SBR, czyli kauczuk styrenowo-butadienowy, to kauczuk syntetyczny, który jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu ze względu na doskonałą odporność na ścieranie, dobrą odporność na starzenie i stosunkowo niski koszt. Jako wiodący dostawca arkuszy gumy SBR często jestem pytany o proces produkcji arkuszy gumy SBR. W tym poście na blogu przeprowadzę Cię przez całą drogę produkcyjną arkuszy gumy SBR, od surowców po produkt końcowy.
Surowce
Produkcja płyt gumowych SBR rozpoczyna się od selekcji wysokiej jakości surowców. Dwa główne monomery stosowane w syntezie SBR to styren i butadien. Styren to węglowodór aromatyczny, który nadaje SBR sztywność i przetwarzalność, natomiast butadien to dien zapewniający elastyczność i sprężystość.
Oprócz monomerów wymagane są również inne dodatki. Należą do nich inicjatory, które rozpoczynają reakcję polimeryzacji; emulgatory, które pomagają utrzymać monomery zdyspergowane w fazie wodnej; i modyfikatory, które mogą poprawić pewne właściwości kauczuku, takie jak odporność na ciepło lub odporność na olej. Dodawane są również przeciwutleniacze, aby zapobiec degradacji gumy z biegiem czasu pod wpływem tlenu i ciepła.
Polimeryzacja
Pierwszym ważnym krokiem w produkcji SBR jest polimeryzacja. Istnieją dwie główne metody polimeryzacji styrenu i butadienu w celu wytworzenia SBR: polimeryzacja emulsyjna i polimeryzacja w roztworze.
Polimeryzacja emulsyjna
Polimeryzacja emulsyjna jest najczęściej stosowaną metodą produkcji SBR. W tym procesie styren i butadien miesza się w dużym reaktorze z wodą, emulgatorami, inicjatorami i innymi dodatkami. Emulgatory tworzą w wodzie micele, a monomery są w nich rozproszone. Inicjator rozpoczyna reakcję polimeryzacji, a monomery w micelach zaczynają ze sobą reagować, tworząc łańcuchy polimerowe.
Reakcję zwykle prowadzi się w temperaturze pomiędzy 5 - 50°C, w zależności od rodzaju użytego inicjatora. Zakończenie procesu polimeryzacji może zająć kilka godzin i w tym czasie mieszanina reakcyjna jest stale mieszana, aby zapewnić równomierne mieszanie i reakcję. Po zakończeniu polimeryzacji otrzymuje się powstały lateks (stabilną dyspersję cząstek SBR w wodzie).
Polimeryzacja roztworowa
Polimeryzacja roztworowa polega na rozpuszczeniu monomerów styrenu i butadienu w rozpuszczalniku organicznym wraz z inicjatorem. Reakcja zachodzi w jednorodnym roztworze, a łańcuchy polimeru rosną w rozpuszczalniku. Roztwór - polimeryzowany SBR (SSBR) ma pewne zalety w porównaniu z emulsją - polimeryzowany SBR (ESBR), takie jak lepsza kontrola masy cząsteczkowej i bardziej jednolita mikrostruktura. Jednakże polimeryzacja w roztworze jest droższa ze względu na zastosowanie rozpuszczalników organicznych i potrzebę dodatkowych etapów oczyszczania.
Koagulacja i suszenie
Po procesie polimeryzacji lateks SBR należy przekształcić w stałą gumę. Odbywa się to poprzez proces zwany koagulacją. Podczas koagulacji do lateksu dodaje się środki chemiczne, takie jak kwasy lub sole, aby przerwać stabilność emulsji i spowodować agregację cząstek SBR i wytrącenie ich z wody.
Skoagulowaną gumę następnie płucze się w celu usunięcia wszelkich pozostałości środków chemicznych, emulgatorów i innych zanieczyszczeń. Po umyciu gumę suszy się w celu usunięcia pozostałej wody. Suszenie można przeprowadzić różnymi metodami, takimi jak suszenie gorącym powietrzem lub suszenie w bębnie. Wysuszony kauczuk SBR ma teraz postać stałą i można go dalej przetwarzać na arkusze gumy.
Mieszanie
Mieszanie jest kluczowym etapem w produkcji arkuszy gumy SBR. Na tym etapie suszony kauczuk SBR miesza się z różnymi dodatkami w celu polepszenia jego właściwości i nadania go do określonych zastosowań. Dodatki te obejmują wypełniacze, takie jak sadza lub krzemionka, które mogą zwiększać wytrzymałość, odporność na ścieranie i sztywność gumy; plastyfikatory, które zwiększają elastyczność i urabialność gumy; oraz utwardzacze, które służą do sieciowania łańcuchów gumowych podczas procesu wulkanizacji.
