خانه / رزین ها / لاستیک استایرن بوتادین
لاستیک استایرن بوتادین

لاستیک استایرن بوتادین

لاستیک استایرن بوتادین SBR


لاستیک استایرن بوتادین SBR (Styrene Butadiene Rubber)ساختار:

استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))، ترمو پلاستیک الاستومر  TPE (Thermoplastic Elastomer)، تایر (Tire)

نام های دیگر: بونا اس (Buna S)، اَمریپل سینپول (Ameripol Synpol)، یوروپرن (Europrene)، کرالکس (Kralex)، پلی سار (Polysar)، پلیوفلکس (Plioflex)، کپو کاربومیگس (Copo Carbomix)، نیپل (Nipol)، سُل پرن (Solprene)

مونومر: استایرن و بوتادین (Styrene & Butadiene)

حلال: دی متیل فرمامید DMF یا (Dimethylformamide)

دانسیته: ۰٫۹۲ _ ۰٫۹۵ g/cm3 (بسته به درصد استایرن متفاوت است)

دمای ذوب (Tm): در حالت پخت شده ذوب نمی شود.

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر ۵۲- _ ۱۳ درجه سانتی گراد (بسته به درصد استایرن متفاوت است)

سختی (Shore A):
برابر ۵۰ تا ۹۰

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):

  • در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
  • شعله زرد متمایل به نارنجی دارد و کمی سر و صدا می کند.
  • دود سفید متمایل به خاکستری همراه با ذرات کربن دارد.
  • در شعله چکه نمی کند.
  • بوی گاز شهری می دهد.

تاریخچه و چگونگی تولید:
کوپلیمر (هم بسپار) استایرن و بوتادینی که بیش از ۵۰% بوتادین داشته باشد SBR نامیده می شود. نسبت معمولی مونومر ها (تکپار ها) ۷۰% تا ۷۵% بوتادین به ۲۵% تا ۳۰% استایرن است، و در صورتی که استایرن بالای ۵۰% باشد، محصول به شدت پلاستیک می‌شود و در تهیه رنگ ‌های شیرابه ‌ای (لاتکس Latex) استفاده می شود.
این پلیمر به عنوان یک پلیمر متداول با کارایی های زیاد و بالا تعریف می شود و در دنیا پر مصرف ترین لاستیک به حساب می آید که به علت دارا بودن مواد اولیه تولید ارزان و فراوان دارای قیمت مناسبی است و به همین دلیل، بالاترین حجم تولید را نیز در صنعت لاستیک به خود اختصاص داده است. بالغ بر ۷۰% SBR تولیدی در صنعت تایر سازی به خصوص آج تایر، ۱۵% در قطعات مکانیکی و حدود ۱۰%  به شکل شیرابه (لاتکس) مصرف می‌شود.
لاستیک استایرن بوتادین در واقع قبل از جنگ جهانی دوم در آلمان توسعه یافت اما در طول جنگ جهانی دوم به صورت گسترده برای جایگزینی لاستیک طبیعی که توسط آسیای شرقی (ژاپن) اسیر شده بود در آمریکا و آلمان مورد استفاده قرار گرفت.
خواص مکانیکی SBR از NR پایین تر است و مانند آن بر اثر کشش بلوری نمی شود و به همین سبب ضعیف است مگر آن که با دوده یا مواد دیگر تقویت شود که حتی در این صورت هم از لاستیک طبیعی ضعیف تر است.

پلیمریزاسیون

لاستیک استایرن بوتادین (SBR) از نظر روش تولید و پلیمریزاسیون به سه دسته عمده تقسیم می شود:

  •     روش امولسیونی:

در این روش پلیمریزاسیون از طریق رادیکال های آزاد انجام می شود، که این کار در دو حالت گرم و سرد انجام می شود. محصول بدست آمده از روش سرد در حضور روغن یا در حضور روغن ـ دوده دارای خطیت زیاد، توزیع مولکولی باریک، جرم مولکولی زیاد و فرآیند پذیری دشوار است. (سری ۱۵۰۰ (Type 1500)).
محصول بدست آمده از روش گرم نیز شدیداً شاخه ای بوده و دارای توزیع جرم مولکولی پهن، فرآیند پذیری خوب و درصد ۱و۲ ـ وینیل بالاتر است. (سری ۱۰۰۰ (Type 1000))

  •     روش محلولی:

در این روش پلیمریزاسیون یونی است، محصول این روش دارای خطیت زیاد، انعطاف بالا و مقاومت سایشی و پارگی بالا در مقابل تنش های دینامیکی است.

