Styrene-butadiene रबर को बहुलक सामग्री के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले विकल्पों में से एक माना जाता है। यह उच्च गुणवत्ता वाले टायर और अन्य रबर उत्पाद बनाने के लिए उपयुक्त है।
नामित पॉलीमेरिक सामग्री सस्ते कच्चे माल से तैयार की जाती है, और इसकी निर्माण तकनीक को कार्यों के स्पष्ट एल्गोरिदम के साथ काफी किफायती माना जाता है। परिणामी स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर में उत्कृष्ट प्रदर्शन और रासायनिक विशेषताएं हैं। यह महत्वपूर्ण मात्रा में उत्पादित होता है और निर्माता द्वारा विस्तृत श्रृंखला में प्रस्तुत किया जाता है।
उत्पादन के लिए कच्चा माल
आइए स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर के उत्पादन पर करीब से नज़र डालें। इस बहुलक सामग्री के लिए फीडस्टॉक के रूप में, ब्यूटाडीन-1, 3 या अल्फा-मिथाइलस्टाइरीन को चुना जाता है। सॉल्यूशन टेक्नोलॉजी या इमल्शन कोपोलीमराइजेशन द्वारा स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर प्राप्त करें। दूसरी विधि में स्टाइरीन-ब्यूटाडीन विलयन रबर बनते हैं।
इमल्शन पोलीमराइजेशन
स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर का उत्पादन कैसे होता है? प्रतिक्रिया में स्टाइरीन का सहबहुलकीकरण शामिल है औरपायस में ब्यूटाडीन। इस अंतःक्रिया से उत्पन्न होने वाले अंतिम उत्पाद को स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर (SBR) कहा जाता है।
वर्तमान में, घरेलू रबर उद्योग इस रसायन पर आधारित विभिन्न प्रकार के बहुलक उत्पादों का उत्पादन कर रहा है।
स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर को कैसे वर्गीकृत किया जाता है? निर्माता निम्नलिखित विकल्प प्रदान करते हैं:
- रबड़ जिनमें तेल नहीं होता (SKS-ZOARK);
- तेल के औसत प्रतिशत के साथ सामग्री (SKM-ZOLRKM-15);
- तेल की बढ़ी हुई मात्रा के साथ (SKS-ZODRKM-27);
- उत्कृष्ट ढांकता हुआ विशेषताओं (SKS-ZOARPD) के साथ।
विशिष्ट नामकरण
उपरोक्त नामों में पहला अंक पोलीमराइजेशन प्रक्रिया के लिए चयनित प्रारंभिक चार्ज में स्टाइरीन की मात्रात्मक सामग्री के बारे में बताता है:
- "ए" में कम तापमान वाले पोलीमराइजेशन (+5 डिग्री से अधिक नहीं) की प्रक्रिया का कार्यान्वयन शामिल है।
- "एम" इंगित करता है कि इसमें तेल है, न कि केवल स्टाइरीन।
- Styrene-butadiene रबर "P" अक्षर के साथ एक नियामक की उपस्थिति के बिना पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया के बारे में बताता है।
- "K" रबर के निर्माण में रोसिन इमल्सीफायर के उपयोग को इंगित करता है।
- अक्षर "पी" फैटी, सिंथेटिक एसिड के लवण के प्रारंभिक मिश्रण में उपस्थिति में प्राप्त सामग्री का प्रतीक है, जो संतृप्त पैराफिन के आंशिक ऑक्सीकरण के उत्पाद हैं।
स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर की क्या विशेषता है? इसकी तैयारी पोलीमराइजेशन प्रक्रिया पर आधारित है,जो व्यापक स्कूलों और कॉलेजों में पढ़ने वाले हाई स्कूल के छात्रों से भी परिचित है।
इसलिए, उद्योग में एकमात्र रबर के उत्पादन के लिए, राल से भरे स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर का उपयोग किया जाता है, जिसका सूत्र सामान्य डायन हाइड्रोकार्बन से अलग नहीं होता है। स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रेजिन के आधार पर उत्पादित घिसने से यांत्रिक घर्षण और अच्छे चमड़े जैसी विशेषताओं के प्रतिरोध में वृद्धि हुई है।
