Nitril butadien kauchuk: xususiyatlari, ishlab chiqarish, qo'llanilishi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Nitril butadien kauchuk (NBR) optimal chidamlilik bilan har xil turdagi kauchuklarni ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo hisoblanadi. Bu butadienning akrilonitril (NAC) bilan kopolimerizatsiyasi natijasida olingan sintetik polimerik materialdir. Uni nitril, divinil-nitril, butadien-akrilonitril kauchuk yoki butakril deb atash mumkin. Xalqaro belgilashda ushbu material NBR (nitril-butadieneruchuk), mahalliy belgilarda - SKN (nitril sintetik kauchuk) deb etiketlanadi.

Mavjud hollarda

Bu turdagi kauchuk koʻpincha kauchuk mahsulotlarining kimyoviy agressiv muhitga optimal qarshiligi muhim boʻlgan sohalarda qoʻllaniladi. Butadien-nitril kauchukning yuqori elastiklik va kichik doimiy deformatsiya kabi xususiyatlari katta ahamiyatga ega. Ushbu material keng tarqalgankimyoviy faol materiallar bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladigan kauchuk elementlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi - bu barcha turdagi muhrlar, moyli muhrlar, rezina kompensatorlar, yoqilg'i va moy shlanglari, haydovchi kamarlar, avtomobillar, aviatsiya va neft sanoati uchun yoqilg'i baklari, bosma ofset bo'lishi mumkin. plitalar va boshqa mahsulotlar.

Ushbu kauchuk asosidagi mahsulotlar yog'li suyuqliklar, antifriz va suvda shishib ketmaydi. Bunday materiallarning ba'zi turlaridan elektr simlarining qobig'i va rezina qo'lqoplar ishlab chiqariladi, ular maxsus kuchga ega va aşınmaya bardoshli. U turli xil yopishtiruvchi moddalar, mastiklar va poliuretan ko'piklarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Yelimlar ishlab chiqarishda kauchuk asos hisoblanadi.

Bu kauchuk qachon va qayerdan kelgan?

Butadien-nitril kauchuk olish 1934 yilda Germaniyada qayd etilgan. O'sha paytda nemis olimlari o'z xususiyatlariga ko'ra noyob material yaratdilar va Buna-N nomi bilan patent oldilar. Ikkinchi jahon urushi davrida yangi material harbiy sanoatda katta talabga ega edi.

Tabiiy xomashyo yetishmasligi sababli AQSH oliy rahbariyati butadien-nitril kauchuk va kauchuk buyumlari uchun boshqa turdagi sintetik xom ashyo ishlab chiqarishni faol rivojlantirishni nazarda tutuvchi maxsus dasturni ishga tushirdi. Ushbu dastur doirasida ishlab chiqarilgan material GR-N deb nomlangan. Bugungi kunga kelib, BNR eng ko'p terilgan maxsus maqsadlar uchun kauchuklardan biriga aylandi. U dunyoning 20 dan ortiq mamlakatlarida ishlab chiqarilgan.

NBR ishlab chiqarish

Bu turdagi materiallar suvli emulsiyada konstruktiv polimerizatsiya natijasida olinadi. Jarayon yuqori va past haroratlarda ham amalga oshiriladi. Ularni ishlab chiqarish uchun asosiy monomerlar ma'lum nisbatda aralashtirilgan butadien-1, 3 va akril kislota nitrili (NAC). Bu moddalar haroratga bog'liq emas. Tasodifiy sopolimerlanish qonunlarini hisobga olgan holda shuni ta'kidlash kerakki, monomerlarning ushbu tandemi monomerlar aralashmasida taxminan 40% akrilonitrilni o'z ichiga olgan azeotropik tarkibga ega bo'lishi kerak.

Ushbu turdagi kauchuklarni ishlab chiqarishda polimerizatsiya uchun ishlatiladigan emulsifikatorlarni koagulyatsiya qilish jarayonida to'liqroq tozalash zarurati tug'iladi. Ishlab chiqarilgan kauchuklarda oz miqdorda kul, mineral va uchuvchan aralashmalar (1% dan ko'p bo'lmagan) ruxsat etiladi. Ular bardoshli yoki bo'shashmaydigan antioksidantlar bilan to'ldirilishi mumkin.

BNK nima

Mamlakatimizda nitril-kauchuk-18 (SKN-18), nitril-butadien-kauchuk-26 (SKN-26) va nitril-butadien-40 (SKN-40) kabi turdagi kauchuklar ishlab chiqariladi. Sinflardagi raqamli ko'rsatkich polimerlardagi akrilonitril birliklarining sonini ko'rsatadi. Ular mos ravishda 18%, 26% yoki 40% akrilonitrilni o'z ichiga olishi mumkin.

Tarkibdagi ingredientlar sonini o'zgartirib, siz olingan materialning turli xususiyatlariga erishishingiz mumkin. Akrilonitrilning ulushiga, xususiyatlariga qarabKauchuklar qattiqlik, yopishqoqlik, moy va benzinga chidamliligi bilan farq qilishi mumkin. NAC ning ulushi strukturaviy birliklarning molekulalararo ta'siriga ta'sir qiladi. Aynan shu omil nitril butadien kauchukidan xalq xo'jaligining ayrim sohalarida foydalanishga ta'sir qiladi. Shunga qaramay, u sanoat kauchuklarining ulkan assortimentini ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi.

