Sünteetilise kautšuki tootmine

Sünteetilisi elastomeere toodetakse tööstuslikult mastaabis või emulsioonpolümerisatsiooni meetodil. ( Lahuse polümerisatsiooni ja emulsioonpolümerisatsiooni kirjeldatakse tööstuslike polümeeride artiklite keemias .) Lahuses valmistatud polümeeridel on üldiselt rohkem lineaarseid molekule (see tähendab vähem hargnenud külgahelaid hargnemisel peamisest polümeeri ahelast) ja neil on ka molekulaarsem jaotus kitsam. kaal (st suurem pikkus) ja voolab kergemini. Lisaks saab monomeeriüksuste paigutamist polümeerimolekulis täpsemalt kontrollida, kui polümerisatsioon viiakse läbi lahuses. Monomeer või monomeerid lahustatakse süsivesinike lahustis, tavaliselt heksaanis või tsükloheksaanis, ja polümeriseeritakse metallorgaanilise katalüsaatori nagu butüülliitium abil.

Sisse emulsioonpolümerisatsiooni korral emulgeeritakse monomeer (või monomeerid) vees sobiva seebi (nt naatriumstearaadiga), mida kasutatakse pindaktiivse ainena , ja vees lahustuv vabade radikaalide katalüsaator (nt kaaliumpersulfaat, peroksiidid, redokssüsteem) lisatakse polümerisatsiooni esilekutsumiseks. Kui polümerisatsioon on saavutanud soovitud taseme, peatatakse reaktsioon radikaali inhibiitori lisamisega. Ligikaudu 10 protsenti emulsioonitehnikate abil toodetud sünteetilisest elastomeerist müüakse lateksina . Ülejäänud osa koaguleeritakse hapestatud soolveega, pestakse, kuivatatakse ja pressitakse 35 kg (77 naela) pallideks.

Emulsioonpolümerisatsiooni meetodi skeem. Monomeerimolekulid ja vabade radikaalide initsiaatorid lisatakse veepõhisele emulsioonivanni koos seebitaoliste materjalidega, mida tuntakse pindaktiivsete ainete või pindaktiivsete ainetena. Hüdrofiilsest (vett ligitõmbavast) ja hüdrofoobsest (vett tõrjuvast) otsast koosnevad pindaktiivsete ainete molekulid moodustavad monomeeri tilkade katmise teel enne polümerisatsiooni stabiliseeriva emulsiooni. Teised pindaktiivsete ainete molekulid kogunevad väiksemateks agregaatideks, mida nimetatakse mitsellideks ja mis absorbeerivad ka monomeeride molekule. Polümeriseerumine toimub siis, kui initsiaatorid rändavad mitsellidesse, indutseerides monomeermolekulid moodustama suuri molekule, mis moodustavad lateksiosakese. Encyclopædia Britannica, Inc.

Kui SBR emulsioonpolümerisatsioon viiakse läbi kuumalt (st temperatuuril 50 ° C või 120 ° F), on polümeerimolekulid hargnenud. Kui polümerisatsioon toimub „külmas” (st temperatuuril 5 ° C või 40 ° F), on need lineaarsemad ja üldiselt suurema molekulmassiga - omadused, mis parandavad rehvide veeretakistust ja kulumiskindlust. Mõnel juhul jätkatakse polümerisatsiooni, et saada nii kõrge molekulmassiga tooteid, et need oleksid tavaliselt kõlbmatud. Nendel juhtudel lisatakse enne koagulatsiooni umbes 30 protsenti rasket õli, et saada õliga pikendatud elastomeere, millel on parem kulumiskindlus