एक विशेष औद्योगिक संयंत्र पर इमल्शन पोलीमराइजेशन की प्रक्रिया को अंजाम देना। इस स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर की क्या विशेषता है? इसे प्राप्त करना एक स्पष्ट और सिद्ध तकनीक के अनुसार किया जाता है। एक रासायनिक प्रतिक्रिया की औसत अवधि 12-15 घंटे है। पोलीमराइजेशन पूरा होने के बाद, एक लेटेक्स बनता है, जिसमें लगभग 30-35 प्रतिशत पॉलीमर पदार्थ होता है। नियॉन डी. लेटेक्स में एक एंटीऑक्सीडेंट के रूप में जोड़ा जाता है
लेटेक्स से रबर का निर्माण इलेक्ट्रोलाइट्स के जमाव से होता है जिसमें सल्फ्यूरिक एसिड होता है। यह देखते हुए कि सिंथेटिक फैटी एसिड पर आधारित रसिन तेल और साबुन पायसीकारी के रूप में कार्य करते हैं, जमावट के अलावा, फैटी एसिड का निर्माण भी देखा जाता है, जो तैयार उत्पाद की तकनीकी विशेषताओं पर सकारात्मक प्रभाव डालता है।
सल्फ्यूरिक एसिड मिलाने से साबुन मुक्त कार्बनिक अम्ल में परिवर्तित हो जाता है, लेटेक्स का जमाव पूरा हो जाता है और स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन रबर बनता है। उत्पादन के प्रकार के आधार पर तैयार सामग्री का उपयोग बहुआयामी है। मूल रूप से रबर हैरासायनिक उद्योग में आम कच्चा माल।
रबर की संरचना
स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर की संरचना क्या है? किसी पदार्थ के भौतिक गुण उसकी संरचना की विशेषताओं से निर्धारित होते हैं। ओजोनेशन द्वारा बहुलक प्राप्त होने पर, एक अनियमित संरचना का बहुलक बनता है। रबर में, मोनोमेरिक इकाइयों को बेतरतीब ढंग से वितरित किया जाता है, अणु का एक शाखित रूप होता है।
सभी इकाइयों में से लगभग 80 प्रतिशत ट्रांस हैं, और केवल 20 प्रतिशत सीआईएस हैं।
विशेषताएं
आइए स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर का विश्लेषण करें। इस पदार्थ के गुण इसके उच्च आणविक भार से जुड़े हैं। औसतन, यह 150,000-400,000 है। और तेल से भरे घिसने के निर्माण की तकनीक में उच्च सापेक्ष आणविक भार वाली सामग्रियों का चुनाव शामिल है। यह विकल्प आपको रबर की गुणवत्ता पर तेल के नकारात्मक प्रभाव को समाप्त करने, रबर की उत्कृष्ट तकनीकी विशेषताओं को लंबे समय तक बनाए रखने की अनुमति देता है।
एथिलीन से स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन रबर प्राप्त करना संभव है, जिसके परिणामस्वरूप एक्टिवेटर्स, इमल्सीफायर्स, रेगुलेटर्स, साथ ही अन्य पदार्थों का उपयोग करके एक तकनीकी श्रृंखला का संचालन किया जाता है, आंशिक रूप से परिणामी रबर की संरचना में गुजरने वाली बातचीत की प्रक्रिया में।
विशिष्ट विशेषताएं
आइए स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर की विशेषता बताते हैं। इस पदार्थ का सूत्र इंगित करता है कि यह यांत्रिक विरूपण, आक्रामक सॉल्वैंट्स के लिए प्रतिरोधी है। ठंढ प्रतिरोध और लोच बढ़ाने के लिएरबर शुरुआती मिश्रण में स्टाइरीन की मात्रा कम कर देता है। परिणामी बहुलक गैसोलीन और सुगंधित सॉल्वैंट्स में घुल जाता है।
स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर को और क्या खास बनाता है? केंद्रित एसिड, कीटोन, अल्कोहल के गुण और संबंध स्थिर हैं, इसके अलावा, बहुलक में उत्कृष्ट गैस और पानी की पारगम्यता है। रबर को गर्म करने के दौरान, गंभीर संरचनात्मक परिवर्तन देखे जाते हैं, जो परिणामी रबर के भौतिक और यांत्रिक गुणों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं।
