Výroba syntetického kaučuku

Syntetické elastomery se vyrábějí v průmyslovém měřítku metodami polymerace v roztoku nebo emulzi. ( Polymerace v roztoku a emulzní polymerace jsou popsány v chemii výrobků průmyslových polymerů .) Polymery vyrobené v roztoku mají obecně více lineárních molekul (tj. Menší větvení vedlejších řetězců z hlavního polymerního řetězce) a také mají užší distribuci molekul hmotnost (tj. větší délka) a snadnější tok. Navíc umístění monomerních jednotek v molekule polymeru může být přesněji řízeno, když je polymerace prováděna v roztoku. Monomer nebo monomery jsou rozpuštěny v uhlovodíkovém rozpouštědle, obvykle hexanu nebo cyklohexanu, a polymerizovány za použití organokovového katalyzátoru , jako je butyllithium.

v emulzní polymerací je monomer (nebo monomery) emulgován ve vodě s vhodným mýdlem (např. stearátem sodným) použitým jako povrchově aktivní látka a ve vodě rozpustným radikálovým katalyzátorem (např. persíran draselný, peroxidy, redoxní systém) je přidáno k vyvolání polymerace. Po dosažení požadované úrovně polymerace se reakce zastaví přidáním radikálového inhibitoru. Asi 10 procent syntetického elastomeru vyrobeného emulzní technikou se prodává jako latex . Zbytek se koaguluje s okyselenou solankou, promyje se, suší se a lisuje se do balíků o hmotnosti 35 kg (77 liber).

Schematický diagram metody emulzní polymerace. Molekuly monomerů a iniciátory volných radikálů se přidávají do emulzní lázně na vodní bázi spolu s mýdlovými materiály známými jako povrchově aktivní látky nebo povrchově aktivní látky. Molekuly povrchově aktivní látky, složené z hydrofilního (voda přitahujícího) a hydrofobního (odpuzujícího vodu) konce, tvoří stabilizační emulzi před polymerizací potahováním kapiček monomeru. Ostatní molekuly povrchově aktivních látek se shlukují do menších agregátů zvaných micely, které také absorbují molekuly monomerů. K polymeraci dochází, když iniciátoři migrují do micel, což indukuje molekuly monomerů, aby vytvořily velké molekuly, které tvoří latexovou částici. Encyclopædia Britannica, Inc.

Když se emulzní polymerace SBR provádí „horká“ (tj. Při 50 ° C nebo 120 ° F), jsou polymerní molekuly větvené. Když je polymerace prováděna „za studena“ (tj. Při 5 ° C nebo 40 ° F), jsou lineárnější a obecně mají vyšší molekulovou hmotnost - vlastnosti, které zlepšují valivý odpor a odolnost pneumatik proti opotřebení. V některých případech polymerace pokračuje, aby se získaly produkty s tak vysokou molekulovou hmotností, že by za normálních okolností byly neřešitelné. V těchto případech se před koagulací přidá asi 30 procent těžkého oleje, čímž se získají elastomery s prodlouženým olejem s vynikající odolností proti opotřebení