Butadiene karet nitrile: sifat, produksi, aplikasi

Karet butadiene-nitrile (BNK) minangka bahan mentah utama kanggo prodhuksi macem-macem jinis karet kanthi daya tahan optimum. Iki minangka bahan polimer sintetis sing diduwéni dening kopolimerisasi butadiena kanthi akrilonilril (NAC). Bisa kasebut nitrile, divinyl nitrile, butadiene-acrylonitrile rubbers utawa butacryl. Ing sebutan internasional, bahan iki ditandhani NBR (nitrile-butadienerubber), ing desain domestik - SKN (karet nitrile sintetis).

Ngendi wae

Karet jinis iki asring dienggo ing industri kasebut, saengga produk karet sing optimal kanggo lingkungan agresif penting. Penting banget minangka sifat karet butadiene-nitrile, minangka elastisitas dhuwur lan deformasi residu sing cilik. Bahan iki dienggo sacara luas ing prodhuksi unsur karet sing langsung kontak karo bahan kimia sing aktif - kabeh jinis segel, gasket, sendhang ekspansi karet, selang bahan bakar lan minyak, sabuk penggerak, tangki bahan bakar otomatis, industri penerbangan lan industri minyak, pencetakan piringan lan Produk liyane.

Produk digawe ing basis karet iki, ora dadi gedhe ing cairan berair, antifreeze lan banyu. Sawetara jinis bahan kasebut digawe saka sarung tangan kabel listrik lan karet, sing nduweni kekuatan lan daya tahan khusus. Iki digunakake ing produksi manéka adhesives, sealants lan umpluk umpluk. Karet minangka basis ing produksi adhesives.

Kapan lan ing endi karet iki katon?

Produksi karet butadiene-nitrile dicathet ing taun 1934 ing Jerman. Ing wektu kuwi, ilmuwan Jerman nyiptakake materi sing unik lan paten kasebut kanthi jeneng Buna-N. Sajrone Perang Donya II, materi anyar dadi populer ing industri militer.

Amarga kurang bahan baku alami, kepemimpinan puncak AS ngluncurake program khusus, nglibatake pembangunan aktif produksi karet butadiene-nitrile lan bahan mentahan sintetis liyane kanggo barang karet. Materi sing diprodhuksi ing program iki diarani GR-N. Dina iki, BNK dadi salah siji sing paling dituntut kanggo tujuan khusus. Diprodhuksi ing luwih saka 20 negara.

Produksi BNK

Jenis materi iki ditampa dening polimerisasi struktural ing emulsion banyu. Proses iki ditindakake ing suhu dhuwur lan kurang. Monomer utama kanggo produksi yaiku butadiene-1,3 lan acrylonitrile (NAC), dicampur karo proporsi tartamtu. Bahan kasebut ora gumantung ing suhu. Sawisé nyatakaké hukum kopolimerisasi statistik, kudu dicathet yèn tandem monomer iki kudu duwé sipat komposisi azeotropik sing ngandhut kira-kira 40% akrilonitril sajrone campuran monomer.

Ing prodhuksi jinis karet iki, ana perlu kanggo dimurnèkaké kanthi lengkap nalika koagulasi emulsifiers digunakake kanggo polimerisasi. Ing karet sing diasilake, jumlah abu saka mineral lan impurities sing ora penting (ora luwih saka 1%) diijini. Padha bisa diisi karo antioksidan sing bisa diombe utawa ora bisa diombe.

Apa BNC?

Ing negara kita, karet kuwi minangka karet butadiene-nitrile-18 (SKN-18), karet butadiene-nitrile-26 (SKN-26) lan karet nitrile-40 (SKN-40) Indeks angka ing gelar nunjukaken jumlah unit acrylonitrile dalam polimer. Sampeyan bisa ngandhut, 18, 26 utawa 40% asam asetat nitril.

Ngganti jumlah bahan panyusun, sampeyan bisa entuk materi sing beda saka materi sing diasilake. Gumantung persentasi acrylonitrile, sifat karet bisa beda-beda ing kekerasan, viskositas minyak, lan resistance bensin. Persentase NAC duweni efek intermolekular saka unit struktural. Iki faktor sing nyebabake nggunakake karet nitrile butadiene ing wilayah tartamtu ing perekonomian nasional. Nanging, bahan iki digunakake minangka bahan mentah kanggo ngasilake pirang-pirang produk karet industri.

