تبلیغات
مهندسی پلیمر(polymer engineering) - اکریلونیتریل-بوتادین رابر(NBR)
چهارشنبه 10 آذر 1389

اکریلونیتریل-بوتادین رابر(NBR)

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :صنعت لاستیك ،

اکریلونیتریل-بوتادین رابر(NBR)

 مقدمه:

   کوپلیمریزاسیون اکریلونیتریل-بوتادین برای اولین بار در سال 1930 توسط E.Tschunkur

   و E.Konard  انجام شد.NBR در سال 1934 در لورکوزن آلمان به تولید انبوه رسید.

   در ایالات متحده نیز در سال 1936 تحقیقات گسترده ای برای ساخت این پلیمر انجام

   پذیرفت و در ژانویه سال 1939 شرکت بی.اف.گودریچ کائوچوی نیتریل را با ظرفیت 250

   پوند در سال و در سال 1940 شرکت گودیر کائوچوی نیتریل را تحت عنوان کمیگام

   (Chemigum) تولید نمود.

   کائوچوهای ولکانیز شده NBR خواص خوبی در برابر روغنها ، سوختها و مواد شیمیایی

   ایجاد می کندکه این امر موجب آن شد که میزان مصرف این کائوچو به طور چشم گیری

   رشد کند.

   در سال 1983 تولید جهانی آن به 115 هزارتن بالغ گشت،در سال1985 ظرفیت تولید

   جهانی NBR در حدود0.508 میلیون تن بوده که 4.1 درصد از کل ظرفیت تولید الاستومرهای

   مصنوعی را داشته است و در سال 2005 نیز مصرف جهانی NBR به 368000متریک تن رسید.

 

 

 

ساختار زنجیر NBR (گروه تحقیقاتی صنایع لاستیک)

 

 

   فرآیند تولید:

   در حقیقت NBR یک کمپلکس از کوپلیمر اکریلونیتریل و بوتادین است.از طرفی

   NBR به روش امولسیونی تولید می شود.آب،امولسیون کننده یا صابون،مونومرها

   (بوتادین و اکریلونیتریل)،آغازگر رادیکالی ودیگر عناصر،موادی هستندکه به داخل ظرف

   پلیمریزاسیون اضافه می شود.محصول فرآیند یک لاتکس دلمه شده می باشدکه یا به

   همین صورت و یا با فرآیند بیشتر به صورت الاستومر جامد در می آید.برخی از تولیدات

   ویژه هم به صورت پودر بسته بندی می شوند.

   تولیدکنندگان NBR دمای پلیمریزاسیون را برای درست کردن پلیمرهای گرم و سرد تغییر

   می دهند. در تولید NBR بایدنسبتهای مختلف فعالیت بوتادین و اکریلو نیتریل را در نظر

   گرفت.38درصد وزنی اکریلونیتریل و 62درصد وزنی بوتادین یک ترکیب آژئوتروپ که

   مخلوطی از دو مونومر در دمای 25 درجه سانتیگراد است را ایجاد می کند.باید توجه

   داشت که این نسبت ها به طور جزئی به درجه حرارت پلیمریزاسیون بستگی دارد.

   برای یک مخلوط آزئوتروپیک ،غلظتهای نسبی اجزا در فاز مونومری امولسیون و در کل

   پلیمر ومجموع فرآیند پلیمریزاسیون به همان اندازه باقی می ماند.اگر غلظت اکریلونیتریل

   در مخلوط مونومر کمتر از غلظت آژئوتروپیک باشد،پلیمر در شروع واکنش پلیمریزاسیون،

   اکریلونیتریل زیادی خواهد داشت و به طور مشابه اگر غلظت اکریلونیتریل در مخلوط

   مونومر بیشتر از غلظت آزئوتروپیک باشد مقدار اکریلونیتریل پلیمر کمتر از نسبت

   نسبی مونومرهای اکریلونیتریل/بوتادین شارژ شده خواهد بود.اگر اختلاف بین نسبت

   غلظت مونومرها در شارژ پلیمریزاسیون ودر پلیمر بیشتر شود،انحراف از نسبت غلظت

   آزئوتروپیک برای بوتادین و اکریلونیتریل بیشتر می شود.به منظور اثر کردن این غیر یکنواختی

   ،اغلب سعی می شود اکریلونیتریل در طی واکنش پلیمریزاسیون،به ویژه هنگامیکه

   گونه ی NBR با نیتریل کم تولید می شود(به عنوان مثال با 18 تا 23 درصد اکریلونیتریل)

   به تدریج افزایش یابد.

   * در شکل زیر نمایی از فرآیند تولید در کارخانه نشان داده شده است. 

