Butadien nitrilna guma: svojstva, proizvodnja, primjena

Butadien-nitrilna guma (BNK) je glavna vrsta sirovina za proizvodnju različitih tipova gume s optimalnom trajnošću. To je sintetički polimerni materijal dobiven kopolimerizacijom butadiena s akrilonitrilom (NAC). Može se zvati nitril, divinil-nitril, butadien-akrilonitril gume

Tamo gdje je to moguće

Ova vrsta gume često se koristi u područjima industrije, gdje je važno optimalno stabilnost gumenih proizvoda za kemijski agresivnih medija. Od velike važnosti su svojstva takva butadien-nitrilne gume, kao što su visoke elastičnosti i mali trajne deformacije. Ovaj materijal je naširoko koristi u proizvodnji gumenih elemenata koji su u izravnom kontaktu s kemijski aktivne tvari - to može biti sve vrste pečata, brtve, gume dilatacija i crijeva loživo ulje, pogonskog remenja, spremnike goriva u automobilima, zrak i naftnoj industriji, tisak offset ploče i drugih proizvoda.

Proizvodi izrađeni na temelju ove gume, ne nabubri u uljnim tekućinama, antifriz i vodu. Od nekih takvih materijala, kućište električnih kabela i gumene rukavice imaju posebnu čvrstoću i izdržljivost. Koristi se za izradu različitih ljepila, brtvila i montažne pjene. Guma je osnova za proizvodnju ljepila.

Kada i gdje se pojavila ova guma?

Proizvodnja butadien-nitril gume zabilježena je 1934. u Njemačkoj. Tada su njemački znanstvenici stvorili jedinstveni materijal i patentiran je pod imenom Buna-N. Tijekom Drugog svjetskog rata novi materijal postao je izuzetno popularan u vojnim industrijama.

Zbog nedostatka prirodnih sirovina, američki vrh vodstva pokrenuo je poseban program koji pretpostavlja aktivni razvoj proizvodnje butadien-nitrilne gume i drugih sintetičkih sirovina za gumene proizvode. Materijal proizveden u okviru ovog programa nazvan je GR-N. Do danas, BNK je postao jedan od najtraženijih specijalnih guma. Proizveden je u više od 20 zemalja.

BNK proizvodnja

Ova vrsta materijala dobiva se strukturnom polimerizacijom u vodenoj emulziji. Postupak se vrši na visokim i niskim temperaturama. Glavni monomeri za njihovu proizvodnju su butadien-1,3 i akrilonitril (NAC), pomiješani u određenom omjeru. Te tvari ne ovise o temperaturi. Uzimajući u obzir zakone statističkog kopolimerizacije, treba napomenuti da se ovi monomeri tandem treba posjedovati svojstva u azeotropnim pripravka koji sadrži približno 40% akrilonitril u smjesi monomera.

U proizvodnji ove vrste gume postoji potreba za potpunijim čišćenjem kada se koaguliraju emulgatori koji se koriste za polimerizaciju. U proizvedenim gumama, dopuštena je neznatna količina pepela mineralnih i hlapljivih nečistoća (ne više od 1%). Može ih se napuniti antioksidansima koji se mogu bojati ili ne mogu bojati.

Što je BNC?

U našoj zemlji, proizveden gumene vrste kao što su NBR-18 (SKN-18), NBR-26 (SKN-26) i butadien-akrilonitril gume 40 (SKN-40). Brojčani indeks u stupnjevima pokazuje broj akrilonitrila u polimerima. Oni mogu sadržavati 18, 26 ili 40% nitrilne akrilne kiseline.

Promjenom broja sastavnih sastojaka, možete postići različita svojstva dobivenog materijala. Ovisno o postotku akrilonitrila, svojstva guma mogu varirati ovisno o tvrdoći, viskoznosti ulja i otpornosti na benzin. Postotak NAC utječe na intermolekularni učinak strukturnih jedinica. To je čimbenik koji utječe na upotrebu butadien nitrilne gume u pojedinim područjima nacionalnog gospodarstva. Ipak, koristi se kao sirovina za proizvodnju velikog raspona industrijskih gumenih proizvoda.

