Cao su buna (1,3 butadien) là các loại cao su đặc tổng phù hợp phổ cập nhất bây chừ, chiếm phần hơn 1/4 sản lượng cao su đặc tự tạo bên trên quả đât. Bài viết đã nhắc những lên tiếng vừa đủ nhất nhưng bạn cần sẽ là số đông quan niệm, cách làm, trực thuộc tính với quá trình cung cấp.

Bạn đang xem: Điều chế cao su buna n


Cao su Buna là gì?

Được cấp dưỡng từ bỏ quy trình trùng hợp của các phân tử monome 1,3-butadiene.

 Cao su bumãng cầu là một polymer được hình thành từ sự trùng hợp của monome 1,3-butadiene

Tổng thích hợp Polybutadiene

Công thức hóa học cùng quá trình tổng hợp

Công thức hoá học tập cao su đặc buna

Cao su Bumãng cầu là 1 polymer không bão hòa của các monome butadien khác nhau (1,2-butadiene với 1,3-butadien). Các monome butadien được liên kết cùng nhau qua các links cis, trans và vinyl.

*
Công thức hóa học

Quá trình tổng hợp cao su đặc buna

1,3-Butadiene Polymerization – Tác Giả UserH Padleckas

Quá trình trùng phù hợp cao su bumãng cầu là quy trình tạo các liên kết carbon-carbon giữ lại các monome 1,3-butadien để tạo nên một phân tử chuỗi polymer dài ra hơn nhiều.

Xét về kĩ năng kết nối của chuỗi polymer, các monome 1,3-butadiene có thể trùng hợp theo ba phương pháp khác biệt là cis, trans cùng vinyl.


Liên kết cis tạo sự uống cong trong chuỗi polymer, tạo ra các vùng vô định hình tạo thành tính bầy hồi cao của Cao su bumãng cầu.Liên kết trans tạo nên những liên kết duy trì tương đối thẳng, tạo thành thành những chuỗi polymer thắt chặt và cố định, tăng tính định hình của chuỗi polymer.Liên kết vinyl hay chỉ mở ra cùng với tỷ lệ vài ba xác suất đối với liên kết cis với trans. Ít tác động cho đặc thù của chuỗi polymer.

Trong phản nghịch ứng trùng hòa hợp những chuỗi polymer, cả nhì liên kết đôi cis cùng trans vẫn hình thành theo phần trăm phần trăm phụ thuộc vào ánh sáng cùng những chất xúc tác.

Quá trình pha trộn 1,3-butadiene

Có các qui trình để điều chế ra 1,3-butadiene nghỉ ngơi cả qui tế bào chống thí điểm với công nghiệp. Tuy nhiên, tại đây tôi chỉ nêu ra 03 cách thức lớn được sử dụng tương đối thông dụng.

1. Quy trình Cracking từ ​​những hydrocacbon C4

Butadien thường xuyên được phân lập từ những hydrocacbon tứ cacbon khác được tạo thành vào quy trình crackhiếp khá nước bằng phương pháp bác bỏ cất phân tách suất thực hiện dung môi aprotic phân rất nlỗi axetonitril, N-metyl-2-pyrrolidon, furfural, hoặc dimetylformamit, tiếp nối nó được tách bóc ra bằng phương pháp chưng cất.

Đây là tiến trình được sử dụng để cung cấp butadiene đồ sộ công nghiệp hiện thời.

Cách 1: CH4 ra C2H2
*
Phản ứng CH4 ra C2H2

Cách 2: C2H2 ra C4H4
*
Phản ứng C2H2 ra C4H4Cách 3: C4H4 ra C4H6
*
Phản ứng C4H4 ra C4H6Cách 4: C4H6 ra polybutadien
*
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 butung (n-butan). Ngày nay, butadien từ n-butan được phân phối tmùi hương mại bởi các bước Houdry Catadiene, được trở nên tân tiến trong Thế chiến II. Điều này yên cầu bắt buộc xử trí butan bên trên alumin với crom sống ánh nắng mặt trời cao.

3. Từ ethanol

Quy trình này được thực hiện phổ biến ngơi nghỉ trong nuốm chiến lắp thêm II, mặc dù hiện thời nó đã không còn được thực hiện nữa cùng được sửa chữa bằng cách thức Cracking.

