Синтетический каучук; материал, который стал незаменимым в современной промышленности, а также повседневной жизни. Этот полимерный продукт доказал свою ценность и универсальность при использовании в различных областях.
В этой статье рассмотрим особенности производства синтетического каучука, изучим различные виды этого материала, обсудим основные свойства, которые делают его столь привлекательным для производства различных товаров.
Синтетический каучук - что это?
Синтетический каучук (СК) - это искусственный полимерный материал. Основная цель его производства – замена естественного каучука, получаемого из сока растений рода Hevea brasiliensis, также известного как каучуковое дерево.СК - это полимерные соединения, которые обладают гибкостью, упругостью, хорошей устойчивостью к разным условиям эксплуатации: высокая или низкая температура, воздействие агрессивных химических агентов. СК разрабатывается на основе нефтепродуктов. Его получают путем полимеризации или сополимеризации бутадиена, стирола, изопрена, неопрена, хлорпрена, изобутилена, а также нитрила акриловой кислоты.
Технология производства
Технология производства синтетического каучука может меняться в зависимости от типа СК (изопреновый, бутадиеновый, бутадиен-метилстирольный и др.). Рассмотрим основные методы производства.
Получение и переработка каучука
Синтетический каучук производится путем химической полимеризации мономеров – малых молекул, из которых затем формируются полимерные цепи. Основные этапы получения синтетического продукта:
- Выбор мономеров. В зависимости от типа СК, который требуется получить, выбираются необходимые мономеры. Например, для получения стирол-бутадиенового каучука (SBR, БСК) мономерами будут выступать стирол и бутадиен.
- Полимеризация. Мономеры подвергаются процессу полимеризации, где они соединяются в длинные полимерные цепи. Есть два основных типа полимеризации – эмульсионная, а также массопередача. Эмульсионная полимеризация проводится в водных растворах мономеров, что позволяет получать латекс – дисперсию каучука в воде. Массопередача –процесс, который включает перенос вещества в пределах одной фазы через поверхность раздела фаз и в пределах другой фазы.
- Выделение каучука. После полимеризации каучук представляет собой вязкую массу, которая должна быть выделена из раствора. В случае эмульсионной полимеризации латекс сначала коагулируется, образуя «гроздья» частиц каучука. Затем каучук отделяют от воды с помощью отжима или центрифугирования.
- Очистка. Выделенный СК проходит через процесс очистки, чтобы удалить остатки катализаторов, других примесей.
- Вулканизация. Полученный СК может использоваться в невулканизованном состоянии или подвергаться процессу вулканизации. Вулканизация – процесс добавления специальных химических добавок, например, серы. Это необходимо для повышения его прочности, упругости, термостойкости.
После вулканизации СК готов к использованию в разных отраслях промышленности. Он может быть переработан различными способами, включая экструзию, прессование, формование, инъекционное литье.
Виды синтетических каучуков
В настоящее время на рынке представлено большое разнообразие синтетических каучуков, различающихся по свойствам, а также характеристикам. Их можно разделить на две основных группы: каучуки общего назначения и каучуки специального назначения. При этом обе группы относятся к синтетическим материалам.
В чем различия натурального и синтетического каучука
Натуральный каучук и синтетический каучук – материалы, у которых сходная структура, но различия в сырье, которое используется при производстве, а также свойствах. Например, продукт общего назначения используется при производстве тех изделий, в которых важна сама природа резины и нет каких-либо особых требований.
Натуральный каучук в чистом виде практически не используется. Связано это с его поведением при воздействии низких и высоких температур. А вот вулканизированный натуральный каучук служит сырьем для производства резины и всевозможных изделий из нее.
Натуральный каучук получают из сока гевеи (Hevea brasiliensis) – «резинового» дерева. Этот сок является природной смолой, которая после сбора и обработки затвердевает, превращаясь в натуральный каучук. СК создается искусственно с помощью химических процессов на основе нефти или других исходных материалов. Такие материалы, как, например, стирол и бутадиен, обрабатываются и полимеризуются для получения продукта.
В основе натурального каучука молекулы полиизопрена. Природные цепи каучука обладают высокой эластичностью, способностью быстро возвращаться в исходное состояние после деформации. У СК разные структуры в зависимости от используемых производственных процессов и особенностей исходного сырья.Важно понимать, что коагулированный натуральный и синтетический каучук в исходном состоянии малопригоден. Это липкая, термопластичная и мягкая масса с очень низкой прочностью на растяжение. Перед использованием его необходимо подвергнуть таким процессам, как вулканизация.
