Cao su buna (1,3 butadien) là các loại cao su tổng hợp thông dụng nhất hiện nay nay, chỉ chiếm hơn 1/4 sản lượng cao su thiên nhiên nhân tạo ra trên thay giới. Nội dung bài viết sẽ đề cập đa số thông tin không thiếu nhất mà bạn cần đó là hồ hết định nghĩa, công thức, trực thuộc tính và quy trình sản xuất.

Bạn đang xem: Cao su buna là gì

Bạn vẫn xem: công thức phân tử của cao su đặc buna

Cao su Buna là gì?

Được cung ứng từ quá trình trùng hợp của những phân tử monome 1,3-butadiene.

 Cao su buna là một trong những polymer được có mặt từ sự trùng hợp của monome 1,3-butadiene

Tổng hòa hợp Polybutadiene

Công thức chất hóa học và quá trình tổng hợp

Công thức hoá học cao su thiên nhiên buna

Cao su Buna là 1 polymer không bão hòa của các monome butadien khác nhau (1,2-butadiene cùng 1,3-butadien). Chúng được liên kết với nhau qua các dạng liên kết điển hình nổi bật là cis, trans và vinyl.

Trong đó, phổ biến nhất là hai dạng liên kết cis và trans.


*

Công thức hóa học

Quá trình tổng hợp cao su đặc buna

1,3-Butadiene Polymerization – tác giả UserH Padleckas

Quá trình tổng hợp cao su buna đó là quá trình trùng ngưng. Nói một cách khác đó là quá trình kéo dài các chuỗi monome 1,3-butadien thành những đại phân tử polymer thông quá các liên kết giữa các phân tử C-C.

Các đại phân tử polyme của cao su thiên nhiên buna thường xuyên được liên kết với những dạng là cis, trans và vinyl. Và các dạng links này, được có mặt và chịu ảnh hưởng của sức nóng độ, áp suất, dung môi trong quá trình trùng ngưng.

Liên kết cis làm nên uống cong trong chuỗi polymer, tạo nên các vùng vô định hình tạo nên tính đàn hồi cao của cao su thiên nhiên buna.Liên kết trans tạo nên các liên kết giữ khá thẳng, tạo thành thành những chuỗi polymer gắng định, tăng tính bất biến của chuỗi polymer.Liên kết vinyl thường chỉ lộ diện với tỷ lệ vài phần trăm so với links cis và trans. Ít tác động đến đặc thù của chuỗi polymer.

Quá trình điều chế 1,3-butadiene

Qui trình pha chế 1,3-butadiene, sản xuất cao su thiên nhiên khá phong phú và đa dạng từ qui tế bào phòng thí nghiệm tuyệt qui mô chế tạo công nghiệp. Tóm tắt, GCS sẽ reviews đến các bạn 04 qui trình thông dụng hiện nay.

1. Quy trình Cracking trường đoản cú ​​các hydrocacbon C4

Butadien hay được phân lập từ các hydrocacbon bốn cacbon không giống được tạo thành trong quy trình crackinh khá nước bằng cách chưng cất chiết suất sử dụng dung môi aprotic phân cực như axetonitril, N-metyl-2-pyrrolidon, furfural, hoặc dimetylformamit, kế tiếp nó được tách ra bằng cách chưng cất.

Đây là tiến trình được thực hiện để phân phối butadiene quy mô công nghiệp hiện nay.

Bước 1: CH4 ra C2H2
*

Phản ứng CH4 ra C2H2

Bước 2: C2H2 ra C4H4
*

Phản ứng C2H2 ra C4H4Bước 3: C4H4 ra C4H6
*

*

Phản ứng C4H6 ra polybutadien

2. Từ quy trình dehydro hóa n-butan

Butadiene cũng có thể được sản xuất bằng phương pháp xúc tác dehydro hóa butan (n-butan). Ngày nay, butadien từ bỏ n-butan được sản xuất thương mại dịch vụ bằng tiến trình Houdry Catadiene, được cải tiến và phát triển trong cố chiến II. Điều này đòi hỏi phải xử lý butan trên alumin và crom ở ánh nắng mặt trời cao.

3. Từ ethanol

Quy trình này được sử dụng thịnh hành ở trong vậy chiến sản phẩm II, tuy nhiên hiện giờ nó đã hết được sử dụng nữa và được sửa chữa thay thế bằng phương thức Cracking.

Quá trình tiếp tế butadiene tự ethanol tất cả 2 quá trình

Quy trình vì chưng Sergei Lebedev vạc triển, etanol được chuyển đổi thành butadien, hydro cùng nước nghỉ ngơi 400–450 ° C ko qua bất kỳ loại xúc tác oxit kim loại nào.
2 CH3CH2OH → CH2=CH−CH=CH2 + 2 H2O + H2

Quy trình đồ vật hai di Ivan Ostromislensky vạc triển, etanol được oxy hóa thành axetaldehyt, bội nghịch ứng cùng với etanol bổ sung cập nhật trên chất xúc tác silica xốp được xúc tiến vị tantali làm việc 325–350 ° C để tạo ra butadien.


CH3CH2OH + CH3CHO → CH2=CH−CH=CH2 + 2 H2O

4. Trường đoản cú butenes

1,3-Butadiene cũng có thể được sản xuất bằng cách xúc tác dehydro hóa butenes thông thường. Quá trình này tiết kiệm chi phí hơn các so với từ bỏ Ethanol hoặc n-butan.

Xem thêm: Trẻ Sơ Sinh Vặn Mình Và Mẹo Chữa Vặn Mình Ở Trẻ Sơ Sinh Vặn Mình Khi Ngủ

Qui trình sản xuất cao su đặc Buna

Có nhiều qui trình sản xuất cao su đặc buna, mặc dù sự khác biệt chủ yếu của không ít qui trình này là hóa học độn. Hóa học độn được chế tạo trong quy trình sản xuất sẽ ra quyết định những quánh tính đặc biệt của cao su đặc buna.

Bước 1: Trộn tạo tất cả hổn hợp cho bội phản ứng tạo polymer.

Hỗn hợp những monome butadien (1,3-butadiene, 1,2-butadiene được nhủ hóa trường đoản cú dầu mỏ).Các hóa học kích hoạt tạo thành gốc và hóa học xúc tác đạt thêm vào các bể phản bội ứng.Các bể bội nghịch ứng này cất nước với phương châm là môi trường thiên nhiên cho bội phản ứng tổng hòa hợp polymer.

Bước 2: Quá trình gia nhiệt mang đến phản ứng tổng hợp các nhánh mono polymer.

Bể phản ứng được gia nhiệt độ từ 30 đến 40°C nhằm mục đích thúc đẩy sự hình thành những nhánh mono polymer (hình thành links cis cùng trans).

1,3-butadiene + 1,3-butadien + 2-propenenitrile + 1,3-butadiene + 1,2-butadiene → nitrile butadien

Quá trình phản bội ứng tạo nên các mono polymer hay từ 5 mang đến 12 giờ, với hiệu suất khoảng 70% những thành phần nguyên liệu sẽ được tổng vừa lòng thành những chuỗi polymer.

Bước 3: Kích thích phản ứng tạo thành mono polymer nhằm tối ưu hiệu suất.

Hai hoạt chất dimethyldithiocarbamate giỏi diethyl hydroxylamine sẽ được thêm vào bể bội nghịch ứng, tương tác phản ứng của 30% thành phần còn lại. Các thành phần ko phản ứng sẽ bị nockout bỏ trải qua hơi nước.Hiệu suất tổng hợp những mono polymer thường đạt gần 100%, sau khoản thời gian thu hồi những mono polymer này sẽ được lọc để đào thải các hóa học rắn không mong muốn muốn.

Bước 4: Ổn định các chuỗi polymer thành phẩm.

