CH2

     
Cao su buna (1,3 butadien) là một số loại cao su tổng hợp thông dụng nhất hiện nay, chỉ chiếm hơn 1/4 sản lượng cao su nhân chế tạo ra trên cố kỉnh giới. Bài viết sẽ đề cập hồ hết thông tin rất đầy đủ nhất mà bạn phải đó là gần như định nghĩa, công thức, thuộc tính và quy trình sản xuất.

Bạn đang xem: Ch2


Mục Lục

Công thức chất hóa học và quá trình tổng hợpQuá trình pha chế 1,3-butadieneQui trình sản xuất cao su thiên nhiên Buna

Cao su Buna là gì?

Được chế tạo từ quy trình trùng hợp của những phân tử monome 1,3-butadiene.

 Cao su buna là 1 polymer được xuất hiện từ sự trùng hợp của monome 1,3-butadiene

Tổng vừa lòng Polybutadiene

Công thức chất hóa học và quy trình tổng hợp

Công thức hoá học cao su buna

Cao su Buna là 1 polymer ko bão hòa của những monome butadien không giống nhau (1,2-butadiene và 1,3-butadien). Chúng được liên kết với nhau qua các dạng liên kết điển hình nổi bật là cis, trans và vinyl.

Trong đó, phổ cập nhất là nhị dạng link cis với trans.

*
Công thức hóa học

Quá trình tổng hợp cao su buna

1,3-Butadiene Polymerization – người sáng tác UserH Padleckas

Quá trình tổng hợp cao su thiên nhiên buna chính là quá trình trùng ngưng. Nói một giải pháp khác đó là quá trình kéo dãn dài các chuỗi monome 1,3-butadien thành các đại phân tử polymer thông quá các liên kết giữa những phân tử C-C.


Các đại phân tử polyme của cao su thiên nhiên buna thường xuyên được liên kết với các dạng là cis, trans và vinyl. Và các dạng link này, được hình thành và chịu ảnh hưởng của sức nóng độ, áp suất, dung môi trong quá trình trùng ngưng.

Liên kết cis tạo nên sự uống cong trong chuỗi polymer, tạo ra các vùng vô định hình tạo thành tính bầy hồi cao của cao su đặc buna.Liên kết trans tạo ra các liên kết giữ hơi thẳng, tạo thành các chuỗi polymer cố gắng định, tăng tính ổn định của chuỗi polymer.Liên kết vinyl thường chỉ xuất hiện với phần trăm vài xác suất so với link cis cùng trans. Ít ảnh hưởng đến đặc điểm của chuỗi polymer.

Quá trình pha trộn 1,3-butadiene

Qui trình pha trộn 1,3-butadiene, sản xuất cao su đặc thiên nhiên khá phong phú từ qui tế bào phòng thí nghiệm tuyệt qui mô tiếp tế công nghiệp. Tóm tắt, GCS sẽ giới thiệu đến các bạn 04 qui trình phổ biến hiện nay.

1. Tiến trình Cracking từ bỏ ​​các hydrocacbon C4

Butadien thường xuyên được phân lập từ những hydrocacbon bốn cacbon không giống được tạo thành trong quy trình crackinh tương đối nước bằng cách chưng chứa chiết suất áp dụng dung môi aprotic phân cực như axetonitril, N-metyl-2-pyrrolidon, furfural, hoặc dimetylformamit, kế tiếp nó được tách bóc ra bằng cách chưng cất.


Đây là tiến trình được thực hiện để cung cấp butadiene bài bản công nghiệp hiện tại nay.

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

Bước 2: C2H2 ra C4H4
*
Phản ứng C2H2 ra C4H4Bước 3: C4H4 ra C4H6
*
Phản ứng C4H4 ra C4H6Bước 4: C4H6 ra polybutadien
*
Phản ứng C4H6 ra polybutadien

2. Từ quy trình dehydro hóa n-butan

Butadiene cũng hoàn toàn có thể được sản xuất bằng cách xúc tác dehydro hóa butan (n-butan). Ngày nay, butadien từ bỏ n-butan được sản xuất dịch vụ thương mại bằng quy trình Houdry Catadiene, được phát triển trong cố gắng chiến II. Điều này yên cầu phải cách xử lý butan trên alumin với crom ở nhiệt độ cao.

