پلی بوتادین چیست؟

قیمت روز مواد پلاستیک

ویژگی های کلی پلی بوتادین رابر ( Butadiene Rubber ) به شرح زیر می باشد :

  1. کاربرد در تولید : لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))، تایر (Tire)
  2. نام های دیگر: سیس ۱و۴ ـ پلی بوتادین (Cis-1,4-Polybutadiene Rubber)، دی ان (Diene)، اَمریپل (Ameripol)، تاکتین (Taktene)، یوروپرن سیس (Europrene Cis)، بونا سی بی (Buna CB)
  3. مونومر: بوتادین (Butadiene)
  4. حلال: تولوئن (Toluene)، تترا هیدرو فوران THF (Tetrahydrofuran)، ارتو دی کلرو بنزن ODCB (Ortho Dichlorobenzene)، تری کلرو بنزن TCB (Trichlorobenzene)
  5. دانسیته: ۰٫۹۰۸ تا ۱٫۰۱ g/cm3
  6. دمای ذوب (Tm) : برابر ۲ تا ۱۲ درجه سانتی گراد
  7. دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر ۹۵- تا ۱۰۶- درجه سانتی گراد
  8. سختی (Shore A): برابر ۵۰ تا ۹۵
  9. وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی
  10. 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 ترق توروق می کند.
  • دود سیاه توأم با ذرات کربن دارد.
  • در شعله چکه نمی کند.
  • بوی لاستیک سوخته و نامطبوع می دهد.

مقالات مرتبط : لاستیک ایزوپرن IR چیست ؟


 

تاریخچه و چگونگی تولید پلی بوتادین:

پلی بوتادین جزو اولین الاستومر ها یا لاستیک هایی بود که اختراع شد، ۷۰% از پلی بوتادین تولیدی، برای ساخت لاستیک و تایر استفاده می شود و ۲۵% تا ۳۰% از آن به عنوان افزودنی به لاستیک های دیگر اضافه می شود تا استحکام مکانیکی آنها را بهبود بخشد.
پلی بوتادین با سه روش مختلف پلیمریزه می شود که در این صورت سه ایزومر سیس (Cis)، ترانس (Trans) و وینیل (Vinyl) بدست می آید. خواص پلی بوتادین بسته به درصد این سه ایزومر متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال:

پلی بوتادینی که دارای درصد سیس بالا است High Cis Polybutadiene نامیده می شود و دارای خاصیت ارتجاعی بالا و بسیار متداول است در حالی که پلی بوتادینی که دارای درصد بالای ترانس است High Trans Polybutadiene نامیده می شود و پلاستیک کریستالی و بدون هیچ کاربرد مفیدی است.

تولید سالیانه این پلیمر در سال ۱۳۸۰ بیش از ۲٫۱ میلیون تن بود که از لحاظ تناژ مصرف در بین لاستیک ها، بعد از لاستیک استایرن بوتادین SBR یا (Styrene Butadiene Rubber) در رتبه دوم قرار دارد.

میزان مصرف لاستیک بوتادین در قاره ها و کشورهای مختلف جهان در سال 2009

میزان مصرف لاستیک بوتادین در قاره ها و کشورهای مختلف جهان در سال ۲۰۰۹

 

پلی بوتادین برای اولین بار در سال ۱۹۱۰ توسط یک دانشمند روسی به نام سرگئی واسیلیویچ لِبِدِو (Sergei Vasilyevich Lebedev) پلیمریزه (بسپارش) شد، او در سال ۱۹۲۶ فرآیندی را برای تولید بوتادین از اتانول اختراع کرد و در سال ۱۹۲۸ توانست برای توسعه تولید پلی بوتادین از سدیم به عنوان یک کاتالیزور استفاده کند.


مقالات مرتبط : لاستیک طبیعی NR چیست ؟


 

با توجه به این کشف، کشور اتحادیه جماهیر شوروی اولین کشوری بود که در اواخر سال ۱۹۳۰ موفق به تولید صنعتی این پلیمر گردید. از جمله کشورهایی که به تحقیق و توسعه تولید پلی بوتادین کمک بسیاری کردند آلمان و آمریکا بودند.

پس از جنگ جهانی دوم در اواسط دهه ۱۹۵۰ پیشرفت های عمده ای که در زمینه کاتالیزور (به خصوص تولید کاتالیزور زیگلر ناتا) صورت گرفت منجر به تولید انواع جدید و بهبود یافته اغلب پلیمرها از جمله پلی بوتادین شد.

