Бутадиен-стирол
 | |
| Идентификаторы | |
|---|---|
| Информационная карта ECHA | 100.127.439 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Бутадиен-стирол или бутадиен-стирольный каучук ( SBR ) описывает семейства синтетических каучуков, полученных из стирола и бутадиена (версия, разработанная Goodyear , называется Neolite [1] ). Эти материалы обладают хорошей стойкостью к истиранию и хорошей устойчивостью к старению при защите добавками. В 2012 году во всем мире было переработано более 5,4 миллиона тонн бутадиен-стирольного каучука. [2] Около 50% автомобильных шин изготавливаются из различных типов SBR. Соотношение стирол/бутадиен влияет на свойства полимера: при высоком содержании стирола каучуки становятся более твердыми и менее эластичными. [3] SBR не следует путать с термопластичным эластомером , блок-сополимером стирола и бутадиена , хотя он получен из тех же мономеров.
Виды СБР
[ редактировать ]SBR получают из двух мономеров : стирола и бутадиена . Смесь этих двух мономеров полимеризуют двумя способами: из раствора (S-SBR) или в виде эмульсии (E-SBR). [4] E-SBR используется более широко.
Эмульсионная полимеризация
[ редактировать ]E-SBR, полученный методом эмульсионной полимеризации, инициируется свободными радикалами . Реакционные сосуды обычно загружают двумя мономерами, генератором свободных радикалов и агентом переноса цепи, таким как алкилмеркаптан . К радикальным инициаторам относятся персульфат и гидроперекиси калия в сочетании с солями железа. Эмульгаторы включают различные мыла . «Кэпируя» растущие органические радикалы, меркаптаны (например, додецилтиол ) контролируют молекулярную массу продукта. Обычно полимеризации позволяют продолжаться только до ок. 70%, метод под названием «короткая остановка». Таким способом из полимера можно удалить различные добавки. [3]
Полимеризация в растворе
[ редактировать ]Раствор-SBR производится методом анионной полимеризации. Полимеризацию инициируют соединения алкиллития . Вода и кислород строго исключены. Процесс является гомогенным (все компоненты растворены), что обеспечивает больший контроль над процессом, позволяя адаптировать полимер. Литийорганическое соединение присоединяется к одному из мономеров, образуя карбанион , который затем присоединяется к другому мономеру и так далее. При производстве шин все большее предпочтение отдается S-SBR, поскольку он обеспечивает улучшенное сцепление с мокрой дорогой и пониженное сопротивление качению, что соответственно повышает безопасность и экономию топлива. [5]
Его
[ редактировать ]Первоначально материал продавался под торговой маркой Buna S. Его название происходит от Bu для бутадиена и Na для натрия ( натрий на нескольких языках, включая латинский, немецкий и голландский), и S для стирола . [6] [7] [5] Buna S представляет собой аддитивный сополимер.
Характеристики
[ редактировать ]| Свойство | С-СБР | Э-СБР |
|---|---|---|
| Предел прочности (МПа) | 36 | 20 |
| Удлинение при разрыве (%) | 565 | 635 |
| Вязкость по Муни , 100 °C | 48.0 | 51.6 |
| Температура стеклования (°C) | −65 | −50 |
| Полидисперсность | 2.1 | 4.5 |
Приложения
[ редактировать ]
 | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2015 г. ) |
Бутадиен-стирол – товарный материал, конкурирующий с натуральным каучуком . Эластомер пневматических широко используется в шинах . Это приложение в основном требует E-SBR, хотя популярность S-SBR растет. Другие области применения включают каблуки и подошвы обуви, прокладки и даже жевательную резинку . [3]
Латекс (эмульсия) SBR широко используется в мелованной бумаге , являясь одной из самых дешевых смол для связывания пигментированных покрытий.
