Gomma butadienica: formula, metodi di produzione, proprietà e uso

L'industria chimica nel nostro tempo produce diversi tipi di gomme. Uno dei più popolari è il butadiene. La gomma di questa varietà ha molti vantaggi. Ma ovviamente, ha alcuni inconvenienti.

Un po 'di storia

La gomma naturale verso l'Europa, come sappiamo, è stata portata dall'America Cristoforo Colombo. Scoperto questo roba interessante grande navigatore sull'isola di Haiti. Gli indiani locali gli hanno fatto palle solide per i giochi.

All'inizio, la gomma in Europa, sfortunatamente, non interessava particolarmente nessuno. Tuttavia, in seguito questa sostanza è stata applicata abbastanza ampiamente. Ad esempio, in Francia, ha fatto le bretelle per i suoi pantaloni. In Inghilterra, con l'uso di cappotto impermeabile in gomma cucita.

Nel 1839, il ricercatore americano Charles Gurder fece la gomma per la prima volta con questo materiale. Sebbene prima di questo l'inventore avesse provato a trovare nuovi metodi per usare la gomma, gli capitò in modo abbastanza casuale. Una volta Gurder mise un piatto del materiale sotto esame sulla stufa sopra un pezzo di zolfo che era già lì. Quindi per la prima volta si è rivelato un materiale con proprietà interessanti, in seguito chiamato gomma.

La necessità di sintetizzare la gomma

La gomma è estratta in America da albero hevea. In Europa e in Russia, questa cultura tropicale, purtroppo, non sta crescendo. Non ci sono semplicemente fonti naturali di produzione di gomma nell'emisfero settentrionale. Ecco perché alla fine del XIX - inizi XX secolo in Russia e in Europa c'era un'urgente necessità di sintesi di gomma artificiale per produrre gomma, che a quel tempo era già diffusa e usata ovunque.

Tipi di gomma artificiale

Nel corso del tempo, sono state create molte tecnologie per ottenere questo materiale desiderato. Ci sono diversi tipi di gomma al momento. Ad esempio, l'industria chimica produce tipi di vinilpiridina, contenenti fluoro, schiuma, silicone. Ma il più popolare è ancora il butadiene. La gomma di questo particolare tipo è stata ottenuta artificialmente per la prima volta (nel 1932 da un gruppo di ingegneri guidati da A. Lebedev).

Come

Gevei non è nel nostro paese. Tuttavia, i materiali naturali sono anche usati per produrre gomma sintetica. Fondamentalmente è grano e patate. Fermentando questi prodotti agricoli, ottieni alcool etilico. Quest'ultimo serve come materia prima per la produzione di una sostanza come butadiene-1.3. Per ottenere la gomma, questo componente è sottoposto a polimerizzazione.

Materiale di partenza

È un gas incolore 1,3-butadiene, la cui formula è la seguente: CH2 = CH - CH = CH2. In un altro modo si chiama divinyl. бутадиен-1.3 — это ненасыщенный углеводород, представитель группы диеновых. Infatti, il butadiene-1,3 è un idrocarburo insaturo, un rappresentante del gruppo diene. Una caratteristica di questo gas, tra le altre cose, è un odore molto sgradevole.

Il butadiene è polimerizzato per produrre la gomma stessa su catalizzatori stereoscopici. La reazione stessa procede con l'aggiunta di molecole tra loro in 1,4 o 1,2 posizione.

Caratteristiche fisiche

Per la sintesi del prodotto finale viene solitamente utilizzato butadiene contenente oltre il 99% della sostanza di base. La gomma butadienica ha anche le seguenti caratteristiche tecniche:

• Viscosità Mooney - 30-35;

• temperatura di vulcanizzazione - 140-160 C;

• densità - 900-920 kg / m;

• l'agente principale di vulcanizzazione è lo zolfo;

• riempitivi per vulcanizzazione - carbonio tecnico;

• plastificanti - oli minerali.

specie

La gomma butadienica è divisa in due tipi principali:

• stereoregulyatorny;

• nestereoregulyatorny.

Il primo tipo di materiale prodotto sotto forma di bricchette. Ricevi gomme stereoregolatorie:

• utilizzando catalizzatori Ziegler-Natta (tipi di nichel, cobalto e titanio);

• catalizzatori organici al litio.

Nelle molecole di tali gomme vi è almeno l'85% dei gruppi monomerici. I materiali non regolatori sono realizzati in presenza di metalli alcalini. Il più delle volte è sodio metallico. È questo materiale (SLE) che è stato ricevuto per la prima volta da A. Lebedev.

Gomma butadienica: formula

Questo materiale può quindi essere ottenuto utilizzando diversi catalizzatori. La formula per la gomma butadiene è in ogni caso come segue:

2 ® (– СН 2 – СН = СН – СН 2 – ) n, где n может принимать значения в несколько тысяч. nCH 2 = CH - CH = CH 2 ® (- CH 2 - CH = CH - CH 2 - ) n, dove n può assumere valori di diverse migliaia.