Nedostaci materijala

Unatoč činjenici da su gumeni proizvodi izrađeni s dodatkom BOC, imaju kompleks izvrsne performanse (visoke čvrstoće i zatezne duktilnost, istezanje, otpornost na trganje i habanje, odlična nafte i benzina otporan), ona je prisutna u ovom materijalu i neke nedostatke.

Utvrđivanje radnih uvjeta, povezano s povećanjem brzine strojeva i manjkom rashladnog ulja, dovodi do činjenice da gumeni elementi mogu raditi samo na temperaturama do 150 stupnjeva. Kako se radna temperatura povećava iznad te vrijednosti, gume stvorene na osnovi BNC-a strukturirane su i uništene. Drugim riječima, grijana guma postaje tvrda i lomljiva.

Utjecaj niskih temperatura također ima negativan utjecaj na gumene proizvode, pri čemu se koristi butadien-nitrilna guma. Optimalno za njih je radna temperatura koja nije manja od -35 ° C.

Suvremene preinake gume

Za izradu gumenih proizvoda s jedinstvenim kompleksom svojstava upotrebljavaju se modernije modifikacije gume. Jedan od obećavajućih događaja u modifikaciji su hidrogenirana butadien-nitrilna guma. Oni imaju izvrsna tehnološka svojstva za različite tipove gume.

Guma, izrađena na osnovi gumenih guma, daje stabilnije indikatore za otpornost na vremenske uvjete (do -50 stupnjeva) i ekstremne radne temperature do +160 stupnjeva. Vrlo je superiorni za proizvode izrađene na osnovi butadien-nitrilnih guma, otpornost na kidanje i otpornost na trošenje. Ima izvrsnu otpornost na aktivne učinke kemijski agresivnih medija. Međutim, ova guma nije tako jaka i elastična. Stoga, kako bi se poboljšala tehnološka svojstva materijala, najčešće se koristi u kombinaciji s uobičajenim tipovima butadien-nitrilnih guma.

vulkanizacija

Proces vulkanizacije nitrilne gume butadien pomoću sumpora i tiuram, organske perokside, smole i alkilfenolformaldegidnyh organokloridi. Temperatura može varirati od 140 ° do 190 ° Celzijevih stupnjeva. Kada se taj postupak izvodi, pojavljuje se visoka vulkanizacijska visoravan. Povećani sadržaj NAC-a promiče povećanje brzine vulkanizacije. Kvaliteta dobivene gume ocjenjuje se svojstvenim karakteristikama vulkanizatora.

nekretnine

Svojstva BNC-a određena su sadržajem akrilonitrila. Ova vrsta gume je lako topljiva u ketonima, određenim ugljikovodičnim otopinama i esterima. Alifatski ugljikovodici i alkohol praktički ne utječu na otapanje butadien-nitrilnih guma. Povećanje sastava materijala akrilonitrila promiče intermolekularnu interakciju između polimernih lanaca: što je više NAK u sastavu materijala, to je veća gustoća i temperaturni režim povećanja vitrifikacije. Povećani sadržaj NAC smanjuje dielektrična svojstva, smanjuje stupanj topljivosti u aromatskim otapalima i potiče povećanje otpornosti na bubrenje u alifatskim ugljikovodicima.

Ovisno o protoku polimerizacije gume, može se proizvesti s različitim plastoelastičnim parametrima. Mogu biti:

• Vrlo teško (Defo krutost 21,5 - 27,5 N). Kod označavanja takve gume, u svoje ime dodaje se slovo "T".
• Tvrdo (krutost prema Defo 17.5 - 21.5 N).
• Meka (krutost prema Defo 7,5 - 11,5 N). Pri označavanju takve gume, slovo "M" dodano je u svoje ime.

Za BNK, proizvedenu uz sudjelovanje alkil sulfonata kao emulgatora, oznaku "C" dodaje se oznaku. Na primjer, SKN-26MS je meka guma u kojoj je prisutno 26% vezanog NAC i bio je korišten biološki razgradljiv emulzifikator alkilsulfonata u pripravku.