Cynhyrchu Rwber Synthetig

Cynhyrchir elastomers synthetig ar raddfa ddiwydiannol naill ai mewn dulliau toddiant neu ddulliau polymerization emwlsiwn. ( Disgrifir polymerization hydoddiant a pholymerization emwlsiwn yng nghemeg erthygl polymerau diwydiannol .) Yn gyffredinol mae gan bolymerau a wneir mewn toddiant fwy o foleciwlau llinellol (hynny yw, llai o ganghennau cadwyni ochr o'r brif gadwyn bolymer ), ac mae ganddynt hefyd ddosbarthiad culach o foleciwlaidd. pwysau (hynny yw, mwy o hyd) a llifo'n haws. Yn ogystal, gellir rheoli lleoliad yr unedau monomer yn y moleciwl polymer yn fwy manwl gywir pan gynhelir polymerization mewn toddiant. Mae'r monomer neu'r monomerau yn cael eu toddi mewn toddydd hydrocarbon , fel arfer hecsan neu gyclohecsane, a'u polymerization, gan ddefnyddio catalydd organometallig fel butyllithium.

Yn polymerization emwlsiwn , mae'r monomer (neu'r monomerau) yn cael ei emwlsio mewn dŵr gyda sebon addas (ee stearad sodiwm) a gyflogir fel syrffactydd , a chatalydd rhydd-radical sy'n hydoddi mewn dŵr (ee, persulfate potasiwm, perocsidau, system rhydocs). wedi'i ychwanegu i gymell polymerization. Ar ôl i bolymerization gyrraedd y lefel a ddymunir, stopir yr adwaith trwy ychwanegu atalydd radical. Mae tua 10 y cant o elastomer synthetig a gynhyrchir trwy dechnegau emwlsiwn yn cael ei werthu fel latecs . Mae'r gweddill wedi'i geulo â heli asidig, ei olchi, ei sychu a'i wasgu i fyrnau 35-kg (77-pwys).

Diagram sgematig o'r dull emwlsiwn-polymerization. Mae moleciwlau monomer a chychwynwyr radicalaidd rhydd yn cael eu hychwanegu at faddon emwlsiwn dŵr ynghyd â deunyddiau tebyg i sebon a elwir yn syrffactyddion, neu gyfryngau sy'n gweithredu ar yr wyneb. Mae'r moleciwlau syrffactydd, sy'n cynnwys pen hydroffilig (sy'n denu dŵr) a hydroffobig (gwrth-ddŵr), yn ffurfio emwlsiwn sefydlogi cyn polymerization trwy orchuddio'r defnynnau monomer. Mae moleciwlau syrffactydd eraill yn cau gyda'i gilydd yn agregau llai o'r enw micelles, sydd hefyd yn amsugno moleciwlau monomer. Mae polymerization yn digwydd pan fydd cychwynnwyr yn mudo i'r micellau, gan gymell y moleciwlau monomer i ffurfio moleciwlau mawr sy'n ffurfio'r gronyn latecs. Gwyddoniadur Britannica, Inc.

Pan fydd polymerization emwlsiwn SBR yn cael ei wneud yn “boeth” (h.y., ar 50 ° C, neu 120 ° F), mae'r moleciwlau polymer yn fwy canghennog. Pan fydd polymerization yn cael ei wneud yn “oer” (h.y., ar 5 ° C, neu 40 ° F), maent yn fwy llinellol ac yn gyffredinol yn uwch mewn pwysau moleciwlaidd - nodweddion sy'n gwella ymwrthedd rholio ac yn gwrthsefyll gwrthiant teiars. Mewn rhai achosion mae polymerization yn parhau er mwyn rhoi cynhyrchion o bwysau moleciwlaidd mor uchel fel y byddent fel arfer yn anhydrin. Yn yr achosion hyn ychwanegir tua 30 y cant o olew trwm cyn ceulo i gynhyrchu elastomers “estynedig olew” sydd ag ymwrthedd gwisgo uwch