125 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर थर्मल ऑक्सीकरण कठोरता और विनाश में कमी का कारण बनता है। बाद में ऑक्सीकरण बहुलक की एक गंभीर संरचना का तात्पर्य है, इसकी कठोरता में वृद्धि को प्रभावित करता है।
आवेदन की विशेषताएं
स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर का उपयोग रबर का यौगिक बनाने के लिए किया जाता है। गुण, डाइन हाइड्रोकार्बन के वर्ग के इस प्रतिनिधि का अनुप्रयोग पूरी तरह से इसके संरचनात्मक सूत्र की विशेषताओं से मेल खाता है।
साइड फिनाइल समूहों की उपस्थिति इन पॉलिमर की अन्य किस्मों की तुलना में विकिरण जोखिम के नकारात्मक प्रभावों के बढ़ते प्रतिरोध को प्रभावित करती है।
रबड़ के यौगिक, जो स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर के आधार पर बनाए जाते हैं, उनमें चिपचिपापन कम होता है, कैलेंडरिंग और एक्सट्रूज़न के दौरान सिकुड़न बढ़ जाती है। यह तकनीकी प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन के साथ-साथ रबर के रिक्त स्थान के ग्लूइंग (असेंबली) के दौरान नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
निम्न-तापमान वाले घिसने के तकनीकी गुणों में सुधार हुआ है, उन्हें कहा जाता है"गर्म" घिसने वाले।
रबड़ की किस्में
नरम स्टाइरीन-ब्यूटाडीन कम तापमान वाले रबर की चिपचिपाहट कम होती है, इसलिए वे प्लास्टिकयुक्त नहीं होते हैं।
कठोर घिसने का उत्पादन कम मात्रा में किया जाता है, जिससे उन्हें लगभग 1400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा में थर्मो-ऑक्सीडेटिव प्लास्टिसाइज़ेशन के अधीन किया जाता है।
अनफिल्ड वल्केनाइजर्स में कम तन्यता ताकत होती है। बहुलक यौगिक में बाध्य स्टाइरीन की मात्रा में कमी के साथ, प्रतिरोध और घर्षण प्रतिरोध कम हो जाता है, ठंढ प्रतिरोध बढ़ जाता है, और लोच बढ़ जाती है।
ब्लैक-फिल्ड (कार्बन ब्लैक के साथ) स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर वल्केनाइज़र में गर्मी प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध के मामले में उत्कृष्ट पैरामीटर हैं, लेकिन कुछ हद तक वे पारंपरिक घिसने के लिए लोच और विरूपण प्रतिरोध में नीच हैं। प्रयुक्त वल्केनाइज़र में एसिड, अल्कोहल, क्षार, ईथर को केंद्रित और पतला करने के लिए अतिरिक्त प्रतिरोध होता है। वे रबर सॉल्वैंट्स में सूज जाते हैं।
सभी प्राप्त पॉलिमर का उपयोग टायरों के उत्पादन, विभिन्न प्रकार के गैर-मोल्ड और मोल्डेड उत्पादों के निर्माण में किया जाता है। उदाहरण के लिए, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर का उपयोग लॉगिंग उत्पादन के लिए कन्वेयर बेल्ट बनाने के लिए किया जाता है, और रबर के जूते का उत्पादन किया जाता है। बढ़े हुए विकिरण प्रतिरोध के कारण, इन सभी घिसने का उपयोग ऐसे घिसने के निर्माण में किया जाता है जिनमें गामा विकिरण के लिए इष्टतम प्रतिरोध होता है।
उत्कृष्ट ठंढ प्रतिरोधी विशेषताओं वाले उत्पादों के उत्पादन के लिए, कच्चे माल का उपयोग किया जाता हैजिसमें स्टाइरीन की न्यूनतम सामग्री हो।
समाधान पोलीमराइज़ेशन स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर्स की विशेषता
घरेलू उद्योग में, विभिन्न स्टाइरीन सामग्री के साथ समाधान पोलीमराइज़ेशन के स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन रबर का उत्पादन शुरू किया गया है:
- DSSK-10.
- DSSK-25.
- DSSK-18.
- DSSK-50.