Он также используется в строительстве в качестве герметика и связующего вещества для штукатурок в качестве альтернативы ПВА , но он более дорогой. В последнем случае он обеспечивает большую долговечность, меньшую усадку и повышенную гибкость, а также устойчивость к эмульгированию во влажных условиях.
SBR часто используется как часть систем гидроизоляции несущих конструкций (подвалов) на основе цемента, где в жидком виде он смешивается с водой с образованием раствора для смешивания порошкообразного материала резервуара с суспензией. SBR повышает прочность соединения, снижает вероятность усадки и добавляет элемент гибкости.
Он также используется производителями динамиков в качестве материала для резиновых накладок с низким демпфированием.
Кроме того, он используется в некоторых резиновых разделочных досках .
SBR также используется в качестве связующего в электродах литий-ионных аккумуляторов в сочетании с карбоксиметилцеллюлозой в качестве альтернативы на водной основе, например, поливинилиденфториду . [8]
Стирол-бутановый каучук также используется в разборных пластинчатых теплообменниках. Он используется при умеренной температуре до 85 градусов Цельсия (358 К) для водных систем. [9]
SBS-нити [10] также существует для FDM 3D-печати
История
[ редактировать ]SBR является заменой натурального каучука . Первоначально он был разработан перед Второй мировой войной в Германии химиком Вальтером Боком в 1929 году. [11] Промышленное производство началось во время Второй мировой войны и широко использовалось Программой синтетического каучука США для производства государственного каучука-стирола (GR-S); для замены поставок натурального каучука в Юго-Восточную Азию , которые во время японской оккупации были недоступны для стран-союзников . [12] [13]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стивен Ди Пилла (2 июня 2004 г.), Предотвращение скольжения и падения: Практическое руководство , CRC, стр. 82, ISBN 978-0-203-49672-5
- ^ Исследование рынка синтетического каучука «Marktstudie Synthetische Elastomere von Ceresana» . Архивировано из оригинала 18 марта 2015 г. Проверено 23 августа 2013 г. , опубликовано Ceresana, июнь 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с Вернер Обрехт; Жан Пьер Ламбер; Майкл Хэпп; Кристиан Оппенгеймер-Стикс; Джон Данн; Ральф Крюгер (2012). «Каучук, 4. Эмульсионный каучук». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.o23_o01 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Статья Международного института производителей синтетического каучука, Inc. (IISRP) о S-SBR (получено 2 декабря 2011 г.)
- ^ Jump up to: а б Х.-Д.Брандт и др. «Каучук, 5. Растворные каучуки» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2012, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.o23_o02
- ^ Марк Михалович (2000) «История каучука. Германия: Рождение буны» от Центра изучения полимеров и Фонда химического наследия.
- ^ Evonik Industries Изобретение и производство буны
- ^ «Связующее вещество для анодов на водной основе | JSR Micro NV» . Архивировано из оригинала 25 марта 2016 г.
- ^ К., Синнотт, Р. (2009). Химико-технологическое проектирование . Таулер, Гэвин. (5-е изд., SI-изд.). Оксфорд: Баттерворт-Хейнемамн. ISBN 978-0-7506-8551-1 . OCLC 774295558 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «СБС ПЛЮС – СА НИТЬ» .
- ^ Малкольм Татум Что такое бутадиен-сиреновый каучук от Wisegeek
- ^ Вендт, Пол (1947). «Контроль над каучуком во Второй мировой войне». Южный экономический журнал . 13 (3). Южная экономическая ассоциация : 203–227. дои : 10.2307/1053336 . JSTOR 1053336 .
- ^ «Резина имеет значение: решение проблемы каучука во время Второй мировой войны и сотрудничество» . Фонд химического наследия . Архивировано из оригинала 5 декабря 2014 года . Проверено 24 июня 2013 г.
Резина | |
|---|---|
| Химические типы | |
| Механические типы | |
| Добавки | |
| Переработка резины | |
| Промышленность | |
| Продукты | |
| Напрасно тратить | |
