Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Стирол-бутадиен
SBRwithexplicitC.png
Идентификаторы
ECHA InfoCard100.127.439 Отредактируйте это в Викиданных
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Бутадиен- стирольный или стирол-бутадиеновый каучук ( SBR ) описывает семейства синтетических каучуков, производных от стирола и бутадиена (версия, разработанная Goodyear , называется Neolite [1] ). Эти материалы обладают хорошей стойкостью к истиранию и хорошей устойчивостью к старению при защите с помощью добавок. В 2012 году во всем мире было переработано более 5,4 миллиона тонн SBR. [2] Около 50% автомобильных шин изготавливаются из различных типов SBR. Соотношение стирол / бутадиен влияет на свойства полимера: при высоком содержании стирола каучук более твердый и менее эластичный.[3] SBR не следует путать с термопластичным эластомером , блок-сополимером стирола и бутадиена, хотя он и является производным тех же мономеров.

Типы SBR [ править ]

SBR получают из двух мономеров , стирола и бутадиена . Смесь этих двух мономеров полимеризуется двумя способами: из раствора (S-SBR) или в виде эмульсии (E-SBR). [4] E-SBR используется более широко.

Эмульсионная полимеризация [ править ]

E-SBR, полученный эмульсионной полимеризацией, инициируется свободными радикалами . В реакционные сосуды обычно загружают два мономера, генератор свободных радикалов и агент передачи цепи, такой как алкилмеркаптан . Радикальные инициаторы включают персульфат калия и гидропероксиды в сочетании с солями двухвалентного железа. Эмульгаторы включают различные мыла . Путем «блокирования» растущих органических радикалов меркаптаны (например, додецилтиол ) регулируют молекулярную массу и, следовательно, вязкость продукта. Обычно полимеризации позволяют продолжаться только до прибл. 70%, метод называется «кратковременная остановка». Таким образом можно удалить из полимера различные добавки. [3]

Полимеризация в растворе [ править ]

Раствор-SBR производится путем анионной полимеризации. Полимеризация инициируется соединениями лития алкила . Вода строго исключена. Процесс гомогенный (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. Для производства шин все больше отдается предпочтению S-SBR, поскольку он обеспечивает улучшенное сцепление с мокрой дорогой и пониженное сопротивление качению, что соответственно повышает безопасность и экономию топлива. [5]

Buna S [ править ]

Материал был первоначально на рынок с торговой маркой Буна 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.

Свойства [ править ]

СвойствоS-SBRE-SBR
Прочность на разрыв (МПа)3620
Относительное удлинение при разрыве (%)565635
Вязкость по Муни , 100 ° C48,051,6
Температура стеклования (° C)−65−50
Полидисперсность2.14.5

Приложения [ править ]

Сеть SBR

Это товарный материал, который конкурирует с натуральным каучуком . Эластомер широко используется в пневматических шинах . Это приложение в основном требует E-SBR, хотя популярность S-SBR растет. Другие области применения включают каблуки и подошвы, прокладки и даже жевательную резинку . [3]

Латексный (эмульсионный) 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 агента для штукатурок в качестве альтернативы ПВА , но стоит дороже. В последнем случае он обеспечивает лучшую долговечность, меньшую усадку и повышенную гибкость, а также устойчивость к эмульгированию во влажных условиях.

SBR часто используется как часть систем гидроизоляции оснований (фундаментов) на цементной основе, где в качестве жидкости он смешивается с водой с образованием контрольного раствора для смешивания порошкообразного материала резервуаров с суспензией. SBR способствует прочности склеивания, снижает вероятность усадки и добавляет элемент гибкости.

Он также используется производителями динамиков в качестве материала для резиновых покрытий 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 ° C (358 K) для водных систем. [9]

История [ править ]

SBR - это замена натурального каучука . Первоначально он был разработан до Второй мировой войны в Германии химиком Вальтером Боком в 1929 году. [10] Промышленное производство началось во время Второй мировой войны и широко использовалось Программой синтетического каучука США для производстваПравительственный каучук-стирол (GR-S); чтобы заменить поставки натурального каучука из Юго-Восточной Азии, который во время японской оккупации был недоступен для союзных стран . [11] [12]

См. Также [ править ]

  • Эластомер
  • Растрескивание озона
  • Шина
  • Синтетическая резина

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Стивен Ди Пилла (2 июня 2004 г.), Предотвращение скольжения и падений: Практическое руководство , CRC, стр. 82, ISBN 978-0-203-49672-5
  2. ^ Исследование рынка синтетического каучука «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2015-03-18 . Проверено 23 августа 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ), опубликовано Ceresana, июнь 2013 г.
  3. ^ a b c Вернер Обрехт, Жан-Пьер Ламбер, Майкл Хэпп, Кристиан Оппенгеймер-Стикс, Джон Данн, Ральф Крюгер (2012). «Резина, 4. Эмульсионная резина». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.o23_o01 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  4. ^ Статья Международного института производителей синтетического каучука (IISRP) о S-SBR (извлечена 02.12.2011)
  5. ^ а б Х.-Д. Брандт и др. «Резина, 5. Раствор каучуков» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.o23_o02
  6. ^ Марк Михалович (2000) "История каучука. Германия: рождение Buna" из Центра изучения полимеров и Фонда химического наследия
  7. ^ Evonik Industries Изобретение и производство буна
  8. ^ http://www.jsrmicro.be/emerging-technologies/battery-binder/water-based-anode-binder
  9. ^ К., Синнотт, Р. (2009). Химико-технологическое проектирование . Таулер, Гэвин. (5-е изд., СИ изд.). Оксфорд: Баттерворт-Хайнемамн. ISBN 9780750685511. OCLC  774295558 .
  10. ^ Малкольм Татум Что такое сирен-бутадиеновый каучук от Wisegeek
  11. ^ Вендт, Пол (1947). «Контроль резины во время Второй мировой войны». Южный экономический журнал . Южная экономическая ассоциация . 13 (3): 203–227. DOI : 10.2307 / 1053336 . JSTOR 1053336 . 
  12. ^ «Резиновые вопросы: решение проблемы резины Второй мировой войны и сотрудничество» . Фонд химического наследия . Архивировано из оригинала на 5 декабря 2014 года . Проверено 24 июня 2013 года .