müqavimət və aşınma müqaviməti azalır, şaxtaya davamlılıq artır və elastiklik artır.
Qara dolgulu (karbon qara ilə) stirol-butadien rezin vulkanizatorlar istiliyə davamlılıq və aşınmaya davamlılıq baxımından əla parametrlərə malikdir, lakin onlar elastiklik və deformasiyaya davamlılıq baxımından adi kauçuklardan müəyyən dərəcədə aşağıdırlar. İstifadə edilmiş vulkanizatorlar konsentratlaşdırılmış və seyreltilmiş turşulara, spirtlərə, qələvilərə, efirlərə əlavə müqavimət göstərir. Onlar rezin həlledicilərdə şişir.
Alınan bütün polimerlər şinlərin istehsalında, müxtəlif qəliblənməmiş və qəliblənmiş məhsulların istehsalında istifadə olunur. Məsələn, stirol-butadien rezinindən karotaj istehsalı üçün konveyer lentləri hazırlanır, rezin ayaqqabılar istehsal olunur. Artan radiasiya müqavimətinə görə bütün bu kauçuklar qamma radiasiyaya optimal müqavimət göstərən rezinlərin istehsalında istifadə olunur.
Əla şaxtaya davamlı xüsusiyyətlərə malik məhsulların istehsalı üçün xammaldan istifadə olunur.tərkibində minimum stirol var.
Məhsul polimerləşməsinin stirol-butadien rezinlərinin xarakteristikası
Yerli sənayedə müxtəlif stirol tərkibli məhlul polimerləşməli stirol-butadien kauçuklarının istehsalına başlanılıb:
- DSSK-10.
- DSSK-25.
- DSSK-18.
- DSSK-50.
- DSSK-25D (inkişaf etmiş dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir).
Satışda həmçinin tökmə emalı üçün nəzərdə tutulmuş aromatik stirol mikrobloklarından ibarət rezin də var.
Bundan əlavə, 27%-ə qədər yağ ehtiva edən yağla doldurulmuş məhlul polimerləşmə rezinləri var. Məhlulun polimerləşməsi sayəsində orqanolitium katalizatorlarının iştirakı ilə molekulyar quruluşun əsas parametrləri tənzimlənir:
- zəncir filialları;
- molekulyar çəki;
- makrostrukturlar.
Belə kauçukların fərqli xüsusiyyətləri polimerin özünün əhəmiyyətli olması (98%-ə qədər), çirklərin minimum miqdarıdır. Polimerlər stirol-butadien emulsiya kauçukları ilə müqayisədə xətti quruluşa malikdir.
Nəticədə polimer materiallar daha yüksək çevikliyə, aşınmaya davamlılığa, şaxtaya davamlılığa və çatlamaya qarşı artan müqavimətə malikdir. Bu materialların yüksək dinamik dayanıqlığını da qeyd edirik. Daha az büzülmə ilə, daha yüksək Mooney özlülüyünə malikdirlər, çünki makromolekullar xətti bir quruluşa malikdirlər, çox sayda doldura bilirlər.vulkanizatorların mexaniki və fiziki xassələrini mənfi dəyişmədən his (karbon qara) və yağ.
Emulsiya variantları ilə müqayisədə məhlul kauçuklarının istehsalında bəzi texnoloji üstünlüklər var, lakin istifadə edilən monomerlərin təmizliyinə daha çox tələblər var. Məhlul polimerləşməsi rezinləri şin sənayesində davamlı konveyer kəmərləri, ayaqqabı altlığı, rezin qolları və çoxsaylı rezin hissələri yaratmaq üçün istifadə olunur. Stirol və buadien-1, 3 bu tip polimer materialların istehsalı üçün ilkin komponentlər hesab olunur. Kauçuklar məhlul və ya emulsiya kopolimerləşməsi yolu ilə əldə edilir.
Müasir istehsalatda təkcə doldurulmamış kauçukların hazırlanması texnologiyasından istifadə edilmir, həm də tərkibində qatranlar, karbon qarası və yağ olan polimerlərin istehsalı da qurulmuşdur. İstehsal olunan bütün polimer materiallar arasında stirol-butadien rezin bütün istehsal gücünün yarıdan çoxunu təşkil edir.
Bu şkalanın səbəbi istehsal olunan məhsulun fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinin yüksək homojenliyi, başlanğıc monomerlərin (stirol və butadien), eləcə də yaxşı qurulmuş istehsal xəttinin mövcudluğudur.
Müasir istehsalda stirol-butadien rezininin böyük kütləsi stirol və butadienin emulsiya kopolimerləşməsi yolu ilə əldə edilir.
