Процесс производства каучука: основные этапы и технологии

Синтетический каучук представляет собой материал, который получается из химических соединений. Готовый состав незаменим в повседневной жизни и промышленном производстве. Полимерный продукт отличается универсальным использованием, поэтому существует множество технологий получения синтетического материала.

Существует несколько методов, которые считаются наиболее эффективными:

• Эмульсионный метод. Основан на процессе растворения мономеров в воде с применением стабилизаторов и эмульгаторов. Далее происходит полимеризация мономеров. В результате формируются частицы синтетического каучука.
• Полимеризация. Процесс предполагает соединение мономеров, включая бутадиен, стирол и акрилонитрил. При правильном прохождении процедуры формируются полимерные цепи.
• Сополимеризация. Применяется для формирования синтетического каучука с содержанием двух или более мономеров.
• Вулканизация. Процесс представляет обработку с добавлением специальных химических компонентов – вулканизаторов. Процедура повышает прочностные характеристики, стойкость к температурному воздействию.

Выбор методики зависит от необходимого эффекта, технических характеристик, свойств эластичности. Также учитывается стойкость к внешним изменениям.

Эластомер получается синтетическим способом. Выделяют качественные характеристики, включая эластичность, электроизоляцию, водонепроницаемость. Все это становится возможным при использовании вулканизации эбонита и резины.

Для изготовления каучуков первоначально использовали не переработанные нефтепродукты. Происходит разделение на фракции, для чего используют мономеры. Осуществляется реализация различных способов полимеризации:

• газофазная;
• жидкофазная;
• полимеризация растворами;
• эмульсионная.

Внедряются новые технологии по переработке каучуков с большой молекулярной массой. Повышаются прочностные характеристики каучуковой продукции. В резину перерабатывается каучук, который взаимодействует с различными вулканизаторами.

Создание искусственных каучуков становится все более востребованным, ведь их свойства проще контролировать, доступно массовое производство. Твердый продукт поставляется в виде лент, брикетов или крошке. Доступны герметизирующие пасты, относящиеся к специальному назначению. В качестве латекса поставляется около 10% всей продукции на основе каучуков.

Оборудование представлено разнообразными модификациями. Чтобы работа была продуктивной, вся техника должна быть запущена в эксплуатацию, проходить регулярное техническое обслуживание.

Качественные характеристики машин влияют на основные параметры производства:

• производительность;
• рентабельность;
• эффективность производственных процессов.

Специальное оборудование для переработки каучуков применяется на производственных предприятиях. Технология производства во многом зависит от выбранной методики, но в целом включает стандартные стадии.

На первоначальном этапе готовится полуфабрикат. Выполняется развеска и пластификация сырья. Далее выполняется процесс прорезинивания тканевых поверхностей с проведением раскроя.

На завершающем этапе выполняется процедура вулканизации. Процесс становится все более контролируемым, позволяет получать готовые изделия в производственных условиях.

В промышленных условиях изначально полимеризация бутадиена происходила с использование металлического натрия. Затем методика развилась в газофазный метод полимеризации бутадиена. В отличие от жидкостного метода площадь поверхности металлического пастообразного натрия больше поверхности материала, имеющего жидкое состояние.

Применение газофазного способа способствует получению сырья с однородной текстурой. В результате процедура становится более безопасной и простой в использовании. Некоторые этапы производства стали механизированными благодаря применению пастообразного натрия.

Также технология предполагает использование лития и калия в качестве катализатора. Полимер приобретает большие свойства эластичности и морозостойкости. В случае применения лития снижается количество 1,2-звеньев в полибутадиене. В случае добавление щелочных металлов увеличивается молекулярный вес продукта.

Основным отличием становится увеличение скорости процесса полимеризации. Технология производства относится к категории непрерывной. На каждом этапе специалисты могут выполнять полный контроль за происходящими процессами.

В процессе химической реакции равными порциями отводится тепло. Каучук отличается большой молекулярной массой. Улучшается структура, которая становится однородной. Не приходится справляться с уплотнениями, появляющимися при использовании некоторых других способов полимеризации. Процесс может быть низко- или высокотемпературным. При небольшой температуре материал приобретает оптимальные физические и механические качества.

Чтобы получить равномерный теплообмен в массе, используют органический раствор мономера. Состав отличается высокими физико-механическими показателями, а также однородной структурой.

Доступно применение растворов для применения эффективных катализаторов. Основная проблема заключается в повышенной реактивности катализаторов. Чтобы избавиться от проблемы, необходима тщательная подготовка сырья и растворителей.

Таким образом, существуют разные технологии для получения каучука. Обеспечивается соблюдение определенных этапов процесса производства смеси. В зависимости от подбора методики конечный продукт приобретает основные технические характеристики и физико-механические свойства.