Gome nitrile butadiene: vetitë, prodhimi, aplikimi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Goma nitrile butadiene (NBR) është lënda e parë kryesore për prodhimin e llojeve të ndryshme të gomës me qëndrueshmëri optimale. Është një material polimer sintetik i përftuar nga kopolimerizimi i butadienit me akrilonitrilin (NAC). Mund të quhet gome nitril, divinil-nitril, butadien-akrilonitril ose butakril. Në emërtimin ndërkombëtar, ky material është etiketuar NBR (nitrile-butadienerubber), në emërtimin vendas - SKN (gome sintetike nitrile).

Ku zbatohet

Ky lloj gome përdoret më shpesh në ato industri ku rezistenca optimale e produkteve të gomës ndaj mjediseve kimikisht agresive është e rëndësishme. Me rëndësi të madhe janë vetitë e tilla të gomës butadien-nitrile si elasticiteti i lartë dhe deformimi i vogël i përhershëm. Ky material është gjerësishtpërdoren në prodhimin e elementeve të gomës që kanë kontakt të drejtpërdrejtë me materiale kimikisht aktive - këto mund të jenë të gjitha llojet e vulave, vulat e vajit, kompensuesit e gomës, zorrët e karburantit dhe vajit, rripat e drejtimit, rezervuarët e karburantit për makina, aviacioni dhe industritë e naftës, kompensimi i printimit pjata dhe produkte të tjera.

Produktet e bazuara në këtë gomë nuk fryhen në lëngje vajore, antifriz dhe ujë. Nga disa lloje të një materiali të tillë, bëhet mbështjellja e instalimeve elektrike dhe dorezat e gomës, të cilat kanë forcë të veçantë dhe rezistencë ndaj konsumit. Përdoret në prodhimin e ngjitësve të ndryshëm, ngjitësve dhe shkumës poliuretani. Goma është baza në prodhimin e ngjitësve.

Kur dhe nga erdhi kjo gome?

Marrja e gomës butadien-nitrile u regjistrua në vitin 1934 në Gjermani. Në atë kohë, shkencëtarët gjermanë krijuan një material unik në vetitë e tij dhe e patentuan atë me emrin Buna-N. Gjatë Luftës së Dytë Botërore, materiali i ri ishte shumë i kërkuar në industrinë ushtarake.

Për shkak të mungesës së lëndëve të para natyrore, udhëheqja e lartë e SHBA-së nisi një program të veçantë që përfshin zhvillimin aktiv të prodhimit të gomës butadien-nitrile dhe llojeve të tjera të lëndëve të para sintetike për mallrat e gomës. Materiali i prodhuar sipas këtij programi quhej GR-N. Deri më sot, BNR është bërë një nga gomat më të kërkuara për qëllime të veçanta. Është bërë në më shumë se 20 vende të botës.

prodhimi NBR

Ky lloj materiali përftohet nga polimerizimi konstruktiv në një emulsion ujor. Procesi kryhet si në temperatura të larta ashtu edhe në temperatura të ulëta. Monomerët kryesorë për prodhimin e tyre janë butadieni-1, 3 dhe nitrili i acidit akrilik (NAC), të përzier në një proporcion të caktuar. Këto substanca nuk varen nga temperatura. Duke marrë parasysh ligjet e kopolimerizimit të rastësishëm, duhet theksuar se ky tandem monomerësh duhet të ketë vetitë e një përbërje azeotropike që përmban rreth 40% akrilonitril në një përzierje monomerësh.

Në prodhimin e këtij lloji të gomës nevojitet një pastrim më i plotë gjatë koagulimit të emulsifikuesve që përdoren për polimerizim. Në gomat e prodhuara, lejohet një sasi e vogël e hirit, mineraleve dhe papastërtive të paqëndrueshme (jo më shumë se 1%). Ato mund të ngarkohen me antioksidantë të njollosur ose jo të njollosur.

Çfarë është BNK

Në vendin tonë prodhohen goma të llojeve të tilla si goma nitrile-18 (SKN-18), goma nitrile-butadiene-26 (SKN-26) dhe nitrili butadien gome-40 (SKN-40). Treguesi numerik në nota tregon numrin e njësive akrilonitrile në polimere. Ato mund të përmbajnë përkatësisht 18%, 26% ose 40% akrilonitril.

Duke ndryshuar numrin e përbërësve përbërës, mund të arrini veti të ndryshme të materialit që rezulton. Në varësi të përqindjes së akrilonitrilit, vetitëgomat mund të ndryshojnë në fortësi, viskozitet, rezistencë ndaj vajit dhe benzinës. Përqindja e NAC ndikon në efektin ndërmolekular të njësive strukturore. Është ky faktor që ndikon në përdorimin e gomës nitrile butadiene në fusha të caktuara të ekonomisë kombëtare. Megjithatë, përdoret si lëndë e parë për prodhimin e një game të madhe produktesh industriale të gomës.

