Синтетическая резина
В качестве синтетического каучука (индийское. Cao «дерево» и ochu , слеза «) относится к упругим полимерам , из которых каучук был подготовлен и на основе нефтехимического сырья готовится. Наиболее важными синтетическими каучуками являются бутадиен-стирольный каучук и EPDM .
Помимо синтетического каучука , существуют типы натурального каучука , в основном на основе молочного сока (латекса) каучукового дерева ( Hevea brasiliensis ).
история
Примерно в 1860 году Чарльз Хэнсон Гревилл Уильямс смог перегонять изопрен из натурального каучука и определить эмпирическую формулу C 5 H 8 . В 1879 году он позволил Гюставу Бушардату впервые произвести синтетический каучук в процессе, который длился несколько месяцев, путем нагревания изопрена, сделанного из каучука, с соляной кислотой для получения резиноподобного вещества. Около 1900 года Иван Кондаков произвел первый полностью синтетический каучук из 2,3-диметилбутадиена . Первый патент на производство синтетического каучука был выдан Фрицу Хофманну в 1909 году . С 1915 по 1918 год на заводе Bayer в Леверкузене было произведено 2500 тонн этого синтетического каучука .
Во время обеих мировых войн Германия потеряла доступ к своим источникам каучука, и поиск альтернативы поощрялся. Во время Первой мировой войны Фриц Хофманн производил так называемый метиловый каучук , заменитель каучука из диметилбутадиена . Первым коммерчески использовать синтетический каучук был бутадиен-стирольный каучук (БСК), эмульсионный полимер из 1,3-бутадиена и стирола разработан с Walter Bock (с Эдуардом Tschunkur ) в 1929 году . В 1930 году Эрих Конрад и Эдуард Чункур разработали бутадиен-акрилонитрильный каучук (NBR), а в США компания DuPont разработала хлоропреновый каучук (CR), который сейчас продается как неопрен . 7 июля 1932 года на заводе СК-1 в Ярославле началось советское производство синтетического каучука по технологии Лебедева . В США силиконовый каучук был создан в 1942 году, фторкаучук - в 1948 году .
Каучук также стал дефицитом во время Второй мировой войны, на этот раз не только для европейских держав оси , но и для союзников , поскольку Япония захватила азиатские плантации. В Германии IG Farben начала производить стирол-бутадиеновый каучук на заводе Buna под названием Buna с 1935 года . Например, бурый уголь использовался в качестве сырья в Шкопау , а необходимый водород поступал из соседнего Лейнаверка .
С 1940 года государственная компания US American Rubber Reserve Company хранила натуральный каучук, потому что США опасались остановки поставок в случае нападения Японии на Азию. Когда это произошло, с 1941 года США начали строить 15 государственных заводов по производству каучука Buna. Патенты на бутадиен-стирольный каучук принадлежали Standard Oil из Нью-Джерси , которая по соглашению с IG Farben отказалась выпустить патенты Buna для американского рынка. Обвиняемые и Гарри С. Трумэн говорили об «измене» на одном из заседаний. пресс-конференция. Американский Конгресс решил выдать патенты Buna для Америки. В 1943 году производство в США 185 175 тонн «правительственной резины» впервые превысило производство Германии в 110 569 тонн и было увеличено до более 730 000 тонн к концу войны.
В последующие годы было разработано все больше и больше синтетических каучуков, отвечающих особым потребностям.
Производство
Сегодня каучук в основном производится синтетическим путем путем полимеризации . Он в основном состоит из стирола и 1,3-бутадиена , другие исходные материалы - стиролакрилат , чистый акрилат и винилацетат .
Полимерные цепи обычно состоят из углеводородов . Возможны также цепи на основе силикона или других соединений.
Классификация
Каучуки делятся на разные группы в зависимости от типа гетероатомов в основной цепи.
| группа | Технические характеристики | Примеры |
|---|---|---|
| Р. | Двойная связь (и) в основной цепи | Натуральный каучук , бутадиеновый каучук |
| М. | насыщенная основная цепь | Сополимер этилена и пропилена |
| N | Азот в основной цепи | Полиэфирамиды |
| О | Кислород в основной цепи | Эпоксидные каучуки |
| U | Азот и кислород в основной цепи | Уретановые каучуки |
| Q | Силоксановые группы в основной цепи | Силиконовые каучуки |
| Т | Сера в основной цепи | Полисульфидные каучуки ( тиопласты ) |
Существуют также различные другие модификации, которые также обозначаются буквами.
| Тип | модификация |
|---|---|
| Икс | карбоксилированные каучуки |
| С. | Раствор каучуков |
| ЭМ | Эмульсионные каучуки |
| OE | масляные расширенные каучуки |
| Б. | бромированные каучуки |
| С. | хлорированные каучуки |
| Y | термопластичные каучуки |
Мировое производство
Доля синтетического каучука в общем спросе на каучук в настоящее время составляет около 60%. В 1998 году, по данным Международного института производителей синтетического каучука (IISRP), объем продаж составил 10,4 миллиона тонн, из которых 70% пришлось на автомобильную промышленность. Наиболее продаваемыми синтетическими марками являются: стирол-бутадиеновый каучук (SBR), полибутадиеновый каучук (BR), нитрильный каучук (NBR), хлоропреновый каучук (CR) и этилен-пропилен-диеновый каучук (EPDM). Стирол-бутадиен-латекс (SBL) важен для ковровой промышленности, а силиконовый каучук (SI) - для применений при температурах до 300 ° C.
использовать
Синтетический каучук можно использовать в качестве единственного полимера или в смеси с натуральными каучуками. От 65% до 70% всей резины идет на производство автомобильных шин . Другими основными областями применения являются связующие для покрытия бумаги , основы ковров и изделий, пропитанных окунанием, таких как Б. тонкие перчатки.
В вспененном виде резина используется для изготовления матрасов и губок .
Путем погружения блестящих металлических или керамических форм в эмульсию получают презервативы , перчатки или воздушные шары - товары с очень тонкой пленкой. Более толстые пленки используются для производства литейных форм , автомобильных шин , подшипников двигателей , а также различных необходимых резиновых / металлических соединений. Неодимом катализируемой полибутадиенового каучука (Nd-СКД) также находится в высокопроизводительные шины .
Еще одно важное применение - уплотнительные профили из резины, например, для дверей и окон. Из-за его хорошей погодоустойчивости для этого в основном используется EPDM. Типичный черный профиль часто имеет два просвета, один вызывает зажатие в удерживающем шве, а другой упруго заполняет герметизирующий шов. Эти уплотнительные профили изготавливаются методом экструзии и часто флокируются , ламинируются и / или окрашиваются в процессе последующей отделки .
Также существует пена с закрытыми порами, часто белая пена в виде лент или круглых шнуров в качестве уплотнений. Пена, которая экструдируется в форме D-профиля и, таким образом, имеет непрерывный просвет, требует особенно небольшого усилия для сжатия по толщине. Приклеивая двусторонний скотч, эти профили становятся самоклеящимися с одной плоской стороны. Используемый сегодня материал легко чистится.
Первые самоклеящиеся сжимаемые оконные уплотнители «tesamoll» появились примерно в 1970 году и состояли из полиэфирной пены с открытыми порами, поэтому она чувствительна к загрязнениям и еще не очень устойчива к ультрафиолетовому излучению.
Резиновые химикаты
Вулказит или Вулкацит был представлен IG Farben как торговое название ускорителей вулканизации. Компания-преемница Lanxess до сих пор использует их .
| Класс вещества | Химическое название | Торговое название Lanxess | Торговое название Chemtura | Количество CAS |
|---|---|---|---|---|
| Ускоритель вулканизации | Диэтилдитиокарбамат цинка | Вулкацит LDA | Ethazate | 14324-55-1 |
| Дибутил дитиокарбамат цинка | Вулкацит ЛДБ | Бутазат | 136-23-2 | |
| Дибензил дитиокарбамат цинка | Вулкацит ZBEC | Аразат | 14726-36-4 | |
| N , N '-дифенилгуанидин | Вулкацит D | 102-06-7 | ||
| N -циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид | Вулкацит, Чехия | Делак С. | 95-33-0 | |
| N - трет- бутил-2-бензотиазолсульфенамид (TBBS) | Вулкацит NZ | Делак НС | 95-31-8 | |
| 2- (морфолинтио) бензотиазол | Вулкацит МОЗ | Делак МОР, НОБС СП | 102-77-2 | |
| 2-меркаптобензотиазол | Вулказит Меркапто / М | ОБТ Naugex | 149-30-4 | |
| Дибензотиазил дисульфид | Вулкацит DM | Naugex MBTS | 120-78-5 | |
| Цинк-2-меркаптобензотиазол | Вулкацит ЗМ | OXAF | 155-04-4 | |
| Тиурам ( TMTD ) | Вулкацит тиурам | Турекс | 137-26-8 | |
| N , N '-ди- о- толилгуанидин (DOTG) | 97-39-2 | |||
| Доноры серы | Тетрасульфид тетраметилтиурама | Тетроны А | 97-91-6 |
зыбь
литература
- Э. Конрад: О развитии синтетического каучука в Германии. В: Angewandte Chemie. 1950, 62, 21, стр. 491-496, DOI : 10.1002 / ange.19500622102 .
- Хайке Клоппенбург, Томас Гросс, Мартин Мезгер, Клаус Врана: эластичный век. Синтетические каучуки. В кн . : Химия в наше время. 2009, 43, 6, стр. 392-406, DOI : 10.1002 / ciuz.200600515 .
Индивидуальные доказательства
- ^ I. Франта: Эластомеры и резиновые компаунды . Elsevier, 2012, ISBN 978-0-444-60118-6 , стр. 65 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг).
- ^ Ассоциация исследований резины и пластмасс: Советские резиновые технологии . Том 31, стр. 5. Ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг.
- ↑ Йохен Streb: Развитие промышленности синтетического каучука в Германии и США до и во время Второй мировой войны ( Memento от 10 января 2012 года в Internet Archive ) (DOC файл, 162 Кб).
- ↑ Вольфганг Титце: Handbuch Dichtungspraxis . Vulkan-Verlag GmbH, 2003, ISBN 3-8027-3301-0 , стр. 15 . ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг.
- ↑ Вернер Бауман, Моника Исмайер: Резина и резина. Том 1, Springer, 1998, ISBN 978-3-642-63788-9 , стр 58-61. ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг.
- ↑ Lanxess Vulkacit®: Продукты и приложения - Обзор
- ↑ Accelerator DPTT ( Memento из в оригинале с 14 июля 2014 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление.
- ^ Резиновые химикаты Конкурентная перекрестная ссылка
- ↑ Химические вещества в резине: 1.4.1 Сшивающие химические вещества, ускорители