Material kamchiliklar

BNR qo'shilishi bilan ishlab chiqarilgan kauchuk buyumlar mukammal ko'rsatkichlarga ega bo'lishiga qaramay (yuqori kuchlanish va egiluvchanlik, nisbiy cho'zilish, yirtiq va ishqalanishga chidamlilik, mukammal neft va benzinga chidamlilik), bu material va ba'zi kamchiliklar.

Mexanizmlar tezligining oshishi va sovutish moyining etishmasligi bilan bog'liq qattiqroq ish sharoitlari kauchuk elementlarning faqat +150 darajagacha bo'lgan haroratda ishlashiga olib keladi. Ishlash harorati ushbu qiymatdan yuqoriga ko'tarilganda, struktura paydo bo'ladi, keyin esa NBR asosida yaratilgan kauchuklarni yo'q qilish sodir bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, qizdirilgan kauchuk qattiq va mo'rt bo'lib qoladi.

Past haroratga ta'sir qilish nitril kauchuk ishlab chiqarishda qo'llanilgan kauchuk mahsulotlariga ham salbiy ta'sir ko'rsatadi. Ular uchun optimal ish harorati -35˚S dan past bo'lmagan deb hisoblanadi.

Zamonaviy kauchuk modifikatsiyalari

Kauchuk mahsulotlarni yaratish uchunnoyob xususiyatlar to'plami, kauchuklarning yanada zamonaviy modifikatsiyalari qo'llaniladi. Vodorodlangan nitril butadien kauchuklari modifikatsiyadagi istiqbolli ishlanmalardan biri hisoblanadi. Ular kauchuk ishlab chiqarishning har xil turlarida mukammal qayta ishlash xususiyatlariga ega.

Polivinilxlorid bilan modifikatsiyalangan kauchuklar asosida ishlab chiqarilgan kauchuk ob-havoga chidamliligi (-50 darajagacha) va +160 darajagacha bo'lgan ekstremal ish haroratida yanada barqaror ishlash imkonini beradi. Nitril kauchuklari asosida ishlab chiqarilgan mahsulotlardan yirtiqqa chidamlilik va aşınma qarshiligi jihatidan sezilarli darajada ustundir. Kimyoviy agressiv muhitning faol ta'siriga mukammal qarshilik ko'rsatadi. Biroq, bu kauchuk unchalik kuchli va elastik emas. Shuning uchun, materialning qayta ishlash xususiyatlarini yaxshilash uchun u ko'pincha an'anaviy nitril kauchuk turlari bilan birgalikda qo'llaniladi.

Vulkanizatsiya

Butadien-nitril kauchuklarini vulkanizatsiya qilish jarayoni oltingugurt, shuningdek, tiuram, organik peroksidlar, alkilfenol-formaldegid qatronlari va organxlorli birikmalar yordamida amalga oshiriladi. Harorat 140 ° dan 190 ° C gacha o'zgarishi mumkin. Bu jarayonda vulkanizatsiyaning katta platosi kuzatiladi. NAC tarkibining ortishi vulkanizatsiya tezligining oshishiga yordam beradi. Olingan kauchuklarning sifati vulkanizatorlarning o'ziga xos xususiyatlari bilan baholanadi.

Xususiyatlar

BNC xususiyatlari aniqlanganAkrilonitril tarkibi. Ushbu turdagi kauchuk ketonlarda, ba'zi uglevodorod eritmalarida va efirlarda yaxshi eriydi. Alifatik uglevodorodlar va spirt nitril butadien kauchuklarining erishiga deyarli ta'sir qilmaydi. Materialning tarkibidagi akrilonitrilning ko'payishi polimer zanjirlari orasidagi molekulalararo ta'sirga yordam beradi: materialning tarkibida NAA qancha ko'p bo'lsa, shisha o'tishning zichligi va harorati shunchalik yuqori bo'ladi. NAA ning ortishi dielektrik xossalarni pasaytiradi, aromatik erituvchilarda eruvchanlik darajasini pasaytiradi va alifatik uglevodorodlarda shishishga chidamliligini oshiradi.

Kauchukning polimerlanish jarayoniga qarab, uni turli plastoelastik xususiyatlarga ega ishlab chiqarish mumkin. Ular quyidagilar bo'lishi mumkin:

• Juda qattiq (Defo qattiqligi 21,5 - 27,5 N). Bunday kauchukni belgilashda uning nomiga "T" harfi qo'shiladi.
• Qattiq (Defo qattiqligi 17,5 - 21,5 N).
• Yumshoq (Defoning qattiqligi 7,5 - 11,5 N). Bunday kauchukni belgilashda uning nomiga "M" harfi qo'shiladi.

Emulsifikator sifatida alkilsulfonatlar bilan ishlab chiqarilgan NBRlar uchun belgiga "C" harfi qo'shiladi. Masalan, SKN-26MS yumshoq kauchuk bo'lib, 26% bog'langan NACni o'z ichiga oladi va preparatda biologik parchalanadigan alkil sulfonat emulsifikatori ishlatilgan.