Cao su buna (1,3 butadien) là loại cao su đặc tổng hợp phổ cập nhất hiện tại nay, chỉ chiếm hơn 1/4 sản lượng cao su thiên nhiên nhân tạo nên trên cầm cố giới. Bài viết sẽ kể đến cách làm hóa học cũng tương tự quá trình sản xuất, điều chế cao su buna.

Bạn đang xem: Cao su buna là gì

Đang xem: cao su đặc buna là gì

Cao su Buna là gì?

Cao su Buna hay Polybutadiene (viết tắt là BR), còn được gọi là cao su đặc BR, Buna-N, Buna-S. Dường như còn có các tên thường gọi khác nhờ vào vào chất độn được sử dụng trong quy trình trùng hợp.Được phân phối từ quy trình trùng hợp của những phân tử monome 1,3-butadiene.

 Cao su buna là một polymer được hiện ra từ sự trùng hợp của monome 1,3-butadiene

Tổng phù hợp Polybutadiene

Công thức chất hóa học và quy trình điều chế

#1. Công thức hoá học cao su buna

Cao su Buna là một trong những polymer không bão hòa của những monome butadien không giống nhau (1,2-butadiene với 1,3-butadien). Các monome butadien được links với nhau qua các liên kết cis, trans và vinyl.

*

Công thức hóa học

#2. Quy trình trùng hợp cao su buna

1,3-Butadiene Polymerization – người sáng tác UserH Padleckas

Quá trình trùng hợp cao su đặc buna là quy trình tạo những liên kết carbon-carbon giữ những monome 1,3-butadien để tạo ra một phân tử chuỗi polymer dài ra hơn nữa nhiều.

Xét về kĩ năng kết nối của chuỗi polymer, những monome 1,3-butadiene hoàn toàn có thể trùng đúng theo theo bố cách khác biệt là cis, trans và vinyl.

Liên kết cis làm nên uống cong trong chuỗi polymer, tạo ra các vùng vô định hình tạo nên tính bọn hồi cao của cao su buna.Liên kết trans tạo nên các liên kết giữ tương đối thẳng, tạo thành các chuỗi polymer gắng định, tăng tính bình ổn của chuỗi polymer.Liên kết vinyl hay chỉ xuất hiện thêm với xác suất vài tỷ lệ so với link cis và trans. Ít tác động đến tính chất của chuỗi polymer.

Trong phản ứng trùng hợp những chuỗi polymer, cả hai liên kết đôi cis và trans sẽ sinh ra theo phần trăm phần trăm phụ thuộc vào ánh sáng và các chất xúc tác.

#3. Phản bội ứng hoá học pha chế polybutadien từ bỏ metan CH4

Đây là bội nghịch ứng triết lý điều chế polybutadien tự metan CH4 qua các bước sau:

Bước 1: CH4 ra C2H2

*

Phản ứng CH4 ra C2H2

Bước 2: C2H2 ra C4H4

*

Phản ứng C2H2 ra C4H4Bước 3: C4H4 ra C4H6

*

Phản ứng C4H4 ra C4H6Bước 4: C4H6 ra polybutadien

*

Phản ứng C4H6 ra polybutadien

Qui trình chế tạo và điều chế cao su Buna

Có các qui trình sản xuất cao su thiên nhiên buna, mặc dù sự khác biệt chủ yếu của các qui trình này là chất độn. Hóa học độn được chế tạo trong quy trình sản xuất sẽ ra quyết định những đặc tính đặc biệt quan trọng của cao su đặc buna.

#Bước 1: Trộn tạo các thành phần hỗn hợp cho phản bội ứng sinh sản polymer.

Hỗn hợp những monome butadien (1,3-butadiene, 1,2-butadiene được nhủ hóa từ bỏ dầu mỏ).Các hóa học kích hoạt tạo nên gốc và chất xúc tác nhận thêm vào các bể phản ứng.Các bể bội nghịch ứng này đựng nước với sứ mệnh là môi trường thiên nhiên cho bội nghịch ứng tổng thích hợp polymer.

#Bước 2: Quá trình gia nhiệt mang lại phản ứng tổng hợp các nhánh mono polymer.

Bể bội nghịch ứng được gia sức nóng từ 30 cho 40°C nhằm thúc đẩy sự hình thành những nhánh mono polymer (hình thành link cis cùng trans).

1,3-butadiene + 1,3-butadien + 2-propenenitrile + 1,3-butadiene + 1,2-butadiene → nitrile butadien

Quá trình phản bội ứng tạo nên các mono polymer thường từ 5 mang lại 12 giờ, với công suất khoảng 70% những thành phần vật liệu sẽ được tổng vừa lòng thành các chuỗi polymer.

#Bước 3: Kích yêu thích phản ứng tạo ra mono polymer nhằm mục tiêu tối ưu hiệu suất.

