Процесс производства стирол-бутадиенового каучука (SBR) обычно состоит из следующих основных этапов:
1. Подготовка сырья
Смешивание мономеров: Первичные мономеры, стирол и бутадиен, дозируются и смешиваются в необходимом соотношении. Соотношение регулируется в зависимости от желаемых свойств конечного SBR: большее количество стирола дает более жесткий каучук, а большее количество бутадиена - более мягкий.
Подготовка добавок: ПАВы, инициаторы (такие как серная кислота, пероксиды или органолитиевые соединения), ингибиторы и другие химические вещества, необходимые для процесса полимеризации, готовятся и дозируются соответствующим образом.
2. Эмульсионная полимеризация
Эмульгирование мономера: Смесь мономеров эмульгируется в воде с помощью поверхностно-активных веществ для образования стабильной дисперсии или латекса. Этот этап очень важен для получения мелких и однородных частиц в конечном продукте.
Инициация: Реакция полимеризации начинается с добавления инициатора в эмульсию при контролируемой температуре и давлении. Это запускает процесс образования полимерных цепей.
Рост полимерной цепи: Мономеры стирола и бутадиена полимеризуются, образуя длинные цепи, в которых сегменты стирола обеспечивают жесткость, а сегменты бутадиена - эластичность.
3. Коагуляция
Коагуляция латекса: После того как полимеризация достигает желаемого уровня конверсии, латекс коагулируется. Это можно сделать химически (с помощью кислот или солей) или физически (регулируя температуру).
Промывка: коагулированный каучук тщательно промывается для удаления непрореагировавших мономеров, поверхностно-активных веществ и других примесей.
4. Сушка и отделка
Сушка: Промытый каучук высушивается, обычно в сушилке горячим воздухом, для удаления избыточной влаги.
Дефолатилизация: Для дальнейшего снижения содержания летучих веществ, таких как непрореагировавшие мономеры, высушенный каучук может подвергаться деволатилизации в специализированных установках под вакуумом и нагревом.
5. Компаундирование
Ввод добавок: Высушенный SBR компаундируется с различными добавками, такими как наполнители (например, сажа или кремнезем), антиоксиданты, стабилизаторы и технологические добавки. Это делается во внутренних смесителях или на открытых мельницах для обеспечения однородной дисперсии.
6. Формование и вулканизация
Формование или экструзия: Компаундированный SBR затем формуется в желаемую форму с помощью процессов экструзии или формования.
Вулканизация: Сформированные изделия подвергаются воздействию тепла и давления в процессе вулканизации. В результате полимерные цепи сшиваются, превращая материал в эластомер с улучшенными физическими свойствами.
На протяжении всего процесса осуществляется контроль качества, чтобы гарантировать соответствие SBR требуемым спецификациям для применения по назначению. Конечный продукт SBR может отличаться по свойствам в зависимости от особенностей каждого этапа производственного процесса, что позволяет адаптировать его к различным потребностям рынка.