Sản phẩm này đang được chuyển sang bể trộn, nơi nó được ổn định bằng các chất kháng oxy hóa. Tiếp nối được đông tụ bằng canxi nitrat (Buna – N), giỏi nhôm sunfat (Buna – S). Các chất đông tụ dư sẽ được rửa cùng sấy khô tạo ra sản phẩm ở đầu cuối là cao su đặc Buna nguyên liệu.

Bước 5: Sản xuất các thành phẩm cao su đặc buna.

Quá trình này sử dụng cao su thiên nhiên nguyên liệu từ bước 4 với hỗn hợp các chất độn. Mục đích tạo ra các sản phẩm cao su đặc hoàn thiện mang các đặc tính mong mỏi muốn. Hoặc được áp dụng làm chất độn để tăng đặc điểm mới cho những loại polymer khác.

Ví dụ: nâng cao độ dẻo dai (khả năng chống va đập) của vật liệu nhựa như polystyrene cùng acrylonitrile butadiene styrene (ABS).

Cao su buna bao gồm tính bọn hồi với độ bền tốt hơn cao su đặc thiên nhiên

Đây đó là điểm chiếm ưu vậy của cao su đặc buna nói riêng và cao su đặc tổng phù hợp nói chung. Khi những loại cao su thiên nhiên tổng hợp đều phải có tính bầy hồi và độ bền tốt hơn rất nhiều so với cao su đặc thiên nhiên. Vì chưng chính những thành phần cấu trúc nên chúng và những thành phần này dễ dàng dàng thiết lập trong quy trình sản xuất.

Phần bự butadien được trùng hợp để sản xuất cao su đặc tổng hợp. Phiên bản thân polybutadiene là 1 trong vật liệu khôn xiết mềm, gần như lỏng có giá trị dịch vụ thương mại cao nhất.Các hóa học đồng trùng phù hợp như acrylonitrile butadien styren (ABS), nitrile-butadien (NBR) cùng styren-butadien (SBR) hết sức dai và đàn hồi được pha trộn từ butadien cùng styren/acrylonitril. Đều là những loại cao su thiên nhiên tổng phù hợp được sử dụng rất rộng lớn rãi hiện nay nay. Đơn cử như SBR là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất để thêm vào lốp ô tô.Một lượng nhỏ tuổi butadien được áp dụng để tạo ra nylon, adiponitrile, bằng cách bổ sung một phân tử hydro xyanua vào mỗi link đôi trong một quá trình được gọi là hydrocyanation vì chưng DuPont phân phát triển.Các đồ vật liệu cao su đặc tổng hợp khác ví như chloroprene và dung môi sulfolane cũng rất được sản xuất trường đoản cú ​​butadien.Butadien được áp dụng trong phân phối công nghiệp 4-vinylcyclohexene thông qua phản ứng đime hóa Diels Alder. Vinylcyclohexene là 1 trong tạp chất phổ biến được kiếm tìm thấy vào butadien khi bảo quản do quy trình đime hóa.Cyclooctadiene cùng cyclododecatriene được tạo nên thông qua phản bội ứng đime hóa với trime hóa xúc tác niken hoặc titan, tương ứng.Butadiene cũng có ích trong quá trình tổng hòa hợp xycloalkane cùng xycloalkene, bởi nó bội nghịch ứng với những liên kết carbon-carbon kép với ba thông qua phản ứng Diels-Alder.

Độc tính của cao su thiên nhiên Buna và an ninh môi trường

Tổng kết

Cao su buna đó là loại cao su đặc tổng hợp đặc biệt nhất, sở hữu những điểm lưu ý nổi trội của cao su đặc thiên nhiên bên cạnh đó là phần đa đặc tính riêng biệt biệt.Đó chính là nguyên nhân cao su buna sở hữu đến 1/4 lượng cao su đặc tổng vừa lòng được tiêu thụ trên trái đất (số liệu 2012).Hi vọng qua bài viết bạn vẫn phần nào đọc về cao su buna. Mọi chủ ý đóng góp vui tươi để lại bình luận, GCS sẽ trả lời chúng ta trong vòng 72h.

GCS – Wiki