בוטדיאן גומי ניטריל: תכונות, ייצור, יישום
בוטאדיאן - ניטריל גומי (BNK) - הסוג העיקריחומרי גלם לייצור סוגים שונים של גומי עם עמידות אופטימלית. זהו חומר פולימרי סינטטי המתקבל על ידי קופולימריזציה של butadiene עם acrylonitrile (NAC). זה יכול להיקרא ניטריל, ניטריל divinyl, butadiene-acrylonitrile גומי או butacryl. ב הייעוד הבינלאומי, חומר זה מסומן NBR (nitrile-butadienerubber), בעיצוב המקומי - SKN (גומי ניטריל סינתטי).
היכן שניתן
סוג זה של גושים משמשים לרוב אלהתחומי התעשייה איפה זה יציבות אופטימלית חשובה של מוצרי גומי למדיה אגרסיביים כימי. חשיבות רבה הם את המאפיינים של גומי סטירן-ניטריל כאלה, כגון גמישות גבוהה וכן לעיוות בלתי הפיכה קטנה. חומר זה נמצא בשימוש נרחב בייצור של אלמנטי גומי אשר נמצאים בקשר ישיר עם החומר הפעיל כימי - זה יכול להיות כל מיני חותמות, אטמים, מפרקים רחבים גומי, זרנוקי דלק, חגורות כונן, דלק, טנקי מכונית, אוויר תעשיית הנפט, צלחת אופסט ו מוצרים אחרים.
המוצרים עשויים על בסיס זה גומי,אין להתנפח נוזלים שמנוני, נוזל לרדיאטור ומים. של סוגים מסוימים של חומר כזה, מעטפת החיווט חשמל וכפפות גומי הם בעלי חוזק מיוחד ועמידות. הוא משמש בייצור של דבקים שונים, חומרי איטום הרכבה קצף. גומי הוא הבסיס בייצור של דבקים.
מתי ואיפה הופיע הגומי הזה?
ההכנה של גומי בוטאדיני-ניטריל היתהשנרשם בשנת 1934 בגרמניה. באותה תקופה, מדענים גרמנים יצרו חומר ייחודי ופטנט אותו תחת השם Buna-N. במהלך מלחמת העולם השנייה, חומר חדש הפך פופולרי מאוד בתעשיות הצבאיות.
בגלל המחסור של חומרי גלם טבעיים, גבוה יותרהנהגת ארה"ב השיקה תוכנית מיוחדת, מה שמרמז על פיתוח פעיל של ייצור של גומי butadiene-nitrile וסוגים אחרים של חומרי גלם סינתטיים עבור RTI. החומר שהופק תחת תוכנית זו נקרא GR-N. עד כה, BNK הפך לאחד המבוקשים ביותר למטרות מיוחדות. הוא מיוצר ביותר מ 20 מדינות.
ייצור BNK
סוג זה של חומר מתקבל על ידיפילמור בונה בתחליב מימי. התהליך מתבצע הן בטמפרטורות גבוהות ונמוכות. מונומרים הראשי לייצור שלהם הם butadiene-1,3 ו acrylonitrile (NAC), מעורבים בחלק מסוים. חומרים אלה אינם תלויים בטמפרטורה. אם ניקח בחשבון את חוקי קופולימריזציה סטטיסטית, יש לציין כי זה טנדם של מונומרים צריך את המאפיינים של הרכב azeotropic המכיל כ 40% של אקרילוניטריל בתערובת של מונומרים.
בייצור של סוג זה של גומי מופיעצורך טיהור שלם יותר במהלך קרישה של תחליבים המשמשים פילמור. ב מיוצרים גרוטאות, כמות לא משמעותי של אפר של מינרלים זיהומים נדיפים (לא יותר מ 1%) מותר. הם יכולים להיות מלאים נוגדי חמצון צבעוניים או שאינם צבעוניים.
מה זה BNC?
במדינה שלנו, אלה סוגים של גושים עשויים,כמו בוטאדין ניטריל גומי 18 (SKN-18), בוטאדיאן-ניטריל גומי -26 (SKN-26) ו butadiene ניטריל גומי -40 (SKN-40). מדד הספירה בציונים מציג את מספר יחידות acrylonitrile בפולימרים. הם יכולים להכיל, בהתאמה, 18, 26 או 40% חומצה אקרילית nitrile.
שינוי מספר המרכיבים המרכיבים, אתה יכוללהשיג מאפיינים שונים של החומר שהתקבל. בהתאם לאחוז של acrylonitrile, את המאפיינים של גומיות יכול להשתנות קשיות, צמיגות שמן, והתנגדות בנזין. אחוז NAC משפיע על אפקט intermolecular של יחידות מבניות. זה גורם זה משפיע על השימוש גומי butadiene ניטריל באזורים מסוימים של הכלכלה הלאומית. עם זאת, הוא משמש כחומר גלם לייצור מגוון עצום של מוצרי גומי תעשייתיים.
