ИТС 32-2017 Производство полимеров, в том числе биоразлагаемых

     2.3.1 Натрий-бутадиеновый каучук (СКБ)

Натрий-бутадиеновый каучук представляет собой продукт полимеризации бутадиена в присутствии металлического натрия в качестве катализатора. Каучук СКБ нетоксичен, невзрывоопасен, самопроизвольно не воспламеняется.

Натрий-бутадиеновый каучук (СКБ) был получен жидкофазной полимеризацией в массе по технологии, разработанной академиком С.В.Лебедевым. В дальнейшем был разработан способ газофазной полимеризации бутадиена на металлическом натрии, а также с использованием лития и калия. Макромолекулы каучука этого типа построены из звеньев 1,4-цис и 1,2-1,4-транс, статистически распределенных вдоль полимерной цепи:

Содержание 1,2-звеньев составляет 40%-66%. Это обусловливает высокую термоокислительную стойкость и пониженную эластичность резины на основе таких полибутадиенов.

Микроструктура каучуков определяется в основном составом катализатора, применяемого при синтезе. В таблице 2.3.1 приведены некоторые показатели физических свойств первых отечественных бутадиеновых каучуков, полученных на различных катализаторах.

Таблица 2.3.1 - Характеристика бутадиеновых каучуков, полученных на различных катализаторах

При нагревании изделий из СКБ в присутствии кислорода, а также под действием -излучения происходит дополнительное структурирование каучука, что затрудняет его применение.

Синтез новых бутадиеновых каучуков с использованием катализаторов Циглера-Натта свел к минимуму объем производства каучука СКБ, но в небольшом объеме, преимущественно для нужд асботехники, его выпуск сохраняется.

В зависимости от типа антиоксиданта выпускаются каучук СКБ-Р - общетехнического и СКБ-РЩ - пищевого назначения, предназначенный для изготовления резиновых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами.

В зависимости от пластичности каучук подразделяют на марки СКБ-Р (30, 40, 50), СКБ-РЩ (30, 40).

СКБ-Р применяется в различных отраслях промышленности:

- в асботехнической промышленности - для производства тормозных колодок;

- в резинотехнической промышленности - для производства транспортерных лент, резиновых уплотнителей, прокладок и т.д.;

- в кабельной промышленности - для изоляции оболочек высоковольтных и низковольтных кабелей;

- в электротехнической промышленности - для изготовления электроизоляционных прокладок (если не требуется термостойкость);

- в кабельной промышленности - для изоляции оболочек высоковольтных и низковольтных кабелей;

- в обувной промышленности - для изготовления резиновых деталей обуви, а также для лакового покрытия резиновой обуви;

- в производстве абразивных материалов - в качестве связующего материала.

СКБ-РЩ применяется в пищевой промышленности для производства никельных колец; РТИ пищевого назначения.

2.3.1.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время

Первый каучук СКБ был получен методом периодической полимеризации в жидкой фазе и был реализован для получения первого промышленного синтетического каучука в г.Ярославле в 1932 г. Мономером для синтеза каучука служил бутадиен, синтезируемый из этилового спирта по методу С.В.Лебедева и содержавший около 10% бутилена. В качестве катализатора использовали металлический натрий в виде лент, покрытых тонким слоем парафина и закрепленных в специальных металлических зажимах. Этот процесс, хотя и в ограниченном масштабе, сохранился и по сей день.

Возможно также получение каучука СКБ непрерывным методом растворной полимеризации в алифатическом растворителе, но его технологические свойства значительно уступают каучукам, получаемым на литиевом катализаторе и наиболее массово производящимся на основе соединений титана и неодима, а также кобальта и никеля. Технологическое оформление и условия проведения процесса получения СКБ методом растворной полимеризации в основном аналогичны описанным выше (см. 2.1.2.2).