Quá trình cấp dưỡng butadiene trường đoản cú ethanol bao gồm 2 quá trình

Quy trình vị Sergei Lebedev phát triển, etanol được chuyển đổi thành butadien, hydro cùng nước làm việc 400–450 ° C ko qua ngẫu nhiên loại xúc tác oxit sắt kẽm kim loại làm sao.
*
2 CH3CH2OH → CH2=CH−CH=CH2 + 2 H2O + H2

Quy trình sản phẩm hai di Ivan Ostromislensky trở nên tân tiến, etanol được oxy trở thành axetaldehyt, phản bội ứng với etanol bổ sung cập nhật bên trên chất xúc tác silica xốp được xúc tiến bởi vì tantali sinh hoạt 325–350 ° C để tạo nên butadien.

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

3. Từ butenes

1,3-Butadiene cũng hoàn toàn có thể được sản xuất bằng cách xúc tác dehydro hóa butenes thường thì. Quá trình này tiết kiệm ngân sách và chi phí hơn nhiều so với trường đoản cú Ethanol hoặc n-butan.

Xem thêm: Tiểu Sử Nguyễn Tri Phương (1800, Nguyễn Tri Phương

Đây cũng là 1 quá trình được thực hiện những vào thay chiến lắp thêm II, mà lại hiện thời đã có được sửa chữa thay thế bằng quy trình cracking.

Qui trình tiếp tế cao su Buna


Có các qui trình sản xuất cao su bumãng cầu, tuy nhiên sự khác hoàn toàn hầu hết của không ít công đoạn này là hóa học độn. Chất độn được thêm vào vào quy trình cấp dưỡng sẽ ra quyết định hầu như tính năng quan trọng của cao su bumãng cầu.

Cách 1: Trộn chế tác tất cả hổn hợp mang lại bội phản ứng tạo ra polymer.

Hỗn hòa hợp những monome butadien (1,3-butadiene, 1,2-butadiene được nhủ hóa từ dầu mỏ).Các hóa học kích hoạt tạo nên gốc và chất xúc tác được sản xuất các bể phản nghịch ứng.Các bể phản nghịch ứng này chứa nước cùng với sứ mệnh là môi trường xung quanh mang lại bội nghịch ứng tổng vừa lòng polymer.

Cách 2: Quá trình gia sức nóng đến làm phản ứng tổng thích hợp những nhánh mono polymer.

Bể bội nghịch ứng được gia nhiệt độ tự 30 cho 40°C nhằm hệ trọng sự hình thành những nhánh mono polymer (sinh ra liên kết cis và trans).

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

Quá trình làm phản ứng tạo thành những mono polymer thường xuyên trường đoản cú 5 mang lại 12 tiếng, với công suất khoảng chừng 70% các nguyên tố vật liệu sẽ tiến hành tổng vừa lòng thành những chuỗi polymer.

Cách 3: Kích thích hợp phản nghịch ứng chế tạo mono polymer nhằm mục tiêu về tối ưu hiệu suất.

Hai hoạt hóa học dimethyldithiocarbamate hay diethyl hydroxylamine sẽ tiến hành sản xuất bể phản ứng, liên tưởng phản ứng của 30% nguyên tố còn lại. Các yếu tắc ko bội nghịch ứng vẫn bị loại bỏ quăng quật trải qua khá nước.Hiệu suất tổng phù hợp các mono polymer thường xuyên đạt mức gần 100%, sau khi thu hồi những mono polymer này sẽ được lọc nhằm loại bỏ những chất rắn không mong muốn.

Cách 4: Ổn định các chuỗi polymer thành phẩm.

Sản phẩm này sẽ tiến hành chuyển qua bể trộn, vị trí nó được bình ổn bởi các chất chống lão hóa. Sau đó được đông tụ bằng canxi nitrat (Bumãng cầu – N), tuyệt nhôm sunfat (Bumãng cầu – S). Các chất đông tụ dư sẽ tiến hành rửa và sấy khô tạo thành sản phẩm cuối cùng là Cao su Buna vật liệu.

Cách 5: Sản xuất những thành phđộ ẩm cao su thiên nhiên bumãng cầu.

