Методы производства синтетических каучуков и важнейшие области их применения

В качестве основного компонента катализаторной пасты использовались щелочные металлы: натрий, калий и литий. Наибольшее распространение получил натриевый катализатор, но получаемый каучук характеризовался недостаточной морозостойкостью и эластичностью. В присутствии лития каучук получался с меньшим содержанием 1,2-звеньев в составе полибутадиена, каучук имел лучшую морозостойкость и эластичность. При полимеризации на щелочных металлах получались полимеры с высоким молекулярным весом. Из-за возможных неоднородностей катализатора и местных перегревов реакционной массы иногда наблюдалось образование «хрящей» - твердых трехмерных образований, резко ухудшающих качество каучука.

Газофазная полимеризация применялась в 30-е годы, но после введения эмульсионной полимеризации, ее популярность резко снизилась. Сегодня газофазная полимеризация сохранилась на единичных заводах, но объем производства каучука по данной технологии очень незначителен.

Общим недостатком жидкофазного и газофазного способа полимеризации считается периодичность и невысокое качество каучука по ряду технических показателей [3].

Эмульсионная полимеризация

Основными преимуществами полимеризации в эмульсии перед полимеризацией в массе мономера (жидкофазной полимеризацией) является то, что процесс протекает с большей скоростью и его можно организовать по непрерывной схеме. Кроме этого, процесс хорошо регулируется, так как тепло реакции отводится равномерно, и получаемый полимер имеет более высокий молекулярный вес, более однороден по структуре и качеству. В зависимости от температуры, при которой протекает реакция полимеризации в эмульсии, различают высокотемпературную и низкотемпературную эмульсионную полимеризацию. Низкотемпературные эластомеры обладают более высокими физико-механическими показателями по сравнению с высокотемпературными [3].

Растворная полимеризация

Полимеризация в растворе обеспечивает эффективный теплообмен в массе раствора, в котором протекает реакция. Поэтому полученный полимер более однороден и обладает лучшим комплексом свойств. Применение органических растворов позволяет использовать в процессе полимеризации различные эффективные каталитические системы, с помощью которых можно осуществлять направленный синтез эластомеров, создавать высокомолекулярные соединения с заданной структурой и свойствами. Технологическая трудность при проведении таких процессов заключается в необходимости работы с катализаторами, многие из которых являются высоко реакционными соединениями, которые изменяют свойства при хранении. Использование таких каталитических систем требует тщательной подготовки и очистки мономеров и растворителей, которые используются в синтез [21].

Технологии получения некоторых видов синтетических каучуков

Бутадиен-стирольный каучук

Бутадиен-стирольный каучук, наиболее широко используемый синтетический каучук. Этот сополимер состоит из двух мономеров: стирола и бутадиена. Базовая технология производства была разработана в 1927 г. в Германии. Активная катализаторная система сшивала молекулы мономеров, которые находились в виде водной эмульсии, и образовывала бутадиен-стирольные (α-метилстирольные) звенья. Эмульсия образовывалась под действием поверхностно-активных веществ или мыла. Данный процесс был назван эмульсионной полимеризацией.

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.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Заметки по экономике ...

Анализ себестоимости продукции и пути её снижения на примере ЗАО Агрофирма Борец
Актуальность темы определена тем, что в экономической литературе отмечается возрастание роли и значения экономического анализа в современных условиях хозяйствования. В условиях рыночных отношений от предприятия требуется повышения эффективности производства, конкурентоспособности продукции и услуг на основе внед ...

Анализ финансово-хозяйственной деятельности ООО СМИК
Важнейшей частью подготовки квалифицированных специалистов является преддипломная практика. Целью прохождения преддипломной практики является: · углубление и закрепление теоретических и практических знаний, полученных мною в процессе обучения; · приобретение профессиональных навыков работы по с ...

Безработица сущность, виды, последствия
Для многих людей чувство собственного достоинства непосредственно связано с тем делом, которым они заняты. Поэтому, обнаружив, что они являются невостребованными на рынке труда, люди переживают тяжёлое психологическое потрясение.   Читайте.

Взаимодействие микросреды на деятельность фирмы
Выполнение управленческих функций является необходимым условием для организации, собирающейся добиться определенного успеха. Дошедшая до наших дней история свидетельствует о существовании мощных древних организаций и достаточно умелом управлении ими.   Читайте.