ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ  МИНИСТРЛІГІ

М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік  университеті 

«Мұнай, газ және полимерлер технологиясы» кафедрасы

 
 

  ПОРТФОЛИО  
 

                тақырыбы: «Бутадиен-стиролды  каучук»

 «Синтетикалық каучуктердің химиясы және технологиясы» пәні бойынша 
 
 
 

                                                                Орындаған: Туллаева А.А.

      ХТ-08-6ка2

                                                                Қабылдаған: Сакибаева С.А.

Шымкент, 2011

 
 
 
 

Мазмұны 

1. Автор және жетекші  туралы мәліметтер                       файл 1  

2. Мазмұны                                                                               файл 2

3. Кіріс бақылау  сұрақтары                                                  файл 3

4. Лекция мәтіні                                                                      файл 4

5. Бақылау сұрақтары                                                            файл 5

6. Тест                                                                                        файл 6

7. Презентация                                                                        файл 7

8. Глоссарий                                                                             файл 8

9. Қосымша материалдар                                                     файл 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Кіріс бақылауының сұрақтары 

1 Каучук ұғымын калай түсінесіз?

2 Каучуктердің  кандай түрлерін білесіз?

3 Каучуктер қай  салада қолданылады?

4 Каучуктер бір  бірінен қалай ажылатылады?

5 Каучуктердің  негізгі қасиеттерін атаңыз?

6 Табиғи качук  пен синтетикалық каучуктің айырмашылығы?

7 Каучуктерді  қалай алуға болады?

8 Каучуктің негізгі  қасиеттері?

9 Резина құрамында  каучуктің мөлшері қандай?

10 Синтетикалық  каучуктердің түрлері? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лекция  тақырыбы: «Бутадиен стиролды каучук». 

Жүргізу тәртібі: лекция-информация 

Лекция  жоспары: 

Кіріспе

1. Физикалық  қасиеттері

2. Химиялық құрылысы

3. Технологиялық  қасиеттерi

4. Бутадиен-стиролды  каучуктердің негізіндегі

резина қоспалары  және  вулканизаттар  қасиеттері

5. Вулканизаттардың қасиеттерi
6. Қорытынды
7. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Кіріспе

        Резина өнеркәсiбiнде бутадиен-стиролды  каучуктер көптеген сұранысқа  ие. Олар бутадиеннiң (дивинилдiң)  стиролмен немесе метилстиролмен  бiрге полимерлену өнiмдерi болып  саналады.

    Компоненттерiнiң  мөлшерлiк қатынасына байланысты каучуктердiң  қасиеттерi әжептеуiр өзгеруi мүмкiн. Стирол мөлшерi көбейген сайын

каучуктiң  қаттылығы артады және оның негiзiндегi вулканизаттардың созылымдылығы төмендейдi.

       Бутадиеннiң стиролмен немесе  метилстиролмен полимерленуiн сулы  эмульсияда жүргiзедi.

       Диендердiң сулы эмульсияда полимерленуi  процестi реттеуге және жоғарырақ  молекулалы әрi жеткiлiктi түрде құрылысы  сызықты бiртектес каучуктер алуға  мүмкiндiк бередi. Суықта деп аталатын  полимерленудi қолдану [жоғары температурада  (50⁰С) полимерлеуден айырмашылығы, шамамен 5⁰С температурасында] бутадиен-стиролды каучуктердiң қасиет-терiн жақсартуға мүмкiндiк жасады. Суықта полимерлеу тәсiлiмен алынған бутадиен-стиролды каучуктер берiктiгiнiң жоғарылығымен және жақсы мүжiлуге қарсылығымен ерекшеленедi (табиғи каучук вулканизаттарына қарағанда 20-25% жоғары).

      ССРО бутадиен-стиролды және бутадиен-метилстиролды  каучуктердiң бiрнеше түрi дайындалады.Бутадиен-стиролды  каучуктер мынадай маркiлермен  шығарылады: СКС-30АРК, СКС-30АРКМ-15, СКС-30АРКМ-27. Бутадиен-метилстиролды каучуктер  СКМС деп белгiленедi. Оларға маркiлерi  мынадай каучуктер жатады: СКМС-10, СКМС-30АРК, СКМС-30АРКМ-15, СКМС-30АРКМ-27, СКМС-30РП, СКМС-50.

     Бутадиен-стиролды каучуктер жоғары және төмен молекулалы фракциялардан тұрады.Вулкандағанда  төмен молекулалы фракциялардың  бiраз бөлiгi вулканданбай қалып қояды  да, вулканизаттардың қасиеттерiне, әсiресе гистерезисiне терiс әсер етедi. Каучуктiң  жоғары молекулалы фракциясынан алынған  вулканизаттар мүжiлуге қарсылығы  жағынан кәдiмгi каучуктердiң вулканизат-тарынан 10-15% жоғары болып келедi. Дегенмен молекулалық  салмағы жоғары каучуктердi өңдеу  қиын.

        Молекулалық салмағы жоғары каучуктердiң  иiлiмденуi ойдағыдай болу үшiн,  латекске каучуктiң 100 салм.б. 15-50 салм.б. мөлшерiнде органикалық  пластификатордың эмульсиясын қосады. Қолданылатын пластификатор каучуктi, резина қоспаларын дайындағанда және резиналық бұйымды қолданған жағдайда ұшып кетпейтiн болуы қажет. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Физикалық қасиеттері.

     Бутадиен-стиролды каучуктердiң тығыздығы стирол мөлшерi артқан көбейген сайын артады; мысалы, СКМС-10 үшiн тығыздығы 0,919 г/см³, СКС-30АРК үшiн – 0,944 г/см³, СКМС-50 үшiн – 0,97 г/см³ құрайды.

