Butadien nitril kauçuğu: özellikleri, üretim, uygulama

Butadien-nitril kauçuk (BNK) optimum dayanıklılık ile çeşitli kauçuk üretiminde ana hammaddedir. Bu, bütadien ile akrilonitril (NAC) kopolimerizasyonu ile elde edilen sentetik bir polimer maddesidir. Buna nitril, divinil nitril, bütadien-akrilonitril kauçukları veya butakril denilebilir. Uluslararası atıfta, bu materyal, yerli dizaynta - SKN (sentetik nitril kauçuk) NBR (nitril-bütadinerjatör) olarak işaretlenmiştir.

Uygun olduğu yerde

Bu tip kauçuk çoğu zaman kauçuk ürünlerinin kimyasal olarak agresif ortamlara optimum direncinin önemli olduğu endüstrilerde kullanılır. Yüksek elastikiyet ve küçük bir artık deformasyon gibi butadien-nitril kauçuk gibi özelliklere büyük önem verilmektedir. Bu malzeme, kimyasal olarak aktif maddelerle doğrudan temas eden kauçuk elemanların üretiminde yaygın olarak kullanılır - her çeşit conta, conta, lastik genleşme derzleri, yakıt ve yağ hortumları, tahrik kayışları, otomatik yakıt tankları, havacılık ve petrol endüstrileri, baskı ofset levhaları ve Diğer ürünler.

Bu kauçuk esaslı ürünler, yağlı sıvılar, antifriz ve suda şişme yapmayın. Bu tür malzemelerin bazı türleri, özel güç ve dayanıklılığa sahip olan elektrik kabloları ve lastik eldivenlerden oluşur. Çeşitli yapıştırıcılar, macunlar ve montaj köpükleri imalatında kullanılır. Kauçuk, yapıştırıcıların üretiminde temel oluşturur.

Bu kauçuk ne zaman ve nerede ortaya çıktı?

Butadien-nitril kauçuk üretimi 1934'te Almanya'da kaydedildi. O zaman, Alman bilim adamları benzersiz bir malzeme oluşturdu ve Buna-N adı altında patent aldı. İkinci Dünya Savaşı sırasında, askeri sanayide yeni malzemeler son derece popüler hale geldi.

Doğal hammadde eksikliğinden dolayı ABD üst düzey liderliği, butadien-nitril kauçuk ve diğer sentetik hammaddelerin kauçuk ürünler için aktif olarak geliştirilmesini içeren özel bir program başlattı. Bu program kapsamında üretilen materyale GR-N adı verildi. Bugün BNK, özel amaçlar için en çok talep edilen kauçuklardan biri haline geldi. 20'den fazla ülkede üretilmektedir.

BNK üretimi

Bu tür malzeme sulu bir emülsiyonda yapısal polimerizasyon ile elde edilir. İşlem hem yüksek hem de düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Üretim için ana monomerler bütadien-1,3 ve akrilonitril (NAC), belirli bir oranda karıştırılmıştır. Bu maddeler sıcaklığa bağlı değildir. İstatistiksel kopolimerizasyon kanunlarını dikkate alarak, monomerlerin bu tandeminin bir monomerler karışımı içinde yaklaşık% 40 akrilonitril içeren bir azeotropik kompozisyon özelliklerine sahip olması gerektiğine dikkat edilmelidir.

Bu tip lastiklerin üretiminde, polimerizasyon için kullanılan emülsiyonlaştırıcı maddelerin pıhtılaşması sırasında daha kapsamlı bir saflaştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Üretilen kauçuklarda, önemsiz miktarda mineral ve uçucu safsızlıklar (% 1'den fazla olmamalıdır) izin verilir. Renkli veya renklendirilemeyen antioksidanlarla doldurulabilirler.

BNC Nedir?

Ülkemizde bütadien-nitril kauçuk-18 (SKN-18), butadien-nitril kauçuk-26 (SKN-26) ve butadien nitril kauçuk-40 (SKN-40) gibi kauçuklar üretilmektedir. Notların sayısal indeksi, polimerlerdeki akrilonitril birimlerinin sayısını gösterir. Sırasıyla,% 18,% 26 veya% 40 nitril akrilik asit içerebilirler.

Oluşturulan bileşen sayısını değiştirirseniz, ortaya çıkan maddenin farklı özelliklerini elde edebilirsiniz. Akrilonitril yüzdesine bağlı olarak, kauçukların özellikleri sertlik, yağ viskozitesi ve benzin direnci bakımından farklılık gösterebilir. NAC yüzdesi, yapısal birimlerin molekül içi etkisini etkiler. Ulusal ekonominin belirli alanlarında bütadien nitril kauçuk kullanımını etkileyen bu faktördür. Bununla birlikte, çok sayıda endüstriyel kauçuk ürününün imalatı için ham madde olarak kullanılır.

