Styren-butadien - Styrene-butadiene

Styren-butadien
SBRwithexplicitC.png
Identifikátory
Informační karta ECHA100.127.439 Upravte to na Wikidata
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Styren-butadien nebo styren-butadienový kaučuk (SBR) popsat rodiny syntetické kaučuky odvozený od styren a butadien (verze vyvinutá společností Dobrý rok je nazýván Neolit[1]). Tyto materiály mají dobré oděru odolnost a dobrá stabilita proti stárnutí při ochraně přísadami. V roce 2012 bylo po celém světě zpracováno více než 5,4 milionu tun SBR.[2] Asi 50% automobilu pneumatiky jsou vyrobeny z různých typů SBR. Poměr styren / butadien ovlivňuje vlastnosti polymeru: s vysokým obsahem styrenu jsou kaučuky tvrdší a méně gumovité.[3] SBR nelze zaměňovat s termoplastický elastomer styren-butadien blokový kopolymer, i když jsou odvozeny od stejných monomerů.

Druhy SBR

SBR je odvozeno ze dvou monomery, styren a butadien. Směs těchto dvou monomerů se polymeruje dvěma způsoby: z roztoku (S-SBR) nebo jako emulze (E-SBR).[4] E-SBR je široce používán.

Emulzní polymerace

E-SBR produkovaný emulzní polymerací je iniciován volné radikály. Reakční nádoby jsou typicky nabité dvěma monomery, generátorem volných radikálů a činidlem pro přenos řetězce, jako je alkyl merkaptan. Mezi radikální iniciátory patří persíran draselný a hydroperoxidy v kombinaci s železnatými solemi. Emulgátory zahrnují různé mýdla. „Uzavřením“ rostoucích organických radikálů, merkaptanů (např. dodecylthiol ), řídí molekulovou hmotnost a tím i viskozitu produktu. Typicky je povoleno, aby polymerace pokračovaly pouze do ca. 70%, metoda zvaná „krátké zastavení“. Tímto způsobem lze z polymeru odstranit různé přísady.[3]

Polymerace roztoku

Roztok-SBR se vyrábí procesem aniontové polymerace. Polymerace je zahájena alkyl lithiové sloučeniny. Voda je přísně vyloučena. Proces je homogenní (všechny složky jsou rozpuštěny), což poskytuje větší kontrolu nad procesem a umožňuje přizpůsobení polymeru. Organolithná sloučenina se přidává k jednomu z monomerů a vytváří a karbanion který se pak přidá k dalšímu monomeru atd. Pro výrobu pneumatik je S-SBR stále více upřednostňován, protože nabízí lepší přilnavost za mokra a snížený valivý odpor, což se projevuje vyšší bezpečností a nižší spotřebou paliva.[5]

Buna S

Materiál byl původně uváděn na trh pod značkou Buna S. Jeho název odvozuje Bu pro butadien a Na pro sodík (natrium v několika jazycích, včetně latiny, němčiny a nizozemštiny) a S pro styren.[6][7][5] Buna S je přídavný kopolymer.

Vlastnosti

VlastnictvíS-SBRE-SBR
Pevnost v tahu (MPa)3620
Prodloužení při roztržení (%)565635
Mooneyho viskozita 100 ° C48.051.6
Teplota skelného přechodu (° C)−65−50
Polydisperzita2.14.5

Aplikace

Řetěz SBR

Jedná se o komoditní materiál, se kterým soutěží přírodní guma. The elastomer je široce používán v pneumatice pneumatiky. Tato aplikace vyžaduje hlavně E-SBR, i když popularita S-SBR roste. Mezi další použití patří podpatky a podrážky obuvi, těsnění, a dokonce žvýkačka.[3]

Latexová (emulzní) SBR se hojně používá v potažené papíry, která je jednou z nejlevnějších pryskyřic pro vázání pigmentovaných povlaků.

Používá se také v aplikacích budov, jako těsnění a pojivo za omítkami jako alternativa k PVA, ale je dražší. V posledně jmenované aplikaci nabízí lepší trvanlivost, snížené smrštění a zvýšenou flexibilitu, stejně jako odolnost proti emulgaci ve vlhkých podmínkách.

SBR se často používá jako součást cementových substrukturních (suterénních) hydroizolačních systémů, kde se jako kapalina mísí s vodou za vzniku kalibračního roztoku pro míchání práškového tankového materiálu do suspenze. SBR podporuje pevnost spoje, snižuje riziko smrštění a dodává prvek pružnosti.

Výrobci ovladačů reproduktorů jej také používají jako materiál pro tlumení nízkého tlumení.

Navíc se používá v některých gumách krájecí desky.

SBR se také používá jako pojivo v lithium-iontová baterie elektrody v kombinaci s karboxymethylcelulóza jako alternativa na bázi vody pro např. polyvinylidenfluorid.[8]

Styren-butanový kaučuk se také používá v tepelných výměnících s těsněním. Používá se při mírné teplotě do 85 ° C (358 K) pro vodné systémy.[9]

Dějiny

SBR je náhradou za přírodní guma. Původně byl vyvinut před druhá světová válka v Německu chemik Walter Bock v roce 1929.[10] Průmyslová výroba začala během druhé světové války a byla hojně využívána Program syntetického kaučuku v USA k výrobě Vládní kaučuk-styren (GR-S); nahradit Jihovýchodní Asiat dodávka přírodního kaučuku, která za japonské okupace nebyla k dispozici Spojenecké národy.[11][12]

Viz také

Reference

  1. ^ Steven Di Pilla (2. června 2004), Prevence skluzu a pádu: Praktická příručka, CRC, s. 82, ISBN  978-0-203-49672-5
  2. ^ Studie trhu se syntetickým kaučukem „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 18.03.2015. Citováno 2013-08-23.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz), publikoval Ceresana, červen 2013
  3. ^ A b C Werner Obrecht, Jean-Pierre Lambert, Michael Happ, Christiane Oppenheimer-Stix, John Dunn, Ralf Krüger (2012). „Guma, 4. Emulzní guma“. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.o23_o01.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  4. ^ Mezinárodní institut výrobců syntetického kaučuku, Inc. (IISRP) článek o S-SBR (vyvoláno 02.12.2011)
  5. ^ A b H.-D. Brandt a kol. „Rubber, 5. Solution Rubber“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.o23_o02
  6. ^ Mark Michalovic (2000) „The Story of Rubber. Germany: The Birth of Buna“ z Polymer Learning Center a Nadace chemického dědictví
  7. ^ Evonik Industries Vynález a výroba Buny
  8. ^ http://www.jsrmicro.be/emerging-technologies/battery-binder/water-based-anode-binder
  9. ^ K., Sinnott, R. (2009). Chemické inženýrství design. Towler, Gavin. (5. vydání, vydání SI.). Oxford: Butterworth-Heinemamn. ISBN  9780750685511. OCLC  774295558.
  10. ^ Malcolm Tatum Co je to syren-butadienový kaučuk od Wisegeeka
  11. ^ Wendt, Paul (1947). „Kontrola gumy ve druhé světové válce“. Southern Economic Journal. Southern Economic Association. 13 (3): 203–227. doi:10.2307/1053336. JSTOR  1053336.
  12. ^ „Gumové záležitosti: řešení gumové problematiky a spolupráce ve druhé světové válce“. Nadace chemického dědictví. Archivovány od originál 5. prosince 2014. Citováno 24. června 2013.