Натуральный каучук характеризуется упругостью, гибкостью, износостойкостью. Он хорошо работает в широком диапазоне температур. Широко используется для производства автомобильных шин, различных изделий (резиновых сапог и т.д.).СК, в зависимости от его состава и структуры, может обладать разными свойствами. Например, некоторые виды материала обладают повышенной износостойкостью, а также температурной стойкостью.
Натуральный каучук является ограниченным ресурсом, так как он производится только из бразильской гевеи, которая растет в определенных регионах. Это приводит к повышению стоимости продукта, произведенного из натурального сырья.Синтетический каучук производится в промышленных масштабах, что делает его более доступным и позволяет получать различные типы каучуков с разными свойствами для разных сфер применения.
Области применения синтетического каучука
У СК широкая область использования. Свойства продукта могут задаваться в процессе производства, что делает его весьма универсальным и широко применимым материалом. Рассмотрим основные области применения СК:
- Автомобильная промышленность. СК широко используется для производства автомобильных шин, пластинчатых пружин, прокладок и уплотнителей, амортизаторов, приводных ремней, других автомобильных деталей. Например, шины из СК обладают хорошей износостойкостью, отличной адгезией к дорожному покрытию.
- Производство резиновых изделий. СК используется для создания разных резиновых изделий, таких как резиновые сапоги, перчатки, соски для детей, резиновые маты, многие другие товары повседневного использования.
Обувная и текстильная промышленность. В текстильной и обувной промышленности СК применяется для изготовления подошв, уплотнительных элементов, прокладок, других компонентов, которые должны обладать высокой износостойкостью, гибкостью.
- Медицина. Используется для производства медицинских изделий, таких как перчатки, шприцы, трубки для переливания, другие медицинские расходные материалы.
- Электротехника. Широко применяется в изоляции проводов и кабелей, так как обладает хорошими диэлектрическими свойствами, устойчивостью к высоким температурам.
- Производство резиновых прокладок, уплотнителей. Используется для создания разных видов прокладок и уплотнителей, применяемых в машинах, оборудовании, других промышленных установках для предотвращения утечек, обеспечения герметичности соединений.
- Строительная промышленность. В строительстве СК может использоваться для создания герметизирующих материалов, прокладок, резиновых дверных и оконных уплотнителей, а также некоторых кровельных материалов.
- Производство спортивных товаров. Применяется для изготовления мячей, ручек для тренажеров, других спортивных товаров.
Каучук в химической промышленности
Предприятия химической промышленности выпускают различные типы синтетических каучуков, причем некоторые из них превосходят натуральные. Широко распространены сополимерные соединения, полученные при совместной реакции бутадиена с ненасыщенными соединениями.
Основные направления деятельности предприятий:
- Производство пластмасс. Каучук может быть добавлен к полимерам для улучшения их свойств, таких как упругость, гибкость, ударная прочность. Модификатор ударопрочности добавляется в различные виды пластмасс для создания прочных и долговечных материалов, которые используются в производстве упаковки, бытовых изделий, электроники, других продуктов.
- Производство клеев, герметиков. СК входит в состав многих клеев и герметиков, которые обладают высокой адгезией к различным поверхностям, обеспечивают герметичность соединений. Каучуковые компоненты используются в клеевых составах для различных отраслей, включая строительство, автомобильную промышленность, мн. др.
- Производство каучуковых латексов. Каучуковые латексы – это стабильные дисперсии мельчайших частиц каучука в воде или других растворителях. Они широко используются для производства резиновых изделий методом литья, например, резиновых перчаток, презервативов, резиновых игрушек, других изделий.
- Производство эластомеров, резиновых пленок. СК используется в химической промышленности для производства резиновых пленок. Получаемый гидроизоляционный материал используется для создания прудов, бассейнов, других водоемов. У материала высокая стойкость к ультрафиолетовому излучению и стабильность при перепаде температур – высокая эластичность от -45˚С до 130˚С.
- Модификаторы.СК может быть добавлен в различные полимерные материалы, чтобы изменять их характеристики, придать им новые свойства. Например, добавление каучука в полимеры улучшает их упругость, устойчивость к разрыву, повышает адгезию, термическую стабильность.
Каучуковая промышленность и ее продукция играют важную роль во многих отраслях, обеспечивая возможность создания различных материалов и изделий, которые используются в повседневной жизни, а также промышленности.
У компании Химстаб вы можете купить добавку для полимеров: для полистирола, полиэтилена, поливинилхлорида и полипропилена, для заказа свяжитесь с сотрудниками нашей компании по номеру: +7 (495) 789 86 77. Также можно отправить запрос на e-mail нашей компании: info@himstab.ru. На цену влияет объем приобретаемой партии продукции. Обращайтесь, мы гарантируем качество наших материалов.