  •     روش ژل:

محصول این روش دارای درصد اتصالات شیمیایی ضعیف حین واکنش پلیمریزاسیون بین زنجیره ها است که باعث کم شدن تحرک زنجیره ها و بهبود فرآیند پذیری می شود.
ژل از دو طریق بدست می آید: ۱) افزایش دمای پلیمریزاسیون.   ۲) افزایش موادی مثل دی وینیل بنزن.

نحوه توزیع و چیدمان مونومر ها:
در SBR نحوه چیدمان مونومر ها بسیار مهم است زیرا:

  •     اگر مونومر ها به صورت اتفاقی (Random) کنار هم قرار بگیرند لاستیک استایرن بوتادین (SBR) بدست می آید که خواص و فرآیند پذیری لاستیک ها را دارد.

  •     اگر مونومر ها به صورت دسته ای (Block) کنار هم قرار بگیرند استایرن بوتادین استایرن (SBS) بدست می آید که یک ترمو پلاستیک الاستومر TPE یا (Thermo Plastic Elastomer) است که خواص لاستیک ها را دارا می باشد اما فرآیند پذیری آن مثل پلاستیک ها است همچنین می توان آنرا چندین بار ذوب کرد و مجدداً شکل داد.

 

  •     اگر درصد کمی از بوتادین در شاخه های جانبی قرار بگیرد (یعنی کوپلیمر استایرن با شاخه های بوتادین داشته باشیم) پلی استایرن با ضربه پذیری بالا HIPS یا (High Impact Polystyrene) بدست می آید که یک پلاستیک چقرمه است.


انواع افزودنی ها: اغلب دوده برای افزایش مقاومت به پارگی و کشش به SBR افزوده می شود. هر چه میزان دوده اضافه شده بیشتر باشد لاستیک در هنگام سوختن، با دود سیاه بیشتری سوخته و توأم با ذرات کربن بیشتری است. همچنین ممکن است سیلیکا یا اکسید تیتانیوم نیز برای افزایش استحکام و سفتی به آن اضافه شود. با استفاده از پرکننده هایی مانند گچ، آهک یا خاک رس می توان قیمت را کاهش داد.

نمونه گرانول های لاستیک SBR و رول های لاستیک SBR

نمونه بسته بندی لاستیک SBR


روش های پخت: عمدتاً به روش ولکانیزاسیون گوگردی انجام می شود. سرعت پخت در SBR از NR کمتر است بنابراین از شتاب دهنده برای افزایش سرعت پخت استفاده می شود.

مزایا: بسیار ارزان است، مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر اسید و الکل

معایب: مقاومت کم در برابر ازون، مقاومت کم در برابر شعله و اشتعال، فرآیند پذیری بسیار مشکل، مقاومت کم در برابر بنزین و روغن، مقاومت کم در برابر حلال های
هیدروکربنی

خواص: دارای مقاومت فرسایشی عالی است و با افزایش درصد سیس و وینیل بوتادین در آن مقاومت فرسایشی باز هم افزایش می یابد، مقاومت در برابر سایش، جهندگی خوب، انعطاف پذیری در دمای پایین، مقاومت در برابر ترک خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر ضربه.

کاربرد: تایر و لاستیک، لوله ها و پوشش های لاستیکی و شیلنگ ها، کابل های سیم کشی، تسمه و نقاله، موکت و کفپوش، زیره و پاشنه کفش و اسفنج و محصولات اسفنجی
یکی از مهم ترین کاربرد های SBR استفاده از آن در ساخت تایر است به خصوص آن قسمتی از تایر که با زمین در تماس است که به آن قسمت تِرِد (Thread) گویند و ۵ خاصیت مهم SBR برای این استفاده عمده در صنعت لاستیک عبارتند از:
۱٫ مقاومت پارگی ۲٫ مقاومت خستگی ۳٫ مقاومت فلکس ۴٫ مقاومت سایشی ۵٫ مقاومت در برابر سُرخوردن (خاصیت چنگ زنی به آسفالت را دارد.)

نمونه هایی از محصولات تولید شده با لاستیک SBR

نمونه کفپوش برای محوطه بازی کودکان با استفاده از لاستیک SBR بازیافتی

 

 

نمونه محصولات تولید شده با پلیمر HIPS

درباره mahanchemical.co

مهندس شیمی پانزده سال تدریس شیمی تولید کننده مواد شیمیایی در قم متولد تیر چهل وسه

پاسخ بدهید