|
|
Бутадиен. Бнк получают
Бутадиен-нитрильный каучук — синтетический полимер, продукт радикальной сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом (НАК) в водной эмульсии при 30 °С (высокотемпературные) и при 5 °С (низкотемпературные).Низкотемпературные СКН обладают лучшими технологическими свойствами, чем высокотемпературные, а их вулканизаты — хорошими физико-механическими свойствами. Молекулы СКН состоят из статистически чередующихся звеньев бутадиена и НАК:
В макромолекуле бутадиен-нитрильных каучуков большинство бутадиеновых звеньев присоединено в положениях 1,4 (ок. 80% этих звеньев имеют транс-конфигурацию), 10% - в положениях 1,2. Акрилнитрильные звенья распределены в макромолекуле нерегулярно; среднее их содержание для бутадиен-нитрильных каучуков разл. типов составляет 17-52%. Вследствие нерегулярности строения бутадиен-нитрильные каучуки не склонны к кристаллизации. Содержание 1,2-звеньев бутадиена не превышает 10% и уменьшается с увеличением количества присоединенного НАК.
Бутадиен-нитрильный каучук (БНК) – основной вид сырья для производства различных типов резины с оптимальной стойкостью. Это синтетический полимерный материал, полученный путем сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом (НАК). Его могут называть нитрильным, дивинил-нитрильным, бутадиен-акрилонитрильным каучуками или бутакрилом. В международном обозначении этот материал имеет маркировку NBR (nitrile-butadienerubber), в отечественном – СКН (синтетический каучук нитрильный).
БНК получают радикальной сополимеризацией мономеров в водной эмульсии под действием персульфата калия или различных ОВИС. Различают высоко- и низкотемпературную полимеризацию Высокотемпературная полимеризация производится при температуре около 300 С и инициируется персульфатом или любым ОВИС. Такой процесс отличается большей производительностью, но, качество полученного полимера несколько ниже. Низкотемпературная полимеризация проводится при 50С и требует более дорогой и эффективной системы охлаждения. Этот вид полимеризации БНК приводит к более качественному полимеру, отличающемуся высокой молекулярной массой и стереорегулярностью, но, имеет меньшую производительность.
Свойства БНК определяются содержанием акрилонитрила. Данный тип каучуков хорошо растворим в кетонах, некоторых углеводородных растворах и сложных эфирах. Алифатические углеводороды и спирт практически никак не влияют на растворение бутадиен-нитрильных каучуков. Увеличение в составе материала акрилонитрила способствует межмолекулярному воздействию между цепями полимера: чем больше НАК в составе материала, тем выше возрастает плотность и температурный режим стеклования. Повышенное содержание НАК снижает диэлектрические свойства, уменьшает степень растворимости в ароматических растворителях и способствует увеличению стойкости к набуханию в алифатических углеводородах. В зависимости от течения полимеризации каучука, его могут выпускать с различными пластоэластическими показателями. Они могут быть: Очень твердыми (жесткость по Дефо 21,5 - 27,5 Н). При маркировке такого каучука к его названию добавляется буква «Т». Твердыми (жесткость по Дефо 17,5 - 21,5 Н). Мягкими (жесткость по Дефо 7,5 - 11,5 Н). При маркировке такого каучука к его названию добавляется буква «М». Для БНК, изготавливаемых с участием алкилсульфонатов в качестве эмульгаторов, в маркировке добавляется буква «С». К примеру, СКН-26МС - это мягкий каучук, в котором присутствует 26% связанного НАК, и в получении был использован биологически разлагаемый алкилсульфонатный эмульгатор.
Этот вид каучуков чаще всего используются в тех сферах промышленности, где важна оптимальная устойчивость резинотехнических изделий к химически агрессивным средам. Большое значение имеют такие свойства бутадиен-нитрильного каучука, как высокая эластичность и небольшая остаточная деформация. Этот материал широко применяется в производстве резиновых элементов, которые имеют непосредственный контакт с химически активными материалами – это могут быть всевозможные уплотнители, сальники, резиновые компенсаторы, топливные и масляные шланги, приводные ремни, топливные баки авто, авиа и нефтяной промышленности, полиграфические офсетные пластины и другие изделия.
Продукция, изготовленная на основе этого каучука, не разбухает в маслянистых жидкостях, антифризах и воде. Из некоторых типов такого материала выполняют оболочку электрической проводки и резиновые перчатки, обладающие особой прочностью и износостойкостью. Его используют в производстве различных клеев, герметиков и монтажной пены. Каучук является основой в производстве адгезивов.
Бутадиен-нитрильные каучуки применяют для изготовления различных масло- и бензостойких изделий, используют также как пластификаторы для пластмасс, на основе которых изготовляют ударопрочные материалы.
В нашей стране изготавливают каучуки таких типов, как бутадиен-нитрильный каучук-18 (СКН-18), бутадиен-нитрильный каучук-26 (СКН-26) и бутадиен нитрильный каучук-40 (СКН-40). Числительный показатель в марках показывает число звеньев акрилонитрила в полимерах. Они могут содержать соответственно 18, 26 или 40% нитрила акриловой кислоты. Меняя количество составляющих ингредиентов, можно добиться различных свойств получаемого материала. В зависимости от процентного содержания акрилонитрила, свойства каучуков могут изменяться по твердости, вязкости масло - и бензостойкости. Процентное содержание НАК влияет на межмолекулярное воздействие структурных единиц. Именно этот фактор сказывается на применении бутадиен нитрильного каучука в тех или иных областях народного хозяйства. Тем не менее его используют в качестве сырья для изготовления огромного ассортимента резинотехнических изделий промышленного назначения. |
|
|
Скачать 15.05 Kb.