Cao su buna (Polybutadiene) là 1 loại cao su đặc tổ hợp thông dụng nhất lúc này, cướp cho tới 1/4 sản lượng cao su đặc tự tạo bên trên toàn cầu. Bài viết lách này tiếp tục thực hiện sáng sủa tỏ đâu là vẹn toàn nhân khiến cho cao su đặc buna là vật tư xứng đáng quá bất ngờ cho tới như vậy?
1. Lịch sử của cao su đặc Buna
Nhà chất hóa học người Nga Sergei Vasilyevich Lebedev là kẻ trước tiên trùng ăn ý butadiene vô năm 1910. Năm 1926, ông vẫn phát minh sáng tạo đi ra một tiến độ phát hành butadien kể từ ethanol. Năm 1928, ổng vẫn cách tân và phát triển một cách thức phát hành polybutadien bằng phương pháp dùng natri thực hiện hóa học xúc tác.
Bạn đang xem: cao su buna la gi
Quá trình phát hành polybutadien với xúc tác kể từ Natri của Lebedev được những mái ấm khoa học tập kể từ Bayer (tại thời gian đó là 1 phần của tập đoàn lớn IG Farben) nâng cấp. Và bọn họ cũng lựa chọn Buna thực hiện thương hiệu thương nghiệp, cái brand name này còn có xuất xứ kể từ Bu của butadiene và Na của Natri, vậy là cao su đặc buna đó là thương hiệu thương nghiệp của polybutadien.
2. Phân loại cao su đặc Buna
Mang những đặc điểm của cao su đặc vạn vật thiên nhiên, cao su đặc buna là cao su đặc tổ hợp được dùng thông dụng nhất.
Do là cao su đặc tổ hợp nên cao su đặc buna đơn giản dễ dàng được kiểm soát và điều chỉnh những đặc thù theo dõi mục tiêu rõ ràng. Để thực hiện điều này những mái ấm phát hành tiếp tục bổ sung cập nhật tăng những hóa học độn, rất có thể một hoặc nhiều hóa học độn nhằm đạt được đặc thù mong ước.
Hai loại cao su đặc buna thông dụng nhất là Cao su Buna S (SBR) và cao su đặc Buna N (NBR), ngoại giả polystyrene (nhựa PS) và acrylonitrile butadiene styrene ( vật liệu bằng nhựa ABS) với bộ phận đó là polybutadien.
2.1 Cao su Buna S (cao su SBR)
Cao su Buna S mang tên gọi tương đối đầy đủ là Styrene Butadiene hoặc Styrene Butadiene rubber (cao su SBR), đó là loại cao su đặc tổ hợp kể từ Styrene và polybutadiene.
Buna S sở hữu đặc điểm kháng giũa hao mòn rất tốt và chừng ổn định tấp tểnh oxi hóa chất lượng trước những tác nhân môi trường thiên nhiên. Trong thời điểm năm 2012, rộng lớn 5,4 triệu tấn cao su đặc SBR đang được phát hành bên trên toàn toàn cầu. Cao su buna S được phát hành bên dưới nhị dạng hỗn hợp S-SBR và nhũ tương E-SBR thông dụng rộng lớn.
- S-SBR được phát hành vày quy trình trùng dừng Styrene và polybutadiene với xúc tác potassium persulfate và hydroperoxides.
- E-SBR được phát hành vày quy trình trùng dừng Styrene và polybutadiene với những ăn ý hóa học alkyl lithium.
Ứng dụng của cao su đặc buna S
- Ứng dụng rộng thoải mái nhất là vô ngành phát hành lốp xe cộ đa số là E-SBR.
- Các loại đệm lót, đế giầy.
- S-SBR được dùng rộng thoải mái trong những vật tư phũ chống thẩm thấu.
- SBR cũng rất được dùng như 1 hóa học kết bám trong những năng lượng điện vô cùng pin lithium-ion, kết phù hợp với carboxymethyl cellulose như 1 cách thức thay cho thế.
2.2 Cao su Buna N (Cao su NBR)
Cao su buna N hay còn gọi là Cao su nitrile, cao su đặc NBR, là 1 cao su đặc tổ hợp sở hữu xuất xứ kể từ acrylonitril (ACN) và Butadien.
Cao su NBR nổi trội với đặc điểm kháng dầu, những loại nhiên liệu và hóa hóa học. Bên cạnh đó, NBR còn tồn tại tính ổn định tấp tểnh sức nóng ở phạm vi rộng lớn ( -40 cho tới 108 ° C), bền vững và tài năng hồi phục cao.
Cao su NBR được phát hành thông dụng với nhị quy trình gia sức nóng 30 – 40 ° C và gia sức nóng 5 – 15 °C lếu láo ăn ý acrylonitril (ACN) + butadien với những hóa học kích hoạt dimethyldithiocarbamate, diethylhydroxylamine và những hóa học xúc tác calcium nitrate, aluminium sulfate.
Ứng dụng cao su đặc buna N
- Cao su NBR được sử dụng thực hiện căng thẳng tay cao su đặc hắn tế, những thành phầm dùng một phiên bền với hóa hóa học.
- Các đai truyền động, ống, gioăng cao su đặc vô môi trường thiên nhiên nhiều hóa hóa học và nhiên liệu.
Công thức cao su đặc Buna
3. Công thức cao su đặc buna và quy trình tổng hợp
3.1 Công thức hoá học tập cao su đặc buna
Cao su Buna là 1 polymer ko bão hòa của những monome butadien không giống nhau (1,2-butadiene và 1,3-butadien). Chúng được links cùng nhau qua loa những dạng links nổi bật là cis, trans và vinyl.
Trong tê liệt, thông dụng nhất là nhị dạng links cis và trans.
3.2 Quá trình tổ hợp cao su đặc buna
Quá trình tổ hợp cao su đặc buna đó là quy trình trùng dừng. Nói một cách tiếp đó là quy trình kéo dãn dài những chuỗi monome 1,3-butadien trở thành những đại phân tử polymer thông vượt lên những links Một trong những phân tử C-C.
Các đại phân tử polyme của cao su đặc buna thông thường được links với những dạng là cis, trans và vinyl. Và những dạng links này, được tạo hình và Chịu đựng tác động của sức nóng chừng, áp suất, dung môi vô quy trình trùng dừng.
Xem thêm: trở thành mẹ kế của nam chính
- Liên kết cis dẫn đến sự tu cong vô chuỗi polymer, dẫn đến những vùng vô đánh giá dẫn đến tính đàn hồi cao của Cao su buna.
- Liên kết trans dẫn đến những links lưu giữ khá trực tiếp, tạo ra trở thành những chuỗi polymer cố định và thắt chặt, tăng tính ổn định tấp tểnh của chuỗi polymer.
- Liên kết vinyl thông thường chỉ xuất hiện tại với tỷ trọng vài ba Xác Suất đối với links cis và trans. Ít tác động cho tới đặc thù của chuỗi polymer.
4. Quá trình pha chế cao su đặc buna
Qui trình pha chế 1,3-butadiene, phát hành cao su đặc vạn vật thiên nhiên khá đa dạng chủng loại kể từ qui tế bào chống thử nghiệm hoặc qui tế bào phát hành công nghiệp. Tóm tắt, GCS tiếp tục trình làng cho tới chúng ta 04 công đoạn thông dụng lúc này.
4.1 Quy trình Cracking kể từ các hydrocacbon C4
Butadien thông thường được phân lập kể từ những hydrocacbon tư cacbon không giống được dẫn đến vô quy trình crackinh khá nước bằng phương pháp chưng đựng phân tách suất dùng dung môi aprotic phân vô cùng như axetonitril, N-metyl-2-pyrrolidon, furfural, hoặc dimetylformamit, tiếp sau đó nó được tách đi ra bằng phương pháp chưng đựng.
Đây là tiến độ được dùng nhằm phát hành butadiene quy tế bào công nghiệp lúc này.
- Bước 1: CH4 đi ra C2H2
- Bước 2: C2H2 đi ra C4H4
- Bước 3: C4H4 đi ra C4H6
- Bước 4: C4H6 đi ra polybutadien
4.2 Từ quy trình dehydro hóa n-butan
Butadiene cũng rất có thể được phát hành bằng phương pháp xúc tác dehydro hóa butan (n-butan). Ngày ni, butadien kể từ n-butan được phát hành thương nghiệp vày tiến độ Houdry Catadiene, được cách tân và phát triển vô Thế chiến II. Như vậy yên cầu nên xử lý butan bên trên alumin và crom ở sức nóng chừng cao.
4.3 Từ ethanol
Quy trình này được dùng thông dụng ở vô thế chiến loại II, tuy vậy lúc này nó vẫn không hề được dùng nữa và được thay cho thế vày cách thức Cracking.
Quá trình phát hành butadiene kể từ ethanol sở hữu 2 vượt lên trình
- Quy trình tự Sergei Lebedev phân phát triển, etanol được quy đổi trở thành butadien, hydro và nước ở 400–450 ° C ko qua loa ngẫu nhiên loại xúc tác oxit sắt kẽm kim loại nào là.
Quy trình loại nhị di Ivan Ostromislensky cách tân và phát triển, etanol được lão hóa trở thành axetaldehyt, phản xạ với etanol bổ sung cập nhật bên trên hóa học xúc tác silica xốp được xúc tiến thủ vày tantali ở 325–350 ° C muốn tạo đi ra butadien.
4.4 Từ butenes
1,3-Butadiene cũng rất có thể được phát hành bằng phương pháp xúc tác dehydro hóa butenes thường thì. Quá trình này tiết kiệm ngân sách rất nhiều đối với kể từ Ethanol hoặc n-butan.
Đây cũng là 1 quy trình được dùng nhiều vô thế chiến loại II, tuy nhiên hiện tại hiện nay đã được thay cho thế vày quy trình cracking.
5. Qui trình phát hành cao su đặc Buna
Có nhiều công đoạn phát hành cao su đặc buna, tuy vậy sự khác lạ đa số của những công đoạn này là hóa học độn. Chất độn được thêm vô vô quy trình phát hành tiếp tục đưa ra quyết định những đặc điểm quan trọng đặc biệt của cao su đặc buna.
Bước 1: Trộn tạo ra lếu láo ăn ý cho tới phản xạ tạo ra polymer.
- Hỗn ăn ý những monome butadien (1,3-butadiene, 1,2-butadiene được nhủ hóa kể từ dầu mỏ).
- Các hóa học kích hoạt tạo ra gốc và hóa học xúc tác được thêm vô những bể phản xạ.
- Các bể phản xạ này chứa chấp nước với tầm quan trọng là môi trường thiên nhiên cho tới phản xạ tổ hợp polymer.
Bước 2: Quá trình gia sức nóng cho tới phản xạ tổ hợp những nhánh mono polymer.
- Bể phản xạ được gia sức nóng kể từ 30 cho tới 40°C nhằm mục đích xúc tiến sự tạo hình những nhánh mono polymer (hình trở thành links cis và trans).
1,3-butadiene + 1,3-butadien + 2-propenenitrile + 1,3-butadiene + 1,2-butadiene → nitrile butadien
- Quá trình phản xạ dẫn đến những mono polymer thông thường kể từ 5 cho tới 12 giờ, với hiệu suất khoảng tầm 70% những bộ phận nguyên vật liệu sẽ tiến hành tổ hợp trở thành những chuỗi polymer.
Bước 3: Kích mến phản xạ tạo ra mono polymer nhằm mục đích tối ưu hiệu suất.
- Hai hoạt hóa học dimethyldithiocarbamate hoặc diethyl hydroxylamine sẽ tiến hành thêm vô bể phản xạ, xúc tiến phản xạ của 30% bộ phận sót lại. Các bộ phận ko phản xạ tiếp tục bị nockout vứt trải qua khá nước.
- Hiệu suất tổ hợp những mono polymer thông thường đạt mức gần 100%, sau thời điểm tịch thu những mono polymer này sẽ tiến hành thanh lọc nhằm vô hiệu hóa những hóa học rắn ko mong ước.
Bước 4: Ổn tấp tểnh những chuỗi polymer trở thành phẩm.
Sản phẩm này sẽ tiến hành chuyển sang bể trộn, điểm nó được ổn định tấp tểnh vày những hóa học chống lão hóa. Sau này được tấp nập tụ vày can xi nitrat (Buna – N), hoặc nhôm sunfat (Buna – S). Các hóa học tấp nập tụ dư sẽ tiến hành cọ và sấy thô dẫn đến thành phầm sau cuối là Cao su Buna nguyên vật liệu.
Bước 5: Sản xuất những trở thành phẩm cao su đặc buna.
Quá trình này dùng cao su đặc nguyên vật liệu kể từ bước 4 cùng theo với lếu láo ăn ý những hóa học độn. Mục đích dẫn đến những thành phầm cao su đặc đầy đủ đem những đặc điểm mong ước. Hoặc được dùng thực hiện hóa học độn nhằm tăng đặc thù mới nhất cho những loại polymer không giống.
Ví dụ: Cải thiện chừng mềm dẻo (khả năng kháng va vấp đập) của vật liệu bằng nhựa như polystyrene và acrylonitrile butadiene styrene (ABS).
Xem thêm: độc miệng thành đôi
6. Cao su buna sở hữu tính đàn hồi và độ tốt chất lượng rộng lớn cao su đặc thiên nhiên
Đây đó là điểm cướp ưu thế của cao su đặc buna thưa riêng rẽ và cao su đặc tổ hợp thưa cộng đồng. Khi những loại cao su đặc tổ hợp đều phải có tính đàn hồi và độ tốt chất lượng rộng lớn thật nhiều đối với cao su đặc vạn vật thiên nhiên. Do chủ yếu những bộ phận cấu trúc nên bọn chúng và những bộ phận này đơn giản dễ dàng tùy chỉnh vô quy trình phát hành.
- Phần rộng lớn butadien được trùng khớp nhằm phát hành cao su đặc tổ hợp. Bản thân thiết polybutadiene là 1 vật tư vô cùng mượt, gần như là lỏng có mức giá trị thương nghiệp tối đa.
- Các hóa học đồng trùng khớp như acrylonitrile butadien styren (ABS), nitrile-butadien (NBR) và styren-butadien (SBR) vô cùng mềm và đàn hồi được pha chế kể từ butadien và styren/acrylonitril. Đều là những loại cao su đặc tổ hợp được dùng vô cùng rộng thoải mái lúc này. Đơn cử như SBR là vật tư được dùng thông dụng nhất nhằm phát hành lốp xe hơi.
- Một lượng nhỏ butadien được dùng muốn tạo đi ra nylon, adiponitrile, bằng phương pháp bổ sung cập nhật một phân tử hydro xyanua vào cụ thể từng links song vô một quy trình được gọi là hydrocyanation tự DuPont cách tân và phát triển.
- Các vật tư cao su đặc tổ hợp khác ví như chloroprene và dung môi sulfolane cũng rất được phát hành kể từ butadien.
- Butadien được dùng vô phát hành công nghiệp 4-vinylcyclohexene trải qua phản xạ đime hóa Diels Alder. Vinylcyclohexene là 1 tạp hóa học thông dụng được nhìn thấy vô butadien Khi bảo vệ tự quy trình đime hóa.
- Cyclooctadiene và cyclododecatriene được dẫn đến trải qua phản xạ đime hóa và trime hóa xúc tác niken hoặc titan, ứng.
- Butadiene cũng hữu ích vô quy trình tổ hợp xycloalkane và xycloalkene, vì như thế nó phản xạ với những links carbon-carbon kép và thân phụ trải qua phản xạ Diels-Alder.
