4. MỤC ĐÍCH VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.2. Sản xuất cao su tổng hợp
Quy trình tổng hợp SBR
Hình 1. 3: Quy trình sản xuất cao su tổng hợp SBR
Cao su tổng hợp là chất dẻo được con người chế tạo với chức năng là chất co giãn. Một chất co giãn là vật chất có đặc tính cơ học là chịu được sức ép thay đổi hình dạng hơn phần lớn các vật liệu khác mà vẫn phục hồi hình dạng cũ. Cao su tổng hợp được dùng thay thế cao su tự nhiên trong rất nhiều ứng dụng khi mà những đặc tính ưu việt của nó phát huy tác dụng. Cao su tổng hợp được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng các cấu trúc đơn bao gồm isopren (2-methyl-1, 3-butadien), 1.3- butadien, cloropen (2-cloro-1,3-butadien) và isobutylen (methylpropen). Thêm vào đó, các cấu trúc đơn này có thể trộn với các tỷ lệ mong muốn để tạo ra phản ứng đồng trùng hợp mà kết quả là các cấu trúc cao su tổng hợp có các đặc tính vật lý, cơ học và hóa học khác nhau.
HU
TE
CH
Công nghệ chế biến cao su tổng hợp: một số loại cao su tổng hợp quan trọng như cao su SBR (styren-butađien); Cao su NBR (nitril); Cao su IIR (butyl); Cao su CR (clopren)
Trùng hợp nhũ tương nóng là phương pháp cổ điển để sản xuất SBR. Đặc điểm của quá trình là có những đặc trưng công nghệ riêng: độ co thấp khi cán, dể đùn và ổn
định kích thước tốt. Quá trình này sinh ra nhiều microgel do đó có khuynh hướng chuyển sang dùng phương pháp nhũ tương lạnh. Tuy nhiên, phương pháp trùng hợp nhũ tương nóng vẫn được dùng trong ngày nay để sản xuất chất kết dính và chất chảy. So với phương pháp trùng hợp nhũ tương nóng, sản phẩm được tạo ra từ phương pháp nhũ tương lạnh có các tính chất siêu việt, đặc biệt là độ bền kéo và độ kháng mòn. Quá trình này đang được thay thế rộng rãi cho trùng hợp nhũ tương nóng.
Trùng hợp anion trong dung dịch tạo cho SBR có cơ tính cao, đặc biệt là độ bền kéo, tính kháng uốn gấp. Trùng hợp anion trong dung dịch có tỉ lệ trans thấp nhưng lại có tỉ lệ cis nhiều so với trùng hợp nhũ tương. Phương pháp này là 1 phương pháp quan trọng vì sự nâng cao hiệu suất và tính dẻo.
Lúc đầu trong việc trùng hợp dung dịch của SBR là việc người ta nỗ lực làm mô hình hóa học lập thể của phương pháp trùng hợp nhũ tương SBR.Tuy nhiên trùng hợp nhũ tương khác trùng hợp dung dịch ở chỗ tính dẻo, tỉ lệ styren/butadien, và các thành phần cis, trans, vinyl bên trong. Điều này cho phép người ta sản xuất SBR dung dịch với những tính chất đặc biệt thích hợp cho từng mục đích riêng.
Trùng hợp được triển khai như là một giải pháp với dung môi trơ chất béo. Sự trùng hợp tỷ lệ với butadiene với sự hiện diện của xúc tác lithium là thấp hơn styren. Tuy nhiên, khi butadiene và styren được trộn lẫn, tỷ lệ là trùng hợp thay đổi ngược lại, kết quả là trong khối copolymer sản xuất có một tỷ lệ cao của butadiene khối. Sự hình thành khối phải được ngăn lại khi có yêu cầu về tính chất của các thị trường truyền thống SBR có thể không được đáp ứng bằng khối copolymers. Copolymers ngẫu nhiên là do trộn dialkyl vào ethers, hoạt động như một chất xúc tác Lewis cơ bản, hoặc bằng cách kiểm soát monomer (một phần của các styren được thêm vào sau trong chu kỳ trùng hợp)
HU
TE
CH
Các công nghệ sản xuất cao su ở Việt Nam hiện nay đang dần công nghệ hóa với sự áp dụng nghiên cứu của khoa học kỹ thuật, so với trước khi còn áp dụng những công nghệ lạc hậu thì hiện tại đã chuyển sang ứng dụng nhiều tiến bộ khoa học vào lĩnh vực sản xuất này