Hai hoạt chất dimethyldithiocarbamate hay diethyl hydroxylamine sẽ tiến hành thêm vào bể phản bội ứng, liên quan phản ứng của 30% nhân tố còn lại. Các thành phần không phản ứng sẽ bị nockout bỏ thông qua hơi nước.Hiệu suất tổng hợp các mono polymer thường đạt mức gần 100%, sau khi thu hồi các mono polymer này sẽ được lọc để vứt bỏ các chất rắn không hy vọng muốn.

#Bước 4: Ổn định các chuỗi polymer thành phẩm.

Sản phẩm này sẽ được chuyển hẳn sang bể trộn, nơi nó được bình ổn bằng những chất kháng oxy hóa. Kế tiếp được đông tụ bởi canxi nitrat (Buna – N), xuất xắc nhôm sunfat (Buna – S). Những chất đông tụ dư sẽ tiến hành rửa với sấy khô tạo thành sản phẩm sau cuối là cao su đặc Buna nguyên liệu.

#Bước 5: Sản xuất những thành phẩm cao su đặc buna.

Quá trình này sử dụng cao su nguyên liệu từ bước 4 cùng rất hỗn hợp những chất độn. Mục đích tạo nên các sản phẩm cao su hoàn thiện mang phần đông đặc tính mong mỏi muốn. Hoặc được áp dụng làm chất độn nhằm tăng đặc điểm mới cho những loại polymer khác.

Ví dụ: nâng cao độ dẻo dai (khả năng phòng va đập) của vật liệu nhựa như polystyrene với acrylonitrile butadiene styrene (ABS).

Ứng dụng với sản phẩm

Phần to butadien được trùng hợp nhằm sản xuất cao su đặc tổng hợp. Bạn dạng thân polybutadiene là 1 trong vật liệu rất mềm, gần như là lỏng có giá trị thương mại dịch vụ cao nhất.Các chất đồng trùng hợp như acrylonitrile butadien styren (ABS), nitrile-butadien (NBR) và styren-butadien (SBR) rất dai và bầy hồi được điều chế từ butadien và styren/acrylonitril. Đều là những loại cao su tổng thích hợp được sử dụng rất rộng rãi hiện nay nay. Đơn cử như SBR là vật tư được sử dụng phổ biến nhất để tiếp tế lốp ô tô.Một lượng nhỏ butadien được áp dụng để tạo ra nylon, adiponitrile, bằng cách bổ sung một phân tử hydro xyanua vào mỗi links đôi trong một quy trình được hotline là hydrocyanation vì chưng DuPont phát triển.Các đồ dùng liệu cao su đặc tổng hợp khác ví như chloroprene cùng dung môi sulfolane cũng rất được sản xuất tự ​​butadien.Butadien được thực hiện trong sản xuất công nghiệp 4-vinylcyclohexene trải qua phản ứng đime hóa Diels Alder. Vinylcyclohexene là một trong những tạp chất phổ cập được tìm thấy trong butadien khi bảo quản do quá trình đime hóa.Cyclooctadiene và cyclododecatriene được tạo nên thông qua phản bội ứng đime hóa với trime hóa xúc tác niken hoặc titan, tương ứng.Butadiene cũng hữu ích trong quá trình tổng vừa lòng xycloalkane cùng xycloalkene, vì nó phản bội ứng với những liên kết carbon-carbon kép với ba trải qua phản ứng Diels-Alder.

Độc tính của cao su thiên nhiên Buna và an toàn môi trường

Butadien bao gồm độc tính cấp tính thấp, LC50 là 12,5-11,5 vol% đối với các thể nghiệm trên chuột.Tiếp xúc lâu hơn có liên quan đến bệnh về tim mạch, gồm mối liên quan đồng bộ với bệnh bạch cầu, cũng như mối liên quan đáng nhắc với những bệnh ung thư khác.1,3-Butadiene đã làm được IARC hướng đẫn là chất gây ung thư team 1 và cũng đã được liệt kê là chất gây ung thư bởi Cơ quan đăng ký dịch bệnh dịch do những chất ô nhiễm và độc hại và EPA Hoa Kỳ.Hội nghị các nhà dọn dẹp và sắp xếp công nghiệp của cơ quan chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH) liệt kê nó là hóa học bị nghi ngờ gây ung thư.

Xem thêm: Công Nghệ Gis Là Gì ? Các Nhiệm Vụ, Thành Phần Cơ Bản, Ứng Dụng Của Gis

Tổng kết

Cao su buna đó là loại cao su tổng hợp quan trọng đặc biệt nhất, với những điểm sáng nổi trội của cao su thiên nhiên mặt khác là hồ hết đặc tính riêng biệt.Đó đó là nguyên nhân cao su buna chiếm tới 1/4 lượng cao su đặc tổng hợp được tiêu tốn trên nhân loại (số liệu 2012).Hi vọng qua bài viết bạn sẽ phần nào phát âm về cao su đặc buna. Mọi chủ kiến đóng góp vui mừng để lại bình luận, GCS đang trả lời các bạn trong vòng 72h.