Gomma nitrilica butadienica: proprietà, produzione, applicazione

Gomma butadiene-nitrile (BNK) - il tipo principalematerie prime per la produzione di vari tipi di gomma con durata ottimale. Questo è un materiale polimerico sintetico ottenuto mediante copolimerizzazione di butadiene con acrilonitrile (NAC). Può essere chiamato nitrile, divinil nitrile, butadiene-acrilonitrile o butacryl. Nella designazione internazionale, questo materiale è etichettato come NBR (nitrile-butadienerubber), nel design domestico - SKN (gomma sintetica nitrilica).

Dove applicabile

Questo tipo di gomme è più spesso usato in quellesfere dell'industria, dove è importante la stabilità ottimale dei prodotti in gomma per gli ambienti chimicamente aggressivi. Di grande importanza sono le proprietà di tale gomma butadiene-nitrile, come l'elevata elasticità e una piccola deformazione permanente. Questo materiale è ampiamente usato nella produzione di elementi in gomma che sono in contatto diretto con il materiale chimicamente attivo - può essere tutti i tipi di guarnizioni, giunti di dilatazione in gomma, tubi dell'olio combustibile, cinghie di trasmissione, carburanti, autocisterne, aria e industrie petrolifere, piastra stampa offset e altri prodotti

Prodotti realizzati sulla base di questa gomma,Non gonfiarsi con liquidi oleosi, antigelo e acqua. Di alcuni tipi di questo materiale, la guaina dei cavi elettrici e i guanti di gomma sono di resistenza e durata speciali. Viene utilizzato nella produzione di vari adesivi, sigillanti e schiuma di montaggio. La gomma è la base nella produzione di adesivi.

Quando e dove è apparsa questa gomma?

La preparazione della gomma butadiene-nitrile eraregistrato nel 1934 in Germania. A quel tempo, gli scienziati tedeschi hanno creato un materiale unico e l'hanno brevettato sotto il nome di Buna-N. Durante la seconda guerra mondiale, il nuovo materiale divenne estremamente popolare nelle industrie militari.

A causa della scarsità di materie prime naturali, più altola leadership statunitense ha lanciato un programma speciale, suggerendo lo sviluppo attivo della produzione di gomma butadiene-nitrile e altri tipi di materie prime sintetiche per RTI. Il materiale prodotto nell'ambito di questo programma è stato chiamato GR-N. Ad oggi, il BNK è diventato una delle gomme speciali più richieste. È prodotto in più di 20 paesi.

Produzione BNK

Questo tipo di materiale è ottenuto dapolimerizzazione costruttiva in emulsione acquosa. Il processo viene eseguito sia alle alte che alle basse temperature. I principali monomeri per la loro produzione sono butadiene-1,3 e acrilonitrile (NAC), miscelati in una certa proporzione. Queste sostanze non dipendono dalla temperatura. Tenendo conto delle leggi della copolimerizzazione statistica, si dovrebbe notare che questo tandem di monomeri dovrebbe avere le proprietà di una composizione azeotropica contenente circa il 40% di acrilonitrile in una miscela di monomeri.

Nella produzione di questo tipo di gomma apparenecessità di purificazione più completa durante la coagulazione degli emulsionanti utilizzati per la polimerizzazione. Nelle gomme prodotte è ammessa una quantità insignificante di ceneri di impurità minerali e volatili (non più dell'1%). Possono essere riempiti con antiossidanti colorabili o non colorabili.

Cos'è BNC?

Nel nostro paese, questi tipi di gomme sono fatti,come gomma butadiene-nitrile-18 (SKN-18), gomma butadiene-nitrile-26 (SKN-26) e gomma butile nitrilica-40 (SKN-40). L'indice numerico in gradi mostra il numero di unità di acrilonitrile nei polimeri. Possono contenere, rispettivamente, 18, 26 o 40% di acido acrilico nitrilico.

Cambiando il numero di ingredienti costituenti, puoiottenere varie proprietà del materiale risultante. A seconda della percentuale di acrilonitrile, le proprietà delle gomme possono variare in termini di durezza, viscosità dell'olio e resistenza alla benzina. La percentuale di NAC influenza l'effetto intermolecolare delle unità strutturali. È questo fattore che influenza l'uso della gomma nitrilica butadienica in alcune aree dell'economia nazionale. Tuttavia, viene utilizzato come materia prima per la produzione di una vasta gamma di prodotti industriali in gomma.