Il metodo per ottenere gomma SLE non stereo

Tale materiale è realizzato, come già accennato, dalla polimerizzazione del butadiene in presenza di sodio metallico. Questa procedura dura diverse ore con una pressione di 0,9 MPa e una temperatura di 50-60 C.

Migliora le proprietà della gomma ottenuta mediante ulteriore lavorazione in un miscelatore sottovuoto per rimuovere sostanze volatili. Successivamente, l'acido stearico e un antiossidante vengono aggiunti al materiale. Nella fase finale, la gomma viene lavorata sulle dita di raffinazione. Ciò consente di conferire al materiale una maggiore uniformità e di pulirlo da ogni tipo di inclusioni non necessarie.

A seconda di quale sarà la distanza selezionata sulle dita raffinate, puoi ottenere la gomma bricchettata o arrotolata. Imballare il materiale risultante in sacchetti di gomma. A volte anche quest'ultimo è impregnato di nitrolacom.

Come è indicato SLE

Quindi, abbiamo scoperto come ottenere la gomma butadiene non stereoregolatrice. Ora vediamo come viene etichettato questo tipo di materiale. La plasticità ottenuta con il metodo di polimerizzazione della gomma non stereoregolatrice SLE può variare nell'intervallo 0,1-0,66. Basato su questo, e materiale contrassegnato. Ad esempio, la gomma 40 avrà una duttilità di 0,36-0,4. La marcatura del materiale contiene anche informazioni come:

• il metodo di polimerizzazione utilizzato;

• addolcitori di contenuti;

• appuntamento.

Le lettere nella marcatura del materiale indicano:

• c - polimerizzazione core;

• b - coreless;

• k - materiale in muratura;

• p - raffinato;

• in - punta delle dita.

La gomma SLE, contrassegnata con la lettera "d", ha una gomma con proprietà dielettriche elevate. Il materiale, sull'etichetta di cui c'è "e", è destinato alla fabbricazione di prodotti a palloncino ed ebanite. La lettera "u" nella marcatura della gomma significa che può essere utilizzata per la produzione di gomma a contatto con il cibo.

Sintesi di materiale normativo stereo

Inizialmente, un tipo di SCR è stato usato molto ampiamente. Tuttavia, con l'invenzione della tecnologia di produzione della gomma stereoregolatrice, il suo uso è stato significativamente ridotto. Il fatto è che la gomma stereoregolare al butadiene è più elastica e ha caratteristiche tecniche migliori.

Migliorare il processo di produzione dei materiali ha portato a nuove forme con proprietà migliorate. La gomma stereoregolante al butadiene è un polimero che può essere fabbricato utilizzando catalizzatori complessi (SKD) o catalizzatori al litio (SKDL).

Tali materiali sono realizzati in un modello continuo e con minimo lavoro manuale. Nella produzione del tipo più comune di SKD, la polimerizzazione viene effettuata in una batteria speciale in presenza di un catalizzatore complesso a una temperatura di 25-30 C e una pressione di 1 MPa. Il tempo di produzione totale di gomma di questa varietà è di 4-8 ore.

In una fase, il materiale viene ulteriormente elaborato in un evaporatore sottovuoto. Qui l'antiossidante viene aggiunto al polimero. Successivamente, il materiale subisce la procedura di degasaggio dell'acqua. Il solvente residuo dalla gomma è separato dal trattamento a vapore.

Le gomme butadiene con regolazione stereo vengono immesse sul mercato, solitamente in bricchette da 30 kg ciascuna avvolte in un involucro di plastica.

Sfere di utilizzo

Pertanto, ha ottime proprietà di gomma butadiene. E il suo uso è quindi giustificato nella produzione di vari prodotti elastici. Le gomme non regolabili di butadiene sono spesso utilizzate nella produzione di:

• alimenti in gomma, resistenti al freddo, acidi-alcali;

• prodotti di ebano e amianto.

I materiali stereoregolatori di questo tipo sono utilizzati nella fabbricazione di:

• pneumatici per auto;

• le suole di scarpe e guanti;

• nastri trasportatori per ascensori, industria leggera e industria pesante;

• isolanti per cavi elettrici e cavi;

• prodotti in gomma con elevata resistenza all'usura dinamica;

• gomma resistente al freddo.

I vantaggi indiscussi di questa gomma includono la sua non tossicità e l'assenza di un odore sgradevole. Pertanto, molto spesso tale materiale viene anche utilizzato per la fabbricazione di prodotti utilizzati nella medicina e nell'industria alimentare.

Come ottenere la gomma

Molto spesso vengono utilizzate gomme stereoregolatrici per la produzione di questo materiale. Per ottenere la gomma, di solito vengono aggiunti, come già detto, carbonio tecnico. La gomma è prodotta con il metodo di vulcanizzazione. La gomma butadienica, la cui formula è stata presentata sopra, rispetto ad alcune altre varietà, presenta diversi svantaggi:

• bassa forza coesiva;

• scarsa adesione al metallo.

Composti di gomma in base a loro danno una forte contrazione. Pertanto, nel processo di produzione tale materiale viene spesso miscelato con isoprene, stirene e altri tipi di gomme.