Rezinlərin strukturuna görə təsnifatı
Polimerləşmə şərtləri və istifadə olunan komponentlərin tərkibi nəzərə alınmaqla, bir-birindən fərqlənən stirol-butadien rezinlərinin istehsalı.xassələri və tərkibi. Makromolekulda stirol və butadienin struktur vahidlərinin statistik, qeyri-müntəzəm paylanmasına icazə verilir.
Temperaturun azalması ilə yaradılmış rezində aşağı molekulyar çəkili fraksiyaların kəmiyyət tərkibində azalma müşahidə olunur. Bundan əlavə, struktur budaqlanmada azalma, polimerin müntəzəm strukturunda artım var ki, bu da hazır məhsulun texniki və istismar xüsusiyyətlərinə müsbət təsir göstərir.
Sintetik materialların yerli istehsalının inkişafında mühüm məqam radikal polimerləşmə yolu ilə stirol-butadien materiallarının istehsalının yaradılması idi. Hal-hazırda yüksək keyfiyyətli və sərfəli qiymətə belə materiallar Krasnoyarsk, Omsk, Tolyatti, Sterlitamak, Voronej fabriklərində istehsal olunur.
Texnologiya Xüsusiyyətləri
İstəsəniz müəyyən parametrlərə malik polimer əldə edə bilərsiniz. Məsələn, zəncirvari köçürmə qabiliyyətinə malik tənzimləyicilərin tətbiqi ilə polimerləşmə zamanı idarə olunan orta molekulyar çəki ilə. Tənzimləyicilərin kəmiyyət tərkibi artdıqca polimerin molekulyar çəkisinin azalması müşahidə edilir.
Monomerlərin dayanıqlı emulsiyalarının istehsalı, həmçinin son polimerləşmə məhsullarının, latekslərin yaradılması üçün uyğun olan emulqatorlara nələr aid edilə bilər? Əsas kimyəvi komponentlər kimi yağlı sintetik karboksilik turşuların kalium və ya natrium duzları, hidrogenləşdirilmiş rozin, həmçinin alkilsulfonatların duzları hesab olunur.
Rosin seçərkən ilk növbədə o olmalıdırxüsusi müalicəyə məruz qalır. Katalizatorla (palladium) qeyri-mütənasiblik prosesində rezin istehsalının texnoloji zənciri üçün lazım olan xassələri əldə edir.
İstehsal xüsusiyyətləri
Kopolimerləşməni həyata keçirmək üçün polimerizatorların batareyasından istifadə olunur. Qarışığı hazırlayarkən təmizlənmiş və əvvəlcədən qurudulmuş stirol, butadien, həlledici (sikloheksan ola bilər) 5/1 nisbətində qarışdırılır. Sonra, orijinal yükün komponentləri yüksək keyfiyyətli qarışdırmaq üçün diafraqma qarışdırıcıya verilir. Sonra qarışıq müxtəlif kiçik çirklərdən kimyəvi təmizlənməyə göndərilir.
Aparat orqanolitium birləşmələri ilə qidalanır, 25 °C-də 20 dəqiqə titrlənir. Təmizləmə dərəcəsi yükün rəngi ilə müəyyən edilir. Heç bir çirk yoxdursa, qarışıq bir az qəhvəyi rəngə malikdir. Polimerləşmədən əvvəl qarışıq katalizator, qütb əlavələri ilə qarışdırılır.
Proses üç standart cihazdan ibarət olan akkumulyatorda ardıcıl olaraq enerji təchizatı ilə həyata keçirilir. Polimerizatorların daxilində temperatur 50 ilə 80 °C arasında saxlanılır. Bütün kimyəvi prosesin orta müddəti 6 saatdır.
Nəticə
Vaxtlı insanın həyat və fəaliyyətinin istənilən sahəsində stirol-butadien kauçuku əsasında materiallar var. İlk növbədə, ayaqqabılar üçün rezin altlıqların, avtomobil rezin təkərlərinin, müxtəlif suvarma şlanqlarının yaradılmasını qeyd edirik.
Stirolun statistik sopolimerləri vəbutadien elektrik izolyasiya materiallarının, avtomobil sənayesi üçün müxtəlif məhsulların, o cümlədən yüksək keyfiyyətli şinlərin yaradılmasında geniş istifadə olunur. Müasir stirol-butadien kauçuk istehsalçıları tərəfindən istifadə edilən innovativ texnologiyalar onlara müəyyən edilmiş fiziki və kimyəvi parametrlərə və istənilən performans xüsusiyyətlərinə malik məhsullar yaratmağa imkan verir.
Bu istehsalın xüsusiyyətləri arasında yüksək keyfiyyətli katalizatorların istifadəsini qeyd edirik. Sintezləşdirilmiş kauçukların strukturundan asılı olaraq, onların yaradılması prosesinin müddəti, eləcə də rezin əsasında istehsal olunan rezin məmulatlarının son dəyəri əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.