Quá trình này áp dụng cao su vật liệu tự bước 4 cùng rất tất cả hổn hợp những hóa học độn. Mục đích tạo ra những thành phầm cao su đặc hoàn thành xong với hầu như đặc tính mong ước. Hoặc được áp dụng làm chất độn để tăng tính chất mới cho các các loại polymer không giống.

Ví dụ: Cải thiện độ dẻo dai (kỹ năng phòng va đập) của nhựa như polystyrene cùng acrylonitrile butadiene styrene (ABS).

Ứng dụng cùng sản phẩm

Phần mập butadien được trùng đúng theo để phân phối cao su tổng hòa hợp. Bản thân polybutadiene là 1 trong vật tư cực kỳ mượt, gần như là lỏng có mức giá trị thương mại tối đa.Các chất đồng trùng hợp nhỏng acrylonitrile butadien styren (ABS), nitrile-butadien (NBR) với styren-butadien (SBR) vô cùng dai và đàn hồi được pha trộn tự butadien và styren/acrylonitril. Đều là các các loại cao su tổng hợp được thực hiện rất lớn rãi bây giờ. Đơn cử nlỗi SBR là vật liệu được sử dụng thông dụng độc nhất vô nhị để thêm vào lốp xe hơi.Một lượng nhỏ tuổi butadien được sử dụng nhằm tạo ra nylon, adiponitrile, bằng cách bổ sung một phân tử hydro xyanua vào từng liên kết song trong một quá trình được Hotline là hydrocyanation bởi DuPont trở nên tân tiến.Các vật liệu cao su đặc tổng đúng theo khác ví như chloroprene cùng dung môi sulfolane cũng rất được thêm vào từ ​​butadien.Butadien được sử dụng trong thêm vào công nghiệp 4-vinylcyclohexene thông qua phản bội ứng đime hóa Diels Alder. Vinylcyclohexene là 1 tạp chất thông dụng được tìm thấy trong butadien khi bảo quản bởi quá trình đime hóa.Cyclooctadiene với cyclododecatriene được tạo nên trải qua bội nghịch ứng đime hóa cùng trime hóa xúc tác niken hoặc tichảy, tương xứng.Butadiene cũng hữu dụng trong quy trình tổng hòa hợp xycloalkane với xycloalkene, do nó phản nghịch ứng cùng với các liên kết carbon-carbon kép với ba thông qua phản nghịch ứng Diels-Alder.

Độc tính của cao su đặc Bumãng cầu cùng bình yên môi trường

Butadien gồm độc tính cấp tính thấp, LC50 là 12,5-11,5 vol% so với các nghiên cứu bên trên loài chuột.Tiếp xúc lâu bền hơn tất cả tương quan mang đến bệnh đường tim mạch, có mọt liên quan nhất quán cùng với bệnh dịch bạch cầu, tương tự như côn trùng tương quan đáng kể với các các bệnh ung thư khác.1,3-Butadiene đã được IARC hướng đẫn là hóa học gây ung thỏng Nhóm 1 với cũng sẽ được liệt kê là hóa học gây ung tlỗi vì Cơ quan lại đăng ký bệnh dịch lây lan bởi các chất ô nhiễm cùng EPA Hoa Kỳ.Hội nghị các công ty vệ sinh công nghiệp của cơ quan chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH) liệt kê nó là hóa học bị nghi vấn khiến ung thỏng.

Tổng kết

Cao su bumãng cầu chính là một số loại cao su thiên nhiên tổng hợp đặc biệt quan trọng độc nhất vô nhị, có hồ hết Đặc điểm nổi bật của cao su thiên nhiên vạn vật thiên nhiên bên cạnh đó là đa số công dụng hiếm hoi.Đó chính là nguyên ổn nhân cao su buna chiếm tới 1/4 lượng cao su tổng hợp được tiêu trúc trên quả đât (số liệu 2012).Hi vọng qua bài viết chúng ta vẫn phần như thế nào phát âm về cao su bumãng cầu. Mọi chủ ý đóng góp vui mừng để lại phản hồi, GCS sẽ vấn đáp các bạn trong vòng 72h.

GCS – Wiki

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *