Бутадиен-стирольные каучуки, получаемые полимеризацией в растворе

Таблдиев Салават

Учебная практика

Тема: Бутадиен-стирольный каучук

Введение

Бутадиен-стирольные каучуки (дивинил-стирольные каучуки, БСК, СКС, СКМС, ДССК, америпол, интол, карифлекс, крилен, нипол, плайофлекс, SBR, синпол, солпрен, стереон, тьюфден, филпрен, юниден) – синтетические каучуки, продукты сополимеризации бутадиена (I) и стирола (II) неспециализированной формулы:

либо метилстирола самый распространенный тип каучуков неспециализированного назначения, синтез которых осуществляется в эмульсии по свободнорадикальному механизму. Разновидностью бутадиен-стирольных каучуков являются бутадиен-а-метилстирольные каучуки (СКМС), характеризующиеся родными свойствами и структурой.

Широкое распространение СКС разъясняется высокими техническими особенностями резин на их базе, пригодностью их для производства шин и других резиновых высококачественных изделий и доступностью мономеров. потребление и Промышленный выпуск бутадиен-стирольных каучуков достигли больших размеров.

Бутадиен-стирольный каучук, выпускается в большом объёме и широком ассортименте, что разъясняется относительной доступностью исходных стирола (и мономеров бутадиена), высокой хорошим качеством и однородностью свойств приобретаемого полимера, и освоенной разработкой производства.

Мощности производства Б.-с. к. составляют около 50% всех мощностей по синтетическому каучуку, их ежегодное производство в капиталистических государствах образовывает 2–2,5 млн. т.

Главная масса БСК получается эмульсионной сополимеризацией бутадиена стирола.

В зависимости от состава и условий полимеризации используемых компонентов производят бутадиен-стирольные каучуки, различающиеся по свойствам и составу.

Распределение стирола и звеньев бутадиена в макромолекуле полимера – нерегулярное, статистическое.

Каучуки производят с содержанием связанного стирола 10, 30 либо 50%.

Ответственным этапом в развитии индустрии синтетических каучуков явилась организация производства бутадиен-стирольных каучуков, приобретаемых полимеризацией в водных эмульсиях по радикальному механизму. Эмульсионные бутадиен-стирольные каучуки и на данный момент являются самый распространенными и недорогими, они выпускаются на пяти фабриках: в Воронеже, Стерлитамаке, Тольятти, Красноярске и Омске [1].

Эмульсионную полимеризацию выполняют при высокой (50°С – «тёплая» полимеризация) и при пониженной (5°С – «холодная» полимеризация) температуре, приобретая наряду с этим, соответственно, «холодные и» горячие «каучуки каучуки» [2].

Понижение температуры полимеризации ведет к уменьшению содержания в каучуке низкомолекулярных фракций, увеличению степени регулярности и уменьшению разветвленности структуры полимера, что, в целом, ведет к улучшению качества полимера.

Возможно взять полимер заданной средней молекулярной массы, которую регулируют в ходе полимеризации введением регуляторов, осуществляющих передачу цепи. С повышением содержания регуляторов молекулярная масса полимера понижается.

В качестве эмульгаторов, нужных для получения устойчивых эмульсий мономеров, и готовых продуктов полимеризации – латексов, используют натриевые либо калиевые мыла синтетических жирных кислот (парафинаты), диспропорционированной либо гидрированной канифоли, и соли сульфокислот либо алкилсульфонатов [3].

Канифоль подвергают особой обработке – диспропорционированию при 230–250 °С в присутствии катализатора – палладия [2].

При выделении каучука коагуляцией латекса серной хлорида кислоты и растворами натрия часть эмульгаторов в виде свободных жирных либо смоляных кислот остается в каучуке. В латекс вводят противостарители, каковые при коагуляции кроме этого переходят в каучук.

Эмульсионные бутадиен-стирольные каучуки обозначаются СКС, а бутадиен-метилстирольные-СКМС. Цифры в обозначении марки каучука отражают содержание стирола (в весов. ч.) в 100 весов. ч. полимера. Буква А показывает на низкотемпературную полимеризацию. Буква Р обозначает, что полимеризация проводилась в присутствии регуляторов полимеризации. Буквы П, К и С показывают на использовавшиеся в ходе полимеризации эмульгаторы – соответственно парафинаты, соли диспропорционированной либо гидрированной канифоли и алкилсульфонаты. Буква Н показывает на то, что полимер заправлен неокрашивающим противостарителем [4].

Буква Д в марке каучука обозначает, что он рекомендован для производства изделий с повышенными диэлектрическими особенностями и содержит весьма незначительное количество растворимых компонентов за счет коагуляции латекса в присутствии солей алюминия.

Взяты бутадиен-стирольные каучуки способом растворной полимеризации в присутствии литийорганических соединений. При добавках полярных соединений в цепи отмечается статистическое распределение стирола и звеньев бутадиена. Структура таких сополимеров будет значительно отличаться от структуры эмульсионных каучуков. Значительно уменьшается число звеньев бутадиена, присоединенных в положении 1,2 (до 10%) и транс – 1,4. но возрастает содержание звеньев со структурой цис – 1,4 (до 40%). Растворные бутадиен-стирольные каучуки обозначаются ДССК и цифрами показывают содержание присоединенного стирола.

Содержание полимера в эмульсионных каучуках образовывает около 92–95%, а в растворных – около 98%.

В зависимости от условий получения средняя молекулярная масса эмульсионных каучуков колеблется от 200 до 400 тыс. [4] при широком ММР и большой разветвленности цепей. Растворные каучуки имеют весьма узкое ММР.

Бутадиен-стирольные каучуки, приобретаемые полимеризацией в растворе

При сополимеризации бутадиена со стиролом в полярном растворителе на литийорганических катализаторах либо в присутствии добавок, сближающих активность мономеров, образуются статистические сополимеры, родные по свойствам и структуре к эмульсионным аналогам. Представителем каучуков этого типа есть ДССК-25, образующийся при сополимеризации 75% (весов.) масс и 25% (бутадиена.) стирола:

нерегулярный сополимер

При полимеризации в неполярном углеводородном растворителе и последовательной подаче мономеров получаются блоксополимеры типа полистирол-полибутадиен-полистирол, в частности ДСТ-30, владеющий особенностями термоэластопласта:

Подобным способом создают бутадиеновые каучуки СКД-Л литиевой полимеризации, отличающиеся от каучуков типа СКД высокой морозостойкостью и нерегулярной структурой.

Производство ДССК-25

Каучуки: бутадиеновый, изопреновый, хлоропреновый. ЕГЭ по химии


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: