Hóa-polyme cao su dại học bách khoa hà nội

hóa học polymee về cao su SBR

1. Hóa Polyme : Cao Su SBR GVHD: Nguyễn Châu Giang SVTH: Ngô Ngọc Mạnh 20201895 Trần Vũ Trọng 20201932 Nguyễn Thái Huy 20201878 Đỗ Bá Đông 20201856

2. Lịch sử phát triển Đỗ Bá Đông - 20201856

3. 3 Lịch sử phát triển Cao su có một bề dày lịch sử phát triển rất lâu đời Những năm 20 thế kỉ XIX, Faraday và cộng sự đã biết đến các phân tử cao su thiên nhiên và mở ra cánh cửa đi đến con đường nghiên cứu cao su . 1909, Mendelep đã dung Butadien làm nguyên liệu trùng hợp cao su và thu được một số loại cao su có tính chất tương tự cao su thiên nhiên . Ngày nay, các vật liệu được sản xuất từ cao su ngày càng chiếm một phần thị trường trên thế giới và được ứng dụng vào đời sống hiện đại .

4. 4 Lịch sử phát triển Để đáp ứng được nhu cầu của đời sống và khắc phục các nhược điểm của cao su thiên nhiên , các nhà khoa học đã tìm đến con đường tổng hợp cao su từ các chất hữu cơ đơn giản bằng phản ứng trùng hợp hay trùng ngưng 1879, Bouchchardt chế tạo cao su từ phản ứng trùng hợp isoprene 1910-1912, các nhà khoa học người Anh và Đức tạo ra chất dẻo isoprene từ các phương pháp khác 1890, nhu cầu sử dụng cao su cho các phương tiện giao thông tăng cao

5. 5 Lịch sử phát triển 1933, quốc gia Đức cho ra đời cao su Buna – S Sau chiến tranh Thế giới thứ 2, Mỹ cho ra kỹ thuật sản xuất SBR lạnh (Cold SBR), có đặc tính vượt trội so với các phương pháp sản xuất cao su buna – S Cao su SBR ( Stryren Butadien Rubber) được phổ biến

6. 6 Tính chất Hóa Lý của cao su SBR Trần Vũ Trọng 20201932

7. Tính chất lý hoá đặc trưng của cao su SBR 7 T ính chất vật lý của SBR - Cao su SBR là loại cao su vô định hình và không kết tinh . - Các tính chất vật lý phụ thuộc vào hàm lượng styren trong cao su . Các loại cao su SBR được sản xuất thường có hàm lượng styrene là 10, 30 hoặc 50%

8. Tính chất lý hoá đặc trưng của cao su SBR 8 Tính chất vật lý của SBR Tính đàn hồi tốt . Độ bền kéo , va đập cao . Khả năng chịu lực tốt . Khả năng chống lại sự ảnh hưởng của ánh sáng , không bị đứt gãy dễ dàng . Khả năng chống mài mòn tốt . do đó SBR thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như lốp xe và đệm cao su Ưu điểm :

9. Tính chất lý hoá đặc trưng của cao su SBR 9 Tính chất vật lý của SBR Nhược điểm : Đ ộ bền nhiệt thấp . SBR là một trong những loại cao su yếu hơn không có chất độn. K hả năng chịu mài mòn kém hơn so với một số loại cao su tổng hợp khác .

10. Tính chất lý hoá đặc trưng của cao su SBR 10 Tính chất vật lý của SBR D ễ bị tổn thương bởi ozone, oxy hóa, mệt mỏi, dung môi và thời tiết. So với cao su tự nhiên, nó cũng có khả năng đàn hồi thấp và độ bền xé xấu, đặc biệt là dưới nhiệt độ cao . Nhiều loại cao su SBR được sản xuất dựa trên sự thay đổi tỷ lệ của butadiene với styrene, nhiệt độ và loại hóa chất được sử dụng trong quá trình polymer hóa . Ngoài ra , phối trộn hỗn hợp cao su NR-SBR để đạt được tính chất của từng loại cao su , cải thiện tính chất của sản phẩm

11. Tính chất lý hoá đặc trưng của cao su SBR 11 Tính chất hoá học của SBR 1. Khả năng chịu hóa chất: SBR có khả năng chịu được nhiều loại hóa chất khác nhau. Nó có thể chịu được các chất oxy hóa, axit, bazơ, dung môi hữu cơ và nước. Tuy nhiên, SBR có thể bị tác động bởi một số hóa chất mạnh như các chất oxy hóa mạnh, chất khử, và chất tạo màng. 2. Khả năng chịu nhiệt độ cao: SBR có khả năng chịu nhiệt độ cao tương đối tốt. Nó có thể chịu được nhiệt độ từ khoảng -40°C đến 100°C. Tuy nhiên, SBR có thể bị phân hủy nhanh chóng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài. 3. Khả năng chống cháy: SBR có khả năng chống cháy tốt. Với cấu trúc phân tử chứa liên kết carbon-carbon, SBR không dễ cháy và có khả năng tự khóa hợp chất cháy. Điều này làm cho SBR trở thành một vật liệu an toàn trong môi trường có nguy cơ cháy nổ.