Imperfeksionet materiale

Përkundër faktit se produktet e gomës të prodhuara me shtimin e BNR kanë një gamë të tërë performancash të shkëlqyera (rezistencë e lartë në tërheqje dhe duktilitet, zgjatje relative, rezistencë ndaj këputjes dhe gërryerjes, rezistencë e shkëlqyer ndaj vajit dhe benzinës), ky material dhe disa të meta.

Kushtet më të ashpra të funksionimit të shoqëruara me një rritje të shpejtësisë së mekanizmave dhe mungesën e vajit ftohës, çojnë në faktin se elementët e gomës mund të funksionojnë vetëm në temperatura deri në +150 gradë. Kur temperatura e funksionimit rritet mbi këtë vlerë, ndodh strukturimi dhe më pas shkatërrimi i gomave të krijuara në bazë të NBR. Me fjalë të tjera, goma e nxehtë bëhet e fortë dhe e brishtë.

Ekspozimi ndaj temperaturave të ulëta ndikon negativisht edhe në produktet e gomës, të cilat përdoreshin në prodhimin e gomës nitrile. Temperatura optimale e funksionimit për to konsiderohet të jetë jo më e ulët se -35˚С.

Modifikime moderne të gomës

Për të krijuar produkte gome menjë grup unik i vetive, përdoren modifikime më moderne të gomave. Gomat e hidrogjenizuara të nitrilit butadien konsiderohen si një nga zhvillimet premtuese në modifikim. Ato kanë veti të shkëlqyera përpunimi në lloje të ndryshme të prodhimit të gomës.

Game e bërë në bazë të gomave të modifikuara me polivinilklorur jep performancë më të qëndrueshme në rezistencën ndaj konsumit të motit (deri në -50 gradë) dhe temperaturën ekstreme të funksionimit deri në +160 gradë. Është dukshëm superior ndaj produkteve të prodhuara në bazë të gomave nitrile për sa i përket rezistencës ndaj grisjes dhe rezistencës ndaj konsumit. Ka rezistencë të shkëlqyer ndaj ndikimit aktiv të mjediseve kimikisht agresive. Megjithatë, kjo gome nuk është aq e fortë dhe elastike. Prandaj, për të përmirësuar vetitë e përpunimit të materialit, ai përdoret më shpesh në kombinim me llojet konvencionale të gomave nitrile.

Vullkanizim

Procesi i vullkanizimit të gomave butadien-nitrile kryhet duke përdorur squfur, si dhe tiuramin, peroksidet organike, rrëshirat alkilfenol-formaldehid dhe përbërjet organoklorike. Temperatura mund të variojë nga 140˚ deri në 190˚ celsius. Gjatë këtij procesi vërehet një pllajë e madhe vullkanizimi. Përmbajtja e rritur e NAC kontribuon në një rritje të shkallës së vullkanizimit. Cilësia e gomave që rezultojnë vlerësohet nga karakteristikat e natyrshme të vullkanizuesve.

Properties

Përcaktohen vetitë BNCpërmbajtje akrilonitrile. Ky lloj gome është shumë i tretshëm në ketone, disa solucione hidrokarbure dhe estere. Hidrokarburet alifatike dhe alkooli praktikisht nuk kanë asnjë efekt në shpërbërjen e gomave nitrile butadiene. Një rritje në përbërjen e materialit akrilonitrili kontribuon në veprimin ndërmolekular midis zinxhirëve polimer: sa më shumë NAA në përbërjen e materialit, aq më e lartë rritet densiteti dhe temperatura e tranzicionit të qelqit. Një përmbajtje e shtuar e NAA zvogëlon vetitë dielektrike, zvogëlon shkallën e tretshmërisë në tretësit aromatikë dhe rrit rezistencën ndaj ënjtjes në hidrokarburet alifatike.

Në varësi të rrjedhës së polimerizimit të gomës, ajo mund të prodhohet me veti të ndryshme plastoelastike. Ato mund të jenë:

• Shumë e fortë (fortësi Defoe 21,5 - 27,5 N). Kur shënoni një gomë të tillë, emrit i shtohet shkronja "T".
• E ngurtë (fortësi defoe 17,5 - 21,5 N).
• E butë (fortësi Defoe 7,5 - 11,5 N). Kur shënoni një gomë të tillë, emrit i shtohet shkronja "M".

Për NBR-të e prodhuara me alkilsulfonate si emulsifikues, shkronja "C" i shtohet shënimit. Për shembull, SKN-26MS është një gomë e butë që përmban 26% NAC të lidhur dhe në përgatitje është përdorur një emulsifikues alkil sulfonat i biodegradueshëm.