3. Từ bỏ ethanol

Quy trình này được sử dụng thịnh hành ở trong chũm chiến lắp thêm II, tuy nhiên hiện thời nó đã hết được thực hiện nữa với được sửa chữa bằng cách thức Cracking.

Quá trình thêm vào butadiene từ bỏ ethanol bao gồm 2 quá trình

Quy trình vị Sergei Lebedev phân phát triển, etanol được đổi khác thành butadien, hydro với nước sinh sống 400–450 ° C ko qua ngẫu nhiên loại xúc tác oxit sắt kẽm kim loại nào.
*
2 CH3CH2OH → CH2=CH−CH=CH2 + 2 H2O + H2

Quy trình vật dụng hai di Ivan Ostromislensky phạt triển, etanol được oxy biến thành axetaldehyt, phản nghịch ứng với etanol bổ sung trên chất xúc tác silica xốp được xúc tiến bởi vì tantali nghỉ ngơi 325–350 ° C để tạo thành butadien.

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

4. Từ butenes

1,3-Butadiene cũng rất có thể được sản xuất bằng cách xúc tác dehydro hóa butenes thông thường. Quá trình này tiết kiệm hơn những so với trường đoản cú Ethanol hoặc n-butan.

Đây cũng chính là một quá trình được áp dụng nhiều trong ráng chiến trang bị II, nhưng hiện nay đã được sửa chữa thay thế bằng quá trình cracking.

Xem thêm: Công Dụng Của Đồng Hồ Đo Điện Đa Năng Và Những Lưu Ý Khi Dùng

Qui trình sản xuất cao su Buna


Có các qui trình sản xuất cao su đặc buna, tuy vậy sự biệt lập chủ yếu của không ít qui trình này là hóa học độn. Hóa học độn được sản xuất trong quy trình sản xuất sẽ đưa ra quyết định những quánh tính quan trọng đặc biệt của cao su thiên nhiên buna.

Bước 1: Trộn tạo tất cả hổn hợp cho phản bội ứng tạo ra polymer.

Hỗn hợp các monome butadien (1,3-butadiene, 1,2-butadiene được nhủ hóa trường đoản cú dầu mỏ).Các chất kích hoạt tạo gốc và chất xúc tác có thêm vào những bể phản ứng.Các bể làm phản ứng này chứa nước với sứ mệnh là môi trường cho phản ứng tổng phù hợp polymer.

Bước 2: Quá trình gia nhiệt mang đến phản ứng tổng hợp các nhánh mono polymer.

Bể phản bội ứng được gia sức nóng từ 30 cho 40°C nhằm mục đích thúc đẩy sự hình thành các nhánh mono polymer (hình thành liên kết cis cùng trans).

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

Quá trình làm phản ứng tạo ra các mono polymer hay từ 5 đến 12 giờ, với công suất khoảng 70% những thành phần nguyên vật liệu sẽ được tổng đúng theo thành những chuỗi polymer.

Bước 3: Kích đam mê phản ứng chế tạo mono polymer nhằm mục tiêu tối ưu hiệu suất.

Hai hoạt hóa học dimethyldithiocarbamate giỏi diethyl hydroxylamine sẽ tiến hành thêm vào bể bội phản ứng, liên hệ phản ứng của 30% nhân tố còn lại. Những thành phần ko phản ứng sẽ bị loại bỏ bỏ thông qua hơi nước.Hiệu suất tổng hợp những mono polymer thường đạt mức gần 100%, sau khi thu hồi các mono polymer này sẽ được lọc để sa thải các chất rắn không mong muốn.

Bước 4: Ổn định các chuỗi polymer thành phẩm.

Sản phẩm này sẽ được chuyển hẳn qua bể trộn, địa điểm nó được định hình bằng các chất phòng oxy hóa. Kế tiếp được đông tụ bằng canxi nitrat (Buna – N), tốt nhôm sunfat (Buna – S). Những chất đông tụ dư sẽ được rửa với sấy khô tạo nên sản phẩm sau cuối là cao su Buna nguyên liệu.

Bước 5: Sản xuất những thành phẩm cao su thiên nhiên buna.

Quá trình này sử dụng cao su nguyên liệu từ cách 4 cùng rất hỗn hợp những chất độn. Mục đích tạo nên các sản phẩm cao su thiên nhiên hoàn thiện mang phần đa đặc tính ý muốn muốn. Hoặc được thực hiện làm hóa học độn nhằm tăng đặc thù mới cho những loại polymer khác.