 

پلیمریزاسیون

۱٫ پلیمریزاسیون محلولی (توده ای):

۱و۳ ـ بوتادین (۱,۳-Butadiene) ترکیب آلی است که یک هیدروکربن دین (Diene Hydrocarbon) نسبتاً ساده و مزدوج است. بوتادین یک ترکیب آلی است. بخش عمده بوتادین به عنوان محصول جانبی از کراکینگ نفت (با بخار) در تولید اتیلن بدست می آید.

هیدروژن زدایی از بوتان یا بوتن روش دیگری است که در صورت کمی تولید بصورت عملیات یک مرحله ‌ای یا دو مرحله ‌ای انجام می گیرد. تولید سالانه بوتادین حدود ۱٫۸ میلیون تن است. این مولکول دارای پیوند دوگانه کربن ـ کربن است.

پلی بوتادین می تواند با استفاده از مونومر ۱و۳ ـ بوتادین تولید شود. از روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد برای ساخت پلی بوتادینی با زنجیره های بسیار طولانی استفاده می شود. در مرحله انتشار در این واکنش شیمیایی زنجیره در حال رشد شامل یک رادیکال آزاد در انتهای خود است که سبب یک پیوند کووالانسی با کربن موجود در ۱و۳ ـ بوتادین می شود که در نتیجه یک زنجیره پلیمری شکل می گیرد.

پلی بوتادین رابر

۲٫ پلیمریزاسیون امولسیونی:

پلی بوتادین امولسیونی نسبت به محلولی، دارای توزیع جرم مولکولی پهن تر، درصد شاخه های جانبی بیشتر، فرآیند پذیری بهتر و دارای درصد ایزومر سیس (Cis) پایین تر است.

۳٫ پلیمریزاسیون محلولی (توده ای) به کمک کاتالیزور زیگلر ناتا:

گونه های مختلف پلی بوتادین محلولی و مقدار ایزومر سیس آنها در جدول زیر آمده است.

پلی بوتادین رابر

 

پایه کاتالیزوردرصد سیس (Cis)درصد ترانس (Trans)درصد ۱و۲ وینیل (۱,۲ Vinyl)توزیع جرم مولکولی (MW)میزان شاخه ای بودن
Ni۹۸۱۱پهنمتوسط
Co۹۷۲۱نسبتاً پهنمتوسط
Ti
۹۲۴۴باریکپایین
Li۱۰ تا ۳۰۲۰ تا ۶۰۱۰ تا ۷۰بسیار باریکخیلی پایین

برای بدست آوردن خواص مطلوب، لاستیک پلی بوتادین به صورت آلیاژ با لاستیک طبیعی و استایرن (برای تولید SBR و HIPS) و اکریلو نیتریل (برای تولید ABS) مصرف می شود و در این صورت از مقاومت سایشی و جهندگی بالایی برخوردار می شود.
پرکار برد ترین افزونی که به پلی بوتادین افزوده می شود آنتی اکسیدان (Anti-Oxidant) است.

پلی بوتادین رابر

بسته بندی لاستیک بوتادین خام

روش های پخت:

 عمدتاً به روش ولکانیزاسیون گوگردی انجام می شود.

مزایا:

مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر نور خورشید، قیمت نسبتاً مناسب

معایب:

 مقاومت کم در برابر روغن ها، بنزین و حلال های هیدرو کربنی (آلیفاتیک و آروماتیک)، مقاومت ضعیف در برابر عوامل جوی و ازون، مقاومت کم در برابر نفوذ گازها، مقاومت گرمایی کم، مقاومت کم در برابر شعله و اشتعال، فرآیند پذیری بسیار مشکل

خواص:

لاستیک پلی بوتادین در برابر سائیدگی و ترک خوردگی بسیار مقاوم و بسیار بادوام است. مقاومت در برابر سایش، حرارت زایی کم و داغ نکردن تحت تنش های دینامیکی و ثابت، ترک نخوردن، انعطاف پذیری در دمای پایین، مقاومت خوب در برابر اسید ها، باز ها، الکل ها و حلال های اکسیژنه و …

کاربرد:

 بیشترین کاربرد آن در ساخت لاستیک های اتومبیل های سواری، کامیون و اتومبیل های مسابقه است همچنین آج تایر نیز از کوپلیمرهای پلی بوتادین می باشد، ساخت کفش، تسمه و نوار نقاله، اسفنج های لاستیکی، شیلنگ و واشر، توپ گلف

پلی بوتادین رابر

 

 

 

کلمات کلیدی مرتبط :

کاربرد بوتادین

بوتادین چیست

استایرن بوتادین رابر چیست

بوتادین ۱و۳

استایرن بوتادین استایرن

بوتن

لاستیک sbr

پتروشیمی تخت جمشید

 

Summary
Review Date
Author Rating
51star1star1star1star1star

صنایع پلاستیک و پلیمر | اخبار صنایع پلاستیک و پلیمر