- DSSK-25D (इसमें ढांकता हुआ विशेषताओं को बढ़ाया गया है)।
बिक्री पर रबर भी है, जिसमें सुगंधित स्टाइरीन माइक्रोब्लॉक शामिल हैं, जिसका उद्देश्य कास्टिंग प्रसंस्करण के लिए है।
इसके अलावा, तेल से भरे घोल पोलीमराइज़ेशन रबर्स हैं जिनमें 27% तक तेल होता है। समाधान पोलीमराइजेशन के लिए धन्यवाद, ऑर्गेनोलिथियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में, आणविक संरचना के मुख्य मापदंडों को समायोजित किया जाता है:
- श्रृंखला शाखाएं;
- आणविक भार;
- मैक्रोस्ट्रक्चर।
इस तरह के घिसने की विशिष्ट विशेषताएं बहुलक की महत्वपूर्ण उपस्थिति (98% तक), अशुद्धियों की न्यूनतम मात्रा हैं। पॉलिमर में स्टाइरीन-ब्यूटाडीन इमल्शन रबर्स की तुलना में एक रैखिक संरचना होती है।
परिणामी बहुलक सामग्री में उच्च लचीलापन, पहनने के प्रतिरोध, ठंढ प्रतिरोध, और क्रैकिंग के प्रतिरोध में वृद्धि हुई है। हम इन सामग्रियों के उच्च गतिशील सहनशक्ति पर भी ध्यान देते हैं। कम संकोचन के साथ, उनके पास एक उच्च मूनी चिपचिपापन होता है, क्योंकि मैक्रोमोलेक्यूल्स में एक रैखिक संरचना होती है, जो बड़ी संख्या में भरने में सक्षम होते हैं।कालिख (कार्बन ब्लैक) और तेल वल्केनाइज़र के यांत्रिक और भौतिक गुणों को प्रतिकूल रूप से बदले बिना।
इमल्शन विकल्पों की तुलना में सॉल्यूशन रबर्स के उत्पादन में कुछ तकनीकी फायदे हैं, लेकिन इस्तेमाल किए गए मोनोमर्स की शुद्धता के लिए बहुत अधिक आवश्यकताएं हैं। सॉल्यूशन पोलीमराइज़ेशन रबर्स का उपयोग टायर उद्योग में टिकाऊ कन्वेयर बेल्ट, जूते के तलवों, रबर की आस्तीन और कई रबर भागों को बनाने के लिए किया जाता है। इस प्रकार की बहुलक सामग्री के उत्पादन के लिए स्टाइरीन और ब्यूडियन -1, 3 को प्रारंभिक घटक माना जाता है। घिसने को घोल या इमल्शन कोपोलीमराइज़ेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
आधुनिक उत्पादन में न केवल बिना भरे हुए घिसने की तकनीक का उपयोग किया जाता है, बल्कि पॉलिमर का उत्पादन भी किया जाता है, जिसमें रेजिन, कार्बन ब्लैक और तेल होता है। उत्पादित सभी पॉलिमरिक सामग्रियों में, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर सभी उत्पादन क्षमता के आधे से अधिक के लिए जिम्मेदार है।
इस पैमाने का कारण निर्मित उत्पाद की भौतिक और रासायनिक विशेषताओं की उच्च समरूपता, शुरुआती मोनोमर्स (स्टाइरीन और ब्यूटाडीन) की उपलब्धता के साथ-साथ अच्छी तरह से स्थापित उत्पादन लाइन है।
आधुनिक उत्पादन में स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर का एक बड़ा द्रव्यमान स्टाइरीन और ब्यूटाडीन के इमल्शन कोपोलीमराइज़ेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
संरचना के आधार पर घिसने वालों का वर्गीकरण
पोलीमराइजेशन की स्थितियों और उपयोग किए गए घटकों की संरचना को ध्यान में रखते हुए, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर्स का उत्पादन, जो अलग-अलग होते हैंगुण और रचना। मैक्रोमोलेक्यूल में स्टाइरीन और ब्यूटाडीन की संरचनात्मक इकाइयों के एक सांख्यिकीय, अनियमित वितरण की अनुमति है।
घटते तापमान के साथ, निर्मित रबर में कम आणविक भार अंशों की मात्रात्मक सामग्री में कमी देखी गई है। इसके अलावा, संरचनात्मक शाखाओं में कमी, बहुलक की नियमित संरचना में वृद्धि, जो तैयार उत्पाद की तकनीकी और परिचालन विशेषताओं को सकारात्मक रूप से प्रभावित करती है।