Ví dụ: cải thiện độ dẻo dai (khả năng kháng va đập) của vật liệu nhựa như polystyrene cùng acrylonitrile butadiene styrene (ABS).

Cao su buna có tính lũ hồi với độ bền xuất sắc hơn cao su thiên nhiên

Đây chính là điểm chỉ chiếm ưu nuốm của cao su đặc buna dành riêng và cao su đặc tổng thích hợp nói chung. Khi những loại cao su đặc tổng hợp đều sở hữu tính đàn hồi cùng độ bền giỏi hơn không hề ít so với cao su đặc thiên nhiên. Vày chính những thành phần cấu tạo nên bọn chúng và các thành phần này dễ dàng tùy chỉnh cấu hình trong quy trình sản xuất.

Phần phệ butadien được trùng hợp nhằm sản xuất cao su tổng hợp. Bản thân polybutadiene là 1 trong vật liệu khôn xiết mềm, gần như lỏng có mức giá trị thương mại dịch vụ cao nhất.Các hóa học đồng trùng phù hợp như acrylonitrile butadien styren (ABS), nitrile-butadien (NBR) và styren-butadien (SBR) khôn xiết dai và lũ hồi được pha chế từ butadien với styren/acrylonitril. Đều là các loại cao su thiên nhiên tổng phù hợp được sử dụng rất rộng rãi hiện nay nay. Đơn cử như SBR là vật liệu được sử dụng phổ cập nhất để phân phối lốp ô tô.Một lượng nhỏ tuổi butadien được áp dụng để tạo thành nylon, adiponitrile, bằng phương pháp bổ sung một phân tử hydro xyanua vào mỗi link đôi trong một quy trình được điện thoại tư vấn là hydrocyanation bởi DuPont phân phát triển.Các đồ liệu cao su tổng hợp khác như chloroprene và dung môi sulfolane cũng rất được sản xuất trường đoản cú ​​butadien.Butadien được sử dụng trong tiếp tế công nghiệp 4-vinylcyclohexene thông qua phản ứng đime hóa Diels Alder. Vinylcyclohexene là một trong tạp chất thông dụng được tra cứu thấy vào butadien khi bảo quản do quy trình đime hóa.Cyclooctadiene và cyclododecatriene được tạo ra thông qua bội phản ứng đime hóa với trime hóa xúc tác niken hoặc titan, tương ứng.Butadiene cũng có lợi trong quy trình tổng phù hợp xycloalkane với xycloalkene, do nó bội nghịch ứng với những liên kết carbon-carbon kép cùng ba thông qua phản ứng Diels-Alder.

Độc tính của cao su đặc Buna và an toàn môi trường

Butadien tất cả độc tính cấp tính thấp, LC50 là 12,5-11,5 vol% so với các phân tách trên chuột.Tiếp xúc lâu bền hơn có tương quan đến bệnh tim mạch, bao gồm mối liên quan đồng điệu với bệnh dịch bạch cầu, cũng như mối liên quan đáng nói với những bệnh ung thư khác.1,3-Butadiene đã làm được IARC hướng đẫn là chất gây ung thư đội 1 và cũng được liệt kê là hóa học gây ung thư vì chưng Cơ quan đk dịch căn bệnh do những chất ô nhiễm và độc hại và EPA Hoa Kỳ.Hội nghị các nhà vệ sinh công nghiệp của chính phủ nước nhà Hoa Kỳ (ACGIH) liệt kê nó là chất bị nghi ngờ gây ung thư.

Xem thêm: Phân Biệt Hấp Thụ Và Hấp Phụ Trong Đất Câu Hỏi 1356393, Hấp Phụ Hóa Học Là Gì

Tổng kết

Cao su buna có thể xem là loại cao su thiên nhiên tổng hòa hợp quan trọng, vừa mang những điểm lưu ý nội trội của cao su thiên nhiên, đồng thời dễ thêm vào và tùy biến hóa các đặc thù đặc biệt.Đó chính là nguyên nhân cao su buna sở hữu tới 1/4 lượng cao su thiên nhiên tổng hợp được tiêu thụ trên thế giới (số liệu 2012).Hi vọng qua nội dung bài viết bạn đang phần nào phát âm về cao su buna. Mọi chủ kiến đóng góp vui lòng để lại bình luận, GCS đang trả lời chúng ta trong vòng 72h.

GCS – Wiki