Butadien nitril kavčuk: lastnosti, proizvodnja, uporaba

Butadien-nitril kavčuk (BNK) je glavna vrsta surovin za proizvodnjo različnih vrst gume z optimalno vzdržljivostjo. To je sintetični polimerni material, dobljen s kopolimerizacijo butadiena z akrilonitrilom (NAC). Lahko se imenuje nitril, divinil-nitril, butadien-akrilonitril gume

Kjer je primerno

Te vrste kavčuka se najpogosteje uporabljajo v tistih panogah, kjer je pomembna optimalna odpornost gumenih izdelkov na kemično agresivne medije. Zelo pomembno so takšne lastnosti butadien-nitrilnega kavčuka, kot je visoka elastičnost in majhna preostala deformacija. Ta material se pogosto uporablja v proizvodnji gume elementov, ki so v neposrednem stiku s kemijsko aktivne snovi - to lahko vse vrste tesnil, raztezne gume spoji in cevi dizelskega goriva, pogonskih jermenov, rezervoarji za gorivo avtomobile, zračni in oljni industriji, tiskanje offset plošče in druge izdelke.

Izdelki, izdelani na podlagi te gume, ne nabreknite v oljnih tekočinah, antifrizi in vodi. Nekatere vrste takšnega materiala so ohišje električnega ožičenja in gumijaste rokavice posebne trdnosti in trajnosti. Uporablja se pri proizvodnji različnih lepil, tesnil in montažne pene. Guma je osnova pri proizvodnji lepil.

Kdaj in kje se je pojavila ta guma?

Proizvodnja butadien-nitrilnega kavčuka je bila zabeležena leta 1934 v Nemčiji. Nemški znanstveniki so takrat ustvarili edinstveno gradivo in ga patentirali pod imenom Buna-N. Med drugo svetovno vojno je novi material postal zelo priljubljen v vojaški industriji.

Zaradi pomanjkanja naravnih surovin je vrhovno vodstvo ZDA začelo poseben program, ki predvideva aktiven razvoj proizvodnje butadien-nitrilnega kavčuka in drugih vrst sintetičnih surovin za gumijaste izdelke. Material, izdelan v okviru tega programa, se je imenoval GR-N. Do danes je BNK postal eden najbolj iskanih gum za posebne namene. Izdelan je v več kot 20 državah.

Proizvodnja BNK

Ta vrsta materiala dobimo s strukturno polimerizacijo v vodni emulziji. Proces se izvaja tako pri visokih kot pri nizkih temperaturah. Glavni monomeri za njihovo proizvodnjo so butadien-1,3 in akrilonitril (NAC), zmešani v določenem razmerju. Te snovi niso odvisne od temperature. Ob upoštevanju zakonov statistične kopolimerizacijo, je treba poudariti, da mora ta tandem monomeri imajo lastnosti azeotropno sestavka, ki obsega okoli 40% akrilonitril v monomerne zmesi.

Pri proizvodnji te vrste gume je potreben bolj popolni čiščenje koagulacijskih emulgatorjev, ki se uporabljajo za polimerizacijo. V proizvedenih gumijah je dovoljena neznatna količina pepela mineralnih in hlapnih nečistoč (največ 1%). Lahko jih napolnimo z barvnimi ali nebarvnimi antioksidanti.

Kaj je BNC?

V naši državi, izdelana vrst gume, kot NBR-18 (SKN-18), NBR-26 (SKN-26) in butadien-akrilonitrila gume 40 (SKN-40). Številčni indeks v ocenah kaže število enot akrilonitrila v polimerih. Lahko vsebujejo 18, 26 ali 40% nitril akrilne kisline.

Spreminjanje števila sestavnih sestavin lahko dosežete različne lastnosti nastalega materiala. Odvisno od odstotka akrilonitrila se lahko lastnosti gume razlikujejo glede na trdoto, viskoznost olja in odpornost na bencin. Odstotek NAC vpliva na intermolekularni učinek strukturnih enot. Ta dejavnik vpliva na uporabo butadien nitril kavčuka na določenih področjih nacionalnega gospodarstva. Kljub temu se uporablja kot surovina za izdelavo velikega obsega industrijskih izdelkov iz gume.