       Бутадиен-стиролды каучуктердiң  сыну көрсеткiшi  құрамындағы стирол мөлшерiне байланысты:

                  

     20⁰С СКС-30АРК каучуктiң диэлектрлiк қасиеттерi төмендегiдей:

 

        Каучуктiң ескiруi диэлектрлiк қасиеттерiнiң өзгеруiне онша әсер етпейдi.

        СКС-30АРК каучугiнiң шынылану (қату) температурасы –50-ден –55⁰С, СКМС-10 каучуктiкi -75⁰С тең. СКС-30 АРК каучуктiң жылу сыйымдылығы 0,472 кал/г*град құрайды.

        Бутадиен-стиролды каучуктер жарық әсерiне тұрақтылау және табиғи каучукке қарағанда марганец, темiр мен мыс тұздарынаң әсерiне 20-40 есе тұрақты.

       40⁰C мен атмосфералық қысымда СКС-30АРК-дегi оттегiнiң ерiгiштiгi каучуктiң 1 г-на 12,5*10^-5 (7,5 көл.%) құрайды.

      Табиғи каучуктiң тотықтырғыш әсерiнен бұзылуында полимерлену дәреже-сi бiрден төмендейдi. Бутадиен-стиролды каучуктiң тотықтырғыш әсерiнен бұзылғанында бiр мезгiлде екi процесс – бұзылу мен құрылымдану өтедi;  қайсысының басым болуы температуралық жағдайға байланысты. 

      Химиялық құрылысы.

     Бiрге  полимерлегенде мiндеттi түрде құрылыс  сызықты полимерлер алынады. Бутадиен мен стирол молекулаларының бiрiгу ретi әртүрлi болып келедi: бутадиен-стирол, бутадиен-стирол-стирол, бутадиен-бутадиен-стирол:

      

      Бутадиеннiң  бiр бөлiгi 1-2 жағдайында полимерленедi.

      Жоғары  температурада (50-60⁰С) полимерлеумен алынған каучуктер, бутадиен мен стиролдың цис- және транс-сополимер-лерiнiң қоспасы болып саналады.

       Суық полимеризациямен алынған  бутадиен-стиролды каучук-тер бутадиен мен стиролдың белгiлi бiр реттiлiкпен кезектесiп келуiмен ерекшеленедi, орташа молекулалық салмағы жоғарылау және тармақталуы мен фракциялық бiртектi болмауы аздау болады. 5⁰С төмен температурада полимерлегенде каучук құрамында транс-изомерлердiң басым түсуi басталады.

        Рентгендiк зерттеулер бойынша  бутадиен мен стиролдың сополимерлерiнiң  құрылымы аморфты екендiгi анықталды,  яғни бұл құрылымының ретсiздiгiн көрсетедi.

       Полимерлену дәрежесiне және алынатын полимерлердiң құрылысына байланысты каучуктердiң ерiгiштiгi мен олардың фракциялық құрамы әжептеуiр өзгередi.

       Синтетикалық каучуктердiң көпшiлiгi, сонымен қатар табиғи да екi фракциядан – еритiн золь-фракция мен ерiмейтiн гель-фракциядан тұрады, олардың қатынасы кең аралықта – толық еруден (100% золь-фракциядан) өте төменiне (мысалы, 20% золь-фракцияға) дейiн өзгеруi мүмкiн. Алынатын полимерлердiң технологиялық қасиеттерi осы қатынасқа байланысты. 
 
 

     Технологиялық қасиеттерi.

       Негiзiнен бутадиен-стиролды каучуктерден алынған қоспалар ТК алынған қоспалар сияқты өңделедi. Бутадиен-стиролды каучуктердiң ерекшелiгi, араластырғанда температура жоғары- лайды. Қоспалардың алдын ала вулкандануға бейiмдiлiгi төмен. ¯ндiрiлетiн каучуктердiң ассортиментi қажеттi иiлiмдiлiктегi полимердi таңдап алуға мүмкiндiк бередi.

       СКС алынған қоспалар ТК алынған қоспаларға қарағанда төмен жылдам-дықта сығымдалады және шөгуi жоғары. Дегенмен СКС негiзiндегi шикi қоспалар пiшiнiн (каркастылығын) өте жақсы сақтайды. Мұның сығымдалған бұйымдар үшiн маңызы зор.

        СКС алынған резина қоспаларын дайындаудың негiзгi принципi, ең бастысы күйесi, сондай-ақ күкiртi мен үдеткiштерi бар бастауыш қоспаны пайдалану.

       Бутадиен-стиролды каучуктiң кемшiлiктерiне (табиғи каучук-пен салыс-тырғанда) араластырғанда энергияның   көп жұмсалуы мен жеке бөлшектерден бұйымдарды құрастырғанда қиын соғатын нашар желiмденуi жатады.

        Қоспалардың желiмденгiштiгiн каучук салмағына шаққанда 5-20% мөлшерiнде пластификаторларды қосу арқылы арттыруға болады; желiмден-гiштiк беретiн заттар – нафтолендер, кумарон-индендi шайырлар, канифоль, винилизобутилфенолдың полимерлерi болып саналады.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Бутадиен-стиролды  каучуктердің негізіндегі

резина  қоспалары және  вулканизаттар  қасиеттері 

     Бутадиен-стиролды каучуктер табиғи каучук сияқты күкiртпен  вулканда-нады, сонымен қатар күкiрттi емес вулкандаушы заттармен –  диазо-қосылыс-тар, хинондар, олардың  әртүрлi туындылары және т.б. вулкандануы  мүмкiн.