Kekurangan materi

Senadyan kasunyatane, produk karet sing diprodhuksi kanthi nambah BNK nduweni komplek paramater banget (kekuatan dhuwur lan daktilitas ing babagan, elongation, resistance to tearing and abrasion, resistance banget minyak lan bensin), materi iki duwe sawetara kekurangan.

Penguatan kondisi operasi, gegayutan karo kenaikan kecepatan mekanisme lan lack of oil cooling, ngasilake fakta yen unsur karet mung bisa digunakake ing suhu nganti +150 derajat. Nalika suhu operasi mundhak luwih dhuwur ing nilai iki, mbentuk lan ngrusak karet sing digawe kanthi basis BNC. Ing tembung liyane, karet sing digawe panas dadi rapet.

Pengaruh temperatur kurang uga duwe efek negatif ing produk karet, ing prodhuksi karet butadiene-nitril sing digunakake. Paling luweh dianggep ora digunakake ing suhu -35 ° C.

Modifikasi modern saka karet

Kanggo nggawe produk karet kanthi sipat unik, modifikasi karet luwih modern digunakake. Salah siji saka perkembangan sing cetha ing modifikasi iki yaiku hydrogenated butadiene-nitrile rubbers. Padha duwe sifat teknologi sing apik banget kanggo maneka warna jinis produksi karet.

Karet, digawe ing basis karet sing diowahi karet, menehi indikator luwih stabil kanggo resistance cuaca (nganti -50 derajat) lan suhu operasi ekstrim nganti +160 derajat. Iku luwih unggul kanggo produk sing digawe ing basis butadiena-nitrile karet, resistance kanggo tearing lan nyandhang resistance. Nduweni resistensi banget kanggo efek aktif media kimia sing agresif. Nanging, karet iki ora kuwat lan kuwat. Mulane, kanggo nambah sipat teknologi saka materi, paling kerep digunakake ing kombinasi karo jinis butadiene-nitrile konvensional.

Vulkanisasi

Proses vulcanisasi butadiena-nitrile karet dilakokake kanthi belerang, uga thiuram, peroksida organik, resin alkilfenol-formaldehida lan senyawa organoklorin. Suhu bisa bervariasi saka 140˚ nganti 190˚C. Nalika proses iki dilakoni, sawijining plato vulkanisasi gedhe katon. Isi tambah NAC ningkatake tingkat vulkanisasi. Kualitas karet sing diduweni dievaluasi kanthi ciri-ciri vulkanisasi.

Properties

Properti saka BNCs ditemtokake dening isi acrylonitrile. Iki jenis karet gampang larut ing keton, solusi hidrokarbon lan ester tartamtu. Hidrokarbon alifatik lan alkohol ora nduweni efek ing pembubaran karet butadiene-nitrile. Tambah ing komposisi acrylonitrile materi sing ningkatake aksi intermolekular antarane polimer ranté: luwih NAK ing komposisi materi, luwih dhuwur densitas lan rezim temperatur peningkatan vitrifikasi. Isi tambah NAC nyuda sipat dielektrik, ngurangi tingkat solubility ing pelarut aromatik lan ningkatake ketahanan swelling ing hidrokarbon alifatik.

Gumantung ing aliran polimerisasi karet, bisa diprodhuksi kanthi ciri plastoelastic sing beda. Padha bisa:

• Sangat hard (kekerasan miturut Defo 21.5 - 27.5 N). Nalika menehi tandha karet, huruf "T" ditambahake ing jenenge.
• Hard (kekerasan miturut Defo 17.5 - 21.5 N).
• Soft (kekakuan miturut Defo 7.5 - 11.5 N). Nalika nglebokake karet kaya, huruf "M" ditambahake ing jenenge.

Kanggo BNK, diprodhuksi kanthi partisipasi alkil sulfonat minangka pengemulsi, huruf "C" ditambahake kanggo tandha. Contone, SKN-26MS minangka karet alus ing ngendi 26% saka NAK bound ana lan emulsifier alkil sulfonat biodegradable digunakake ing preparation.