Svantaggi del materiale

Nonostante il fatto che i prodotti in gomma,fatto con l'aggiunta di BNC, ha un intero complesso di parametri eccellenti (alta resistenza e duttilità allo stiramento, allungamento relativo, resistenza allo strappo e all'abrasione, eccellente resistenza a olio e benzina), ci sono alcuni inconvenienti a questo materiale.

Condizioni operative più difficili associate aaumentando la velocità di meccanismi e mancanza di olio di refrigerazione, si porta al fatto che gli elementi di gomma possono operare solo a temperature fino a 150 gradi. Aumentando la temperatura di esercizio supera questo valore, la strutturazione, e quindi la distruzione gomma creato sulla base BNK. In altre parole, la gomma riscaldato diventa duro e fragile.

L'effetto delle basse temperature è altrettanto negativoinfluisce sui prodotti in gomma nella produzione di cui è stata usata la gomma butadiene-nitrile. Ottimale per loro è la temperatura di funzionamento non inferiore a -35 ° C.

Modifiche moderne di gomme

Per la creazione di prodotti in gomma conun unico insieme di proprietà che si applicano modifica più avanzata delle gomme. Uno degli sviluppi più promettenti nel modifica considerata di idrogenati gomme nitrile butadiene. Hanno eccellenti proprietà di lavorazione in vari tipi di produzione di gomma.

Gomma fatta sulla base di modifichegomme al cloruro di polivinile, fornisce indicatori più stabili per resistenza agli agenti atmosferici (fino a -50 gradi) e temperature operative estreme fino a +160 gradi. È molto superiore ai prodotti fabbricati sulla base di gomme butadiene-nitrili, resistenza allo strappo e resistenza all'usura. Ha un'eccellente resistenza agli effetti attivi dei media chimicamente aggressivi. Tuttavia, questa gomma non è così forte ed elastica. Pertanto, al fine di migliorare le proprietà tecnologiche del materiale, è più spesso utilizzato in combinazione con tipi convenzionali di gomme butadiene-nitrile.

vulcanizzazione

Processo di vulcanizzazione di gomme butadiene-nitriliviene effettuato con zolfo, così come tiuram, perossidi organici, resine di alchilfenolo-formaldeide e composti organoclorurati. La temperatura può variare da 140˚ a 190˚ Celsius. Quando questo processo viene eseguito, appare un grande plateau di vulcanizzazione. L'aumento del contenuto di NAC promuove un aumento del tasso di vulcanizzazione. La qualità delle gomme ottenute viene valutata dalle caratteristiche intrinseche dei vulcanizzatori.

proprietà

Le proprietà dei BNC sono determinate daacrilonitrile. Questo tipo di gomme è facilmente solubile in chetoni, certe soluzioni di idrocarburi e esteri. Gli idrocarburi alifatici e l'alcol non hanno praticamente alcun effetto sulla dissoluzione delle gomme butadiene-nitrili. L'aumento della composizione del materiale acrilonitrile promuove l'interazione intermolecolare tra le catene polimeriche: maggiore è il NAK nella composizione del materiale, maggiore è la densità e il regime di temperatura della vitrificazione. L'aumentato contenuto di NAC riduce le proprietà dielettriche, riduce il grado di solubilità nei solventi aromatici e promuove un aumento della resistenza al gonfiore negli idrocarburi alifatici.

A seconda del flusso di polimerizzazione della gomma, può essere prodotto con diversi parametri plastoelastici. Possono essere:

• Molto dura (rigidità Defo 21,5 - 27,5 N). Quando si contrassegna una gomma di questo tipo, la lettera "T" viene aggiunta al suo nome.
• Rigido (rigidità secondo Defo 17,5 - 21,5 N).
• Morbido (rigidità secondo Defo 7.5 - 11.5 N). Quando si contrassegna una gomma di questo tipo, la lettera "M" viene aggiunta al suo nome.

Per BNK, prodotto con partecipazionealchil solfonati come emulsionanti, la lettera "C" è aggiunta alla marcatura. Ad esempio, SKN-26MS è una gomma morbida in cui è presente il 26% del NAC legato e nella preparazione è stato utilizzato un emulsionante alchil solfonato biodegradabile.