12. Phương pháp chế tạo Nguyễn Thái Huy 20201878

13. Cao su SBR được điều chế bằng phương pháp trùng hợp nhũ tương Hiện nay, cao su SBR được điều chế bằng phương pháp trùng hợp nhũ tương butadien và styren ( hoặc α - metylstyren ). Phản ứng xảy ra theo sơ đồ Tùy thuộc vào điều kiện phản ứng và tỷ lệ các cấu tử , có thể nhiều loại SBR với thành phần và tính chất khác nhau

14. I. Chuẩn bị nguyên liệu - Styrene: Là một hydrocarbon có công thức phân tử C8H8, thường được sản xuất từ ethylbenzene thông qua quá trình alkylation hoặc từ naphtha (một loại dầu mỏ) thông qua quá trình đốt cháy. - Butadiene: Là một hydrocarbon có công thức phân tử C4H6, thường được sản xuất từ quá trình điều chế dầu mỏ, đặc biệt là từ ethylene và butylene thông qua quá trình cracking hoặc từ quá trình chế biến dầu mỏ khác.

15. II. Polymerization Styrene và butadiene được đưa vào một hệ thống reator, trong đó chúng sẽ trải qua quá trình polymerization. Các reator thường sử dụng có thể là reator liên tục hoặc reator lò xo. Trong quá trình này, các chất xúc tác như peroxydisulfate, azo compounds, hoặc organolithium compounds thường được sử dụng để kích thích phản ứng polymerization. Điều kiện nhiệt độ và áp suất được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo quá trình diễn ra hiệu quả và an toàn.

16. III. Quy trình kết tinh và tách nước Sau khi quá trình polymerization kết thúc, sản phẩm polymer được tách ra khỏi dung môi và các chất phản ứng dư thừa thông qua quá trình kết tinh và/hoặc tách nước. Quá trình này thường được thực hiện trong các thiết bị phân tách như evaporators, crystallizers, hoặc centrifuges.

17. IV. Cải tiến tính chất : Sau quá trình polymerization ban đầu, sản phẩm polymer sẽ được xử lý để cải thiện tính chất. Các chất đóng rắn và các hợp chất làm tăng độ bền cơ học và độ cứng của cao su. Các chất làm mềm thường được thêm vào để điều chỉnh tính dẻo và độ mềm của sản phẩm cuối cùng.

18. IV. Cải tiến tính chất : Trong công nghiệp sản xuất sau khi trùng hợp cao su thường được phối trộn để tăng các tính chất cơ lí của sản phẩm cuối Hỗn hợp sau đó được lưu hóa ở 144 độ C thời gian 50 phút

19. V. Tinh chế và xử lý . Cao su SBR có thể trải qua các quy trình tinh chế và xử lý bổ sung để đạt được các yêu cầu cụ thể của ứng dụng cuối cùng. Điều này có thể bao gồm các bước làm sạch, tách chất cặn, và các bước điều chỉnh tính chất cụ thể của cao su.

20. CÁC CAO SU CÙNG HỌ CAO SU SBR Ngô Ngọc Mạnh - 20201895

21. CÁC CAO SU CÙNG HỌ CAO SU SBR Cao su IIR Cao su butyl Cao su BR Cao su Butadien Cao su CR Cao su Choloroprene Cao su NBR Cao su Nitrile (NBR hoặc Buna - N

22. CÁC CAO SU CÙNG HỌ CAO SU SBR Cao su NBR Cao su Nitrile (NBR hoặc Buna – N) Cao su IIR Cao su butyl Cao su EPM, EPDM Cao su Ethylen - Propylene Cao su BR Cao su Butadien Cao su CR Cao su Choloroprene Dimethyl Siloxan Cao su Silicon

23. Ứng dụng: Sản phẩm chịu nhiệt độ cao trong ô tô, máy bay, tàu hỏa,… Sản phẩm chiệu dầu trong các sản phẩm công nghiệp Cao su NBR Thành phần: Acrylonitrile + Butadiene Cấu trúc:

24. Ứng dụng: Công nghệ lốp xe, băng tải, vòng đệm kim loại… (các sản phẩm chịu sự mài mòn ) Cao su BR Thành phần: Cis - Polybutadien Cấu trúc:

25. Ứng dụng: Sản phẩm chịu nhiệt độ cao trong ô tô, máy bay, tàu hỏa,… Sản phẩm chiệu dầu trong các sản phẩm công nghiệp Cao su IIR Thành phần: Isobutylen + Isoprene Cấu trúc:

26. Ứng dụng: Sản phẩm chịu nhiệt độ cao trong ô tô, máy bay, tàu hỏa,… Sản phẩm chiệu dầu trong các sản phẩm công nghiệp Cao su CR Thành phần: Acrylonitrile + Butadiene Cấu trúc:

27. Ứng dụng: (Trừ sản phẩm kháng dầu, dung môi) như mặt lốp xe, chi tiết máy, bọc cáp điện, ống nước,… Cao su EPM, EPDM Thành phần: Ethylene + Propylene, EPDM:40/60 Ứng dụng: Các chi tiết chịu nhiệt, trong các ngành công nghiệp Y tế, ngành điện do tính cách điện và chịu được môi trường Dimethyl Siloxan Thành phần: Chủ yếu là silicon

28. ỨNG DỤNG CAO SU SBR Ngô Ngọc Mạnh - 20201895

29. Hạt cao su Băng tải Lốp xe Dây đai Giày dép Gioăng cao su