كيف يُصنع البولي بيوتادين؟
- Mingpai
- 2024-06-15 09:29:23
يتم إنتاج البولي بيوتادين، وهو نوع من المطاط الاصطناعي المعروف على نطاق واسع بخصائصه المرنة الاستثنائية، في المقام الأول من خلال بلمرة 1،3-بوتادين مونومر. يمكن أن تختلف عملية التصنيع بناءً على الخصائص المرغوبة للمنتج النهائي وعادةً ما تتضمن إما بلمرة المحلول أو البلمرة بالاستحلاب أو طرق البلمرة السائبة. فيما يلي نظرة عامة على هذه العمليات:
البلمرة بالمحلول
في هذه الطريقة، يتم إذابة مونومر 1،3-بوتادين في مذيب هيدروكربوني مع نظام حفاز. ويشيع استخدام المحفزات القائمة على النيكل، مثل أوكتانوات النيكل مع المنشطات مثل ألكيل الألومنيوم. يتم إجراء التفاعل عند درجات حرارة وضغوط مضبوطة، وغالبًا ما يتم ذلك في وجود منظمات للتحكم في الوزن الجزيئي والبنية المجهرية للبوليمر الناتج. بعد البلمرة، يتم عزل البوليمر عن طريق تبخير المذيب، وتتم معالجته لإزالة المونومر غير المتفاعل والشوائب الأخرى.
بلمرة المستحلب
تتضمن هذه العملية تشتتاً مائياً لمونومر البيوتادين، مثبتاً بواسطة مواد خافضة للتوتر السطحي أو مستحلبات، مع بادئ قابل للذوبان في الماء لبدء تفاعل البلمرة. وكثيرًا ما تستخدم بادئات بيرسولفات البوتاسيوم أو بادئات الأكسدة والاختزال. تسمح البلمرة بالاستحلاب بتحكم أفضل في درجة الحرارة وهي مناسبة بشكل خاص لإنتاج بولي بيوتادين عالي مكرر مع خواص ميكانيكية محسنة. وبمجرد البلمرة، يتم تخثر اللاتكس وغسله وتجفيفه للحصول على مطاط البولي بيوتادين الصلب.
البلمرة السائبة
تتم البلمرة السائبة في غياب مادة مخففة أو مذيب، حيث يعمل المونومر نفسه كوسيط للتفاعل. هذه الطريقة أقل شيوعًا في الإنتاج التجاري بسبب مشاكل في إدارة الحرارة لأن الطبيعة الطاردة للحرارة للتفاعل يمكن أن تؤدي إلى ارتفاعات غير مضبوطة في درجة الحرارة وتفاعلات محتملة هاربة. ومع ذلك، في ظل ظروف محكومة بعناية، يمكن أن تنتج بولي بيوتادايين عالي الوزن الجزيئي بخصائص محددة.
أنظمة المحفزات والتعديلات
تؤدي أنظمة المحفزات المختلفة إلى اختلافات في البنية المجهرية لسلسلة البولي بيوتادين، مما يؤثر على خصائص مثل التبلور والاستقرار الحراري والمرونة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام المحفزات الأرضية النادرة إلى إنتاج بولي بيوتادايين مجسم عالي الدقة مع نسبة عالية من روابط cis-1,4، وهو أمر مرغوب فيه لبعض التطبيقات مثل تصنيع الإطارات.
وعمومًا، يتم تصميم اختيار تقنية البلمرة ونظام المحفزات لتحقيق خصائص الأداء المستهدفة للتطبيق المقصود، سواء كان ذلك لتحسين مرونة مداس الإطارات أو تعزيز تماسك كرات الجولف أو الخصائص المتخصصة للاستخدامات الصناعية.