החסרונות של החומר
למרות העובדה כי מוצרי גומי,עם תוספת של BNC, יש קומפלקס שלם של פרמטרים מצוינים (חוזק גבוה משיכות מתיחה, התארכות יחסית, התנגדות קריעה שחיקה, שמן מעולה עמידות בנזין), יש כמה חסרונות לחומר זה.
תנאי הפעלה קשים יותר הקשוריםהגדלת המהירות של המנגנונים וחוסר בשמן קירור, מוביל לעובדה כי אלמנטים גומי יכול לעבוד רק בטמפרטורות של עד 150 מעלות. כמו טמפרטורת ההפעלה עולה מעל ערך זה, גושים שנוצרו על בסיס של BNC מובנים, ולאחר מכן נהרסו. במילים אחרות, הגומי המחומם הופך להיות קשה ופריך.
ההשפעה של טמפרטורות נמוכות היא רק שליליתמשפיע על מוצרי גומי, בייצור אשר בוטאדיאן-ניטריל גומי שימש. אופטימלית עבורם היא טמפרטורת ההפעלה לא נמוך מ -35 ° C.
שינויים מודרניים של גומי
ליצירת מוצרי גומי עםקומפלקס ייחודי של מאפיינים, להשתמש בשינויים מודרניים יותר של גושים. אחד ההתפתחויות המבטיחים בשינוי הם hydrogenated butadiene-nitrile גומי. יש להם תכונות טכנולוגיות מצוינות עבור סוגים שונים של ייצור גומי.
גומי על בסיס שינויפוליוויניל כלוריד, נותן אינדיקטורים יציבים יותר להתנגדות מזג האוויר (עד 50 מעלות) וטמפרטורות הפעלה קיצוניים עד +160 מעלות. זה הרבה יותר טוב על מוצרים שנעשו על בסיס של butadiene-nitrile גומי, התנגדות קריעה ללבוש התנגדות. יש התנגדות מצוינת את ההשפעות הפעילות של התקשורת אגרסיבי מבחינה כימית. עם זאת, גומי זה לא כל כך חזק אלסטי. לכן, על מנת לשפר את המאפיינים הטכנולוגיים של החומר, הוא משמש לרוב בשילוב עם סוגים קונבנציונליים של גומי butadien- ניטריל.
וולקניזציה
תהליך של גיפור של butadien- ניטריל גומימתבצע עם גופרית, כמו גם thiuram, חמצני אורגני, alkylphenol פורמלדהיד שרפים תרכובות organochlorine. הטמפרטורה יכולה להשתנות בין 140 ל -190 מעלות צלסיוס. כאשר תהליך זה מתבצע, הרמה גדול וולקניזציה מופיע. התוכן המוגבר של NAC מקדם עלייה בשיעור הוולקניזציה. איכות של גושים שהושגו מוערכת על ידי המאפיינים הטבועים של vulcanizers.
מאפיינים
המאפיינים של BNC נקבעים על ידיacrylonitrile. סוג זה של מסיסים הוא מסיס בקלות בקטונים, פתרונות פחמימנים מסוימים ואסטרים. פחמימנים אליפטיות ואלכוהול אין כמעט שום השפעה על פירוק של מוטות butadiene-nitrile. הגידול בהרכב של החומר acrylonitrile מקדם אינטראקציה intermolecular בין שרשראות הפולימר: ככל NAK בהרכב של החומר, גבוה יותר צפיפות משטר הטמפרטורה של הגברה. התוכן המוגבר של NAC מפחית את המאפיינים הדיאלקטריים, מקטין את מידת המסיסות בממיסים ארומטיים ותורם לעלייה בהתנגדות הנפיחות בפחמימנים אליפטיים.
בהתאם לזרימה של פילמור של גומי, זה יכול להיות מיוצר עם פרמטרים plastoelastic שונים. הם יכולים להיות:
- קשה מאוד (קשיחות Defo 21.5 - 27.5 N). כאשר מסמנים גומי כזה, האות "T" מתווספת לשמה.
- קשה (נוקשות על פי Defo 17.5 - 21.5 N).
- רך (נוקשות על פי Defo 7.5 - 11.5 N). בעת סימון כזה גומי, האות "M" מתווסף שמו.
עבור BNK, מיוצרים עם השתתפותאלקיל סולפונים כמחליפים, האות "C" מתווספת לסימון. לדוגמה, SKN-26MS הוא גומי רך שבו 26% של NAC מחויב נוכחי מתכלה alkyl sulfonate מתכלה שימש בהכנה.