Proces mieszania zazwyczaj prowadzi się przy użyciu mieszalnika, takiego jak mieszalnik Banbury lub młyn dwuwalcowy. Do mieszalnika dodaje się gumę i dodatki, po czym mieszaninę podgrzewa się i ugniata przez określony czas, aby zapewnić równomierne rozproszenie dodatków w całej gumie.
Kalandrowanie lub wytłaczanie
Po przygotowaniu mieszanki gumowej można ją uformować w arkusze za pomocą kalandrowania lub wytłaczania.
Kalandrowanie
Kalandrowanie to proces, w którym mieszanka gumowa przepuszczana jest przez szereg podgrzewanych walców w celu utworzenia arkusza o jednakowej grubości. Rolki są dostosowane do kontroli grubości i szerokości arkusza. Kalandrowanie nadaje się do produkcji cienkich arkuszy gumy o gładkim wykończeniu powierzchni. Jest powszechnie stosowany do zastosowań takich jak uszczelki, uszczelnienia i taśmy przenośnikowe. Na przykład naszOdporny na ścieranie gumowy przenośnik taśmowy dla górnictwajest często produkowany przy użyciu technologii kalandrowania, aby zapewnić wysoką jakość wykończenia powierzchni i precyzyjną kontrolę grubości.
Wyrzucenie
Wytłaczanie polega na przetłaczaniu mieszanki gumowej przez matrycę w celu utworzenia ciągłego profilu. Matryca określa kształt i przekrój wytłaczanego produktu. Wytłaczanie nadaje się do produkcji arkuszy gumy o skomplikowanych kształtach lub do produkcji ciągłej. NaszGumowy przenośnik taśmowy NN/CC/EPIPrzenośnik taśmowy z linką stalową dla przemysłu wydobywczegosą czasami produkowane metodami wytłaczania, aby spełnić specyficzne wymagania różnych gałęzi przemysłu.
Wulkanizacja
Wulkanizacja jest ostatnim i najważniejszym etapem produkcji arkuszy gumy SBR. W tym procesie arkusz gumy jest podgrzewany w obecności środka utwardzającego, takiego jak siarka lub nadtlenek. Utwardzacz powoduje sieciowanie łańcuchów gumowych, tworząc trójwymiarową strukturę sieciową. To sieciowanie poprawia właściwości mechaniczne gumy, takie jak wytrzymałość, elastyczność i odporność na ciepło.
Proces wulkanizacji prowadzony jest w określonej temperaturze i przez określony czas, zależny od rodzaju mieszanki gumowej i zastosowanego utwardzacza. Wulkanizowane arkusze gumy SBR są teraz gotowe do użycia w różnych zastosowaniach.
Kontrola jakości
W całym procesie produkcyjnym wdrażane są rygorystyczne środki kontroli jakości, aby zapewnić, że arkusze gumy SBR spełniają wymagane standardy. Obejmuje to testowanie surowców pod kątem czystości i jakości, monitorowanie procesów polimeryzacji i mieszania w celu zapewnienia właściwej reakcji i mieszania oraz przeprowadzanie testów fizycznych i chemicznych produktu końcowego. Testy te mogą obejmować testy twardości, wytrzymałości na rozciąganie, wydłużenia przy zerwaniu, odporności na ścieranie i odporności na starzenie.
Wniosek
Produkcja arkuszy gumy SBR to złożony proces, który obejmuje wiele etapów, od wyboru surowca po wulkanizację. Każdy etap ma kluczowe znaczenie dla określenia ostatecznych właściwości i jakości arkuszy gumy. Jako niezawodny dostawca arkuszy gumy SBR zobowiązujemy się do stosowania najnowszych technologii i rygorystycznych środków kontroli jakości, aby produkować wysokiej jakości arkusze gumy SBR, które spełniają różnorodne potrzeby naszych klientów.
Jeśli są Państwo zainteresowani zakupem arkuszy gumy SBR do konkretnego zastosowania, zapraszamy do kontaktu w celu szczegółowej dyskusji. Nasz zespół ekspertów może zapewnić profesjonalne porady i niestandardowe rozwiązania, aby zapewnić, że otrzymasz produkt najlepiej dopasowany do Twojego projektu.
Referencje
- „Technologia gumy” Maurice’a Mortona
- „Nauka i technologia gumy” pod redakcją Jamesa E. Marka, Buraka Ermana i Charlesa L. Fettersa