Slabosti materiala

Kljub temu, da so gumijasti izdelki iz z dodatkom BOC, imajo kompleks odlično delovanje (visoko trdnost in natezna duktilnost, raztezek, odtrganje odpornost in odpornost proti obrabi, odlično olje in bencin odporne), je prisoten v tem materialu in nekatere pomanjkljivosti.

Zaostrovanje obratovalnih pogojev, povezanih s povečanjem hitrosti strojev in pomanjkanjem hladilnega olja, vodi v dejstvo, da lahko gumijasti elementi delujejo le pri temperaturah do +150 stopinj. Ker se delovna temperatura dvigne nad to vrednostjo, so gume, ustvarjene na podlagi BNC, strukturirane in nato uničene. Z drugimi besedami, ogrevani gumi postane trd in krhka.

Vpliv nizkih temperatur ima tudi negativen vpliv na gumene izdelke, pri izdelavi katerih je bil uporabljen butadien-nitril kavčuk. Za njih je optimalna delovna temperatura, ki ni nižja od -35 ° C.

Sodobne modifikacije kavčuka

Za izdelavo gumenih izdelkov z edinstvenim kompleksom lastnosti se uporabljajo sodobne modifikacije kavčuka. Eden od obetavnih sprememb v modifikaciji so hidrogenirani butadien-nitrilni gumi. Imajo odlične tehnološke lastnosti za različne vrste proizvodnje gume.

Pnevmatike narejena na osnovi modificiranih gum, polivinil klorida, daje bolj stabilne kazalce vremenske obstojnosti (-50 stopinj) in skrajnih obratovalnih temperaturah do 160 stopinj. Je veliko boljši od izdelkov, izdelanih na osnovi butadien-nitrilnih kavčukov, odpornosti na trganje in odpornosti proti obrabi. Ima odlično odpornost na aktivne učinke kemično agresivnih medijev. Vendar ta gumija ni tako močna in elastična. Zato je za izboljšanje tehnoloških lastnosti materiala, da se najbolj pogosto uporablja v kombinaciji z običajnimi vrstami nitril-butadien gume.

Vulkanizacija

Proces vulkanizacije nitril-butadien-kavčuka z žveplo in tiuram, organske perokside, smole alkilfenolformaldegidnyh in organoklorinov. Temperatura se lahko spreminja od 140˚ do 190˚ Celzija. Ko se ta postopek izvede, se pojavi velika vulkanizacijska planota. Povečana vsebnost NAC spodbuja povečanje stopnje vulkanizacije. Kvaliteta dobljenih kavčuka se ocenjuje po značilnostih vulkanizatorjev.

Lastnosti

Lastnosti BNC so določene z vsebnostjo akrilonitrila. Te vrste gume so zlahka topne v ketonih, nekaterih raztopinah ogljikovodikov in estrih. Alifatični ogljikovodiki in alkohol praktično nimajo učinka na raztapljanje butadien-nitrilnih gumijev. Povečanje sestave materiala akrilonitrila spodbuja intermolekularno interakcijo med polimernimi verigami: več NAK v sestavi materiala, večja je gostota in temperaturni režim vitrifikacije. Povečana vsebnost NAC zmanjša dielektrične lastnosti, zmanjša stopnjo topnosti v aromatičnih topilih in spodbuja povečanje otekline v alifatskih ogljikovodikih.

Odvisno od pretoka polimerizacije gume se lahko proizvaja z različnimi plastoelastičnimi parametri. Lahko so:

• Zelo trda (togost Defo 21,5 - 27,5 N). Pri označevanju takšne gume se črki "T" doda svojemu imenu.
• Trda (togost glede na Defo 17.5 - 21.5 N).
• Mehka (togost glede na Defo 7,5 - 11,5 N). Pri označevanju takšne gume se črki "M" doda svojemu imenu.

Za BNK, proizvedeno s sodelovanjem alkil sulfonatov kot emulgatorjev, se oznaki doda črka "C". Na primer, SKN-26MS je mehka guma, v kateri je prisotno 26% vezanega NAC in v pripravku je uporabljen biološko razgradljiv alkil sulfonatni emulgator.