Malzemenin dezavantajları

BNK ilavesi ile üretilen kauçuk ürünlerinin, mükemmel parametrelerin bütün bir kompleksine (gerilme, uzama, yırtılma ve aşınmaya karşı yüksek mukavemet ve süneklik, mükemmel yağ ve benzin direnci) sahip olmasına rağmen, bu malzemenin bazı dezavantajları vardır.

Mekanizma hızındaki artışa ve soğutma yağının olmamasına bağlı olarak çalışma koşullarının sertleştirilmesi, kauçuk elemanların sadece +50 dereceye kadar sıcaklıklarda çalışmasına neden olmaktadır. Çalışma sıcaklığı bu değerin üzerine çıktığında, BNC temelinde oluşturulan kauçukların yapılandırılması ve yok edilmesi gerçekleşir. Başka bir deyişle, ısıtılmış kauçuk sertleşir ve kırılgan olur.

Düşük sıcaklıkların etkisi, üretiminde bütadien-nitril kauçuğu kullanılan kauçuk ürünleri üzerinde de olumsuz bir etkiye sahiptir. Onlara göre optimum çalışma sıcaklığı -35 ° C'nin altında değildir.

Kauçukların modern modifikasyonları

Benzersiz bir kompleks özellikli kauçuk ürünler oluşturmak için daha modern kauçuk modifikasyonları kullanılır. Modifikasyonun vaat eden gelişmelerden birisi hidrojene bütadien-nitril kauçuklarıdır. Çeşitli lastik üretimi için mükemmel teknolojik özelliklere sahiptirler.

Kauçuk, kauçukla modifiye edilmiş lastikler temelinde yapılmış olup, hava koşullarına karşı direnç (-50 dereceye kadar) ve +160 dereceye kadar aşırı çalışma sıcaklıkları için daha kararlı göstergeler verir. Butadien-nitril kauçuk esaslı, yırtılmaya dirençli ve aşınmaya dirençli olan ürünlerden çok daha üstün. Kimyasal açıdan agresif ortamın etkin etkilerine karşı mükemmel dirençlidir. Bununla birlikte, bu kauçuk o kadar güçlü ve elastik değildir. Bu nedenle, malzemenin teknolojik özelliklerini iyileştirmek için, çoğunlukla geleneksel bütadien-nitril kauçuk türleri ile birlikte kullanılır.

vulkanizasyon

Butadien-nitril kauçuklarının vulkanizasyon işlemi sülfürün yanı sıra tiuram, organik peroksitler, alkilfenol-formaldehit reçineleri ve organoklorin bileşikleri ile gerçekleştirilir. Sıcaklık 140 ° ila 190 ° C arasında değişebilir. Bu işlem sırasında büyük bir vulkanizasyon platosu ortaya çıkar. NAC'nin artan içeriği, vulkanizasyon hızında bir artışa yardımcı olur. Elde edilen kauçukların kalitesi vulkanizatörlerin kendine özgü özellikleri ile değerlendirilir.

özellikleri

BNC'lerin özellikleri akrilonitril içeriği ile belirlenir. Bu tür kauçuklar ketonlarda, bazı hidrokarbon solüsyonlarında ve esterlerinde kolayca çözünür. Alifatik hidrokarbonlar ve alkolün butadien-nitril kauçuklarının çözünmesi üzerinde neredeyse hiç etkisi yoktur. Malzeme akrilonitrilin bileşimindeki artış, polimer zincirleri arasındaki moleküller arası etkiyi arttırır: malzeme bileşiminde NAK arttıkça, yoğunluk artar ve vitrifikasyonun sıcaklık rejimi artar. Artan NAC içeriği, dielektrik özelliklerini azaltır, aromatik çözücülerdeki çözünürlük derecesini düşürür ve alifatik hidrokarbonlarda şişme direncinde bir artışa teşvik eder.

Kauçuk polimerizasyon akışına bağlı olarak, farklı plastoelastik karakteristiklerle üretilebilir. Bunlar olabilir:

• Çok sert (sertlik, Defo 21.5 - 27.5 N'ye göre). Böyle bir kauçuk işaretlerken, "T" harfi adına eklenir.
• Sert (sertlik, Defo 17.5 - 21.5 N'ye göre).
• Yumuşak (sertlik, Defo 7.5 - 11.5 N'ye göre). Böyle bir kauçuk etiketlendiğinde, adına "M" harfi eklenir.

Emülgatör olarak alkil sülfonatların katılımıyla üretilen BNK için işaret "C" harfi eklenir. Örneğin, SKN-26MS, bağlı NAK'ın% 26'sının bulunduğu yumuşak bir kauçuktur ve preparatta biyolojik olarak parçalanabilir bir alkil sülfonat emülsiyonlaştırıcı kullanılmıştır.