सिंथेटिक सामग्रियों के घरेलू उत्पादन के विकास में, एक महत्वपूर्ण बिंदु रेडिकल पोलीमराइज़ेशन द्वारा स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन सामग्री के उत्पादन की स्थापना थी। वर्तमान में, उच्च गुणवत्ता की ऐसी सामग्री और सस्ती कीमत पर क्रास्नोयार्स्क, ओम्स्क, टॉल्याट्टी, स्टरलिटमक, वोरोनिश में कारखानों में उत्पादित की जाती है।
प्रौद्योगिकी सुविधाएँ
यदि वांछित है, तो आप कुछ मापदंडों के साथ एक बहुलक प्राप्त कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, किसी दिए गए औसत आणविक भार के साथ, जिसे पोलीमराइज़ेशन के दौरान श्रृंखला हस्तांतरण में सक्षम नियामकों को पेश करके नियंत्रित किया जाता है। जैसे-जैसे नियामकों की मात्रात्मक सामग्री बढ़ती है, बहुलक के आणविक भार में कमी देखी जाती है।
मोनोमर्स के स्थिर इमल्शन के उत्पादन के साथ-साथ अंतिम पोलीमराइज़ेशन उत्पादों, लेटेक्स के निर्माण के लिए उपयुक्त पायसीकारकों के रूप में क्या माना जा सकता है? फैटी सिंथेटिक कार्बोक्जिलिक एसिड के पोटेशियम या सोडियम लवण, हाइड्रोजनीकृत रोसिन, साथ ही एल्काइलसल्फोनेट्स के लवण को मुख्य रासायनिक घटक माना जाता है।
रासिन चुनते समय, यह सबसे पहले होना चाहिएविशेष उपचार के अधीन। एक उत्प्रेरक (पैलेडियम) के साथ अनुपातहीनता की प्रक्रिया में, यह रबर उत्पादन की तकनीकी श्रृंखला के लिए आवश्यक गुण प्राप्त कर लेता है।
उत्पादन की बारीकियां
कॉपोलीमराइज़ेशन करने के लिए पॉलीमराइज़र की बैटरी का उपयोग किया जाता है। मिश्रण तैयार करते समय, शुद्ध और पूर्व-सूखे स्टाइरीन, ब्यूटाडीन, विलायक (यह साइक्लोहेक्सेन हो सकता है) को 5/1 के अनुपात में मिलाया जाता है। इसके बाद, मूल चार्ज के घटकों को उच्च गुणवत्ता वाले मिश्रण के लिए डायाफ्राम मिक्सर में खिलाया जाता है। फिर मिश्रण को विभिन्न छोटी अशुद्धियों से रासायनिक सूक्ष्म शुद्धिकरण के लिए भेजा जाता है।
उपकरण को ऑर्गेनोलिथियम यौगिकों के साथ खिलाया जाता है, जिसे 25 डिग्री सेल्सियस पर 20 मिनट के लिए शीर्षक दिया जाता है। शुद्धिकरण की डिग्री चार्ज के रंग से निर्धारित होती है। यदि कोई अशुद्धियाँ नहीं हैं, तो मिश्रण का रंग थोड़ा भूरा है। पोलीमराइजेशन से पहले, मिश्रण को उत्प्रेरक, ध्रुवीय योजक के साथ मिलाया जाता है।
प्रक्रिया एक बैटरी में की जाती है, जिसमें चार्ज की क्रमिक आपूर्ति द्वारा तीन मानक उपकरण होते हैं। पोलीमराइज़र के अंदर का तापमान 50 से 80 डिग्री सेल्सियस के बीच बनाए रखा जाता है। संपूर्ण रासायनिक प्रक्रिया की औसत अवधि 6 घंटे है।
निष्कर्ष
समयबद्ध व्यक्ति के जीवन और गतिविधि के किसी भी क्षेत्र में, स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन रबर पर आधारित सामग्री होती है। सबसे पहले, हम जूते, ऑटोमोबाइल रबर टायर, विभिन्न पानी की नली के लिए रबर के तलवों के निर्माण पर ध्यान दें।
स्टाइरीन और. के सांख्यिकीय कॉपोलिमरब्यूटाडीन का व्यापक रूप से विद्युत इन्सुलेट सामग्री, ऑटोमोटिव उद्योग के लिए विभिन्न प्रकार के उत्पादों के निर्माण में उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्च गुणवत्ता वाले टायर का निर्माण भी शामिल है। स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर के आधुनिक निर्माताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली नवीन प्रौद्योगिकियां उन्हें निर्दिष्ट भौतिक और रासायनिक मापदंडों और वांछित प्रदर्शन विशेषताओं के साथ उत्पाद बनाने की अनुमति देती हैं।
इस उत्पादन की विशेषताओं में, हम उच्च गुणवत्ता वाले उत्प्रेरकों के उपयोग पर ध्यान देते हैं। संश्लेषित घिसने की संरचना के आधार पर, उनके निर्माण की प्रक्रिया की अवधि, साथ ही रबर के आधार पर निर्मित रबर उत्पादों की अंतिम लागत में काफी अंतर होता है।