7. Độc tính của cao su đặc Buna và an toàn và tin cậy môi trường
- Butadien sở hữu độc tính cung cấp tính thấp, LC50 là 12,5-11,5 vol% so với những thử nghiệm bên trên con chuột.
- Tiếp xúc lâu lâu năm sở hữu tương quan cho tới bệnh tim mạch mạch, sở hữu côn trùng tương quan nhất quán với căn bệnh bạch huyết cầu, giống như côn trùng tương quan đáng chú ý với những các bệnh ung thư không giống.
- 1,3-Butadiene đang được IARC chỉ định và hướng dẫn là hóa học tạo ra ung thư Nhóm 1 và cũng sẽ được liệt kê là hóa học tạo ra ung thư vày Cơ quan tiền ĐK dịch căn bệnh tự những hóa học ô nhiễm và độc hại và EPA Hoa Kỳ.
- Hội nghị những Tolet công nghiệp của cơ quan chỉ đạo của chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH) liệt kê nó là hóa học bị nghi ngại tạo ra ung thư.
8. Ứng dụng của cao su đặc buna vô đời sống
Cao su buna sở hữu phần mềm rộng thoải mái trong những ngành công nghiệp không giống nhau. Khả năng kháng hóa hóa học và sức nóng ấn tượng của chính nó thực hiện cho tới nó quan trọng đặc biệt hữu ích trong những phần mềm yên cầu độ tốt và tài năng kháng sức nóng và hóa hóa học. Một số ngành công nghiệp dùng cao su đặc buna bao gồm:
- Ngành công nghiệp dù tô: Cao su buna được dùng nhiều vô ngành công nghiệp xe hơi vày tính bền vững, tài năng chống thẩm thấu dầu, độ chịu nhiệt và tài năng Chịu đựng được những ĐK khí hậu khó khăn. Nó được dùng vô phát hành lốp xe cộ, ống mượt, chão đai và những phần tử xe hơi không giống.
- Ngành điện: Cao su buna còn được dùng vô ngành năng lượng điện vày đặc điểm cơ hội năng lượng điện chất lượng. Nó được dùng vô phát hành chão cáp năng lượng điện, lớp phủ chão và hóa học cơ hội năng lượng điện.
- Ngành công nghiệp xây dựng: Được phần mềm vô ngành công nghiệp xây đắp ở những cụ thể đệm lót, cũng tựa như những nhiều cụ thể chống thẩm thấu, kháng run rẩy và ron cửa ngõ …
- Ngành sản phẩm chi phí dùng: Cao su buna được dùng vô phát hành những món đồ chi tiêu và sử dụng không giống nhau như giầy dép, loại nghịch ngợm và loại thể thao. Độ bền và tài năng ngăn chặn khí hậu thực hiện cho tới nó trở nên vật tư ưa mến cho những phần mềm này.
- Ngành hắn tế: Cao su buna được dùng vô ngành hắn tế nhờ tài năng Chịu đựng được quy trình thanh trùng và kháng hóa hóa học chất lượng. Nó được dùng vô phát hành căng thẳng tay hắn tế, ống dẫn và những vũ trang hắn tế không giống.
9. Tổng kết
- Cao su buna rất có thể coi là loại cao su đặc tổ hợp cần thiết, một vừa hai phải đem những Điểm sáng nội trội của cao su đặc vạn vật thiên nhiên, đôi khi dễ dàng phát hành và tùy thay đổi những đặc thù quan trọng đặc biệt.
- Đó đó là vẹn toàn nhân cao su đặc buna sở hữu đến 1/4 lượng cao su đặc tổ hợp được hấp phụ bên trên toàn cầu (số liệu 2012).
- Hi vọng qua loa nội dung bài viết các bạn vẫn phần nào là hiểu về cao su đặc buna. Mọi chủ ý góp phần phấn chấn lòng nhằm lại comment, GCS tiếp tục vấn đáp chúng ta trong tầm 72h.
GCS – Wiki
Bình luận