 

فرآیند تولید NBR (گروه تحقیقاتی صنایع لاستیک)

 

   مقدار اکریلونیتریل(ACN):

   مقدار ACN یکی از دو شرط عمده در تولید هر گونه از NBR به شمار می رود.میزان

   ACN به دلایل قطبیت وچندین خصوصیت اساسی مانند مقاومت در برابر روغن و

   حلالها،انعطاف پذیری در درجه حرارتهای پایین یا دمای انتقال شیشه ای(Tg) و

   مقاومت سایشی تعیین می شود.

   افزایش مقدار ACN موجب بهبود مقاومت دربرابر روغن ، حلال و سایش، همراه با

   بیشتر شدن دمای انتقال شیشه ای(Tg) می شود.

   * جدول 1 در زیر به طور خلاصه اکثر خواص رایج برای NBR را بیان می کند.فلشها نشان دهنده

   افزایش یا بهبود یافتگی در آن شاخص است.

 

 

   گونه هایNBR:

   کائوچوی نیتریل جامد دارای 325 گونه متفاوت بوده که این گونه ها با یکدیگر در

   میزان آکریلونیتریل ،ویسکوزیته مونی،پایدار کننده و درجه حرارت پلیمریزاسیون

   اختلاف دارند.کائوچوهای تجاری معمولا دارای 15 تا 53 درصد آکریلونیتریل و ویسکوزیته

   مونی از خیلی سخت110-140 تا خیلی نرم 20-25 می باشد ولی گونه هایی که از

   نظر تجاری دارای اهمیت بیشتری هستند دارای میزان 28 تا 40 درصد آکریلونیتریل و

   ویسکوزیته مونی 25 تا 100 می باشند.

   پارامترهایی که در تولید NBR نقش مهمی را بازی می کنند و باعث می شوند که

   تنوع زیادی از گونه های تجاری این پلیمر در دسترس باشند عبارتند از:

-          مقدار اکریلونیتریل(که روی مقاومت در برابر بنزین و روغن و همینطور روی انعطاف

      پذیری در درجه حرارت پایین تاثیر می گذارد)

-          درجه حرارت پلیمریزاسیون (کائوچوهای سرد وگرم)

-          اصلاح کننده زنجیر(اختلاف در ویسکوزیته  مونی ،فرآیند پذیری)

-          پایدار کننده(اختلاف در رنگ ، پایداری ،استحکام در انبار داری و ذخیره سازی)

-          ژل(فرآیند پذیری)

-          شرکت گروههای فعال (توانایی ایجاد اتصالات عرضی ،بدون حضور گوگرد و شتاب

      دهنده که ترجیحا برای لاتکسها به کار برده می شود)

-          افزایش نرم کننده

-          ترکیب PVC

   گونه های جدید کائوچوی نیتریل(NBR) به ترتیب زیر هستند:

 

1-      کائوچوهای خرد شده

2-      کائوچوهای پودر شده

3-      مستر بچ دوده

4-      NBR بهبود یافته توسط نرم سازها

5-      NBR کربوکسیله

6-      NBR دارای آنتی اکسیدانت در شبکه پلیمر

7-      NBR هیدروزنه شده

8-      NBR اصلاح شده با اپوکسی

9-      NBR مایع

10-   NBR تناوبی

11-   NBR نوع ترمو پلاستیک

12-   کائوچوی اکریلونیتریل/ایزوپرن(NIR)

13-   NBR سرد

14-   NBR گرم

15-    ...

  خواص و کاربردها: لاستیک نیتریل عموما به عنوان یک ماده مفید وقابل اعتماد در تولید قطعات لاستیکی اتومبیل و صنایع دیگر مطرح شده است.با انتخاب یک لاستیک(بوتادین) با مقدار مناسب اکریلونیتریل در یک توازن میتوان لاستیکی ایجاد کرد که در گستره وسیعی از کاربردها از قبیل نواحی نیاز به مقاومت در برابر روغن،سوخت و مواد شیمیایی استفاده شود. هنگامی که NBR با فیلرهای تقویت کننده ترکیب می شود،آمیزه ولکانیز شده دارای خواص بسیار عالی خواهد بود و استحکام کششی بهینه بیش از 25 Mpa در سختی 70-80 Shore A بدست می آید.به طور کلی NBR می تواند در طیف وسیعی از نظر سختی در محدوده 20 Shore A تا ابونیت فرموله شود. همچنین،خواص مکانیکی آمیزه های ولکانیزشده ی این الاستومر به مقدار قابل توجهی به درجه حرارت ولکانیزاسیون بستگی دارد.با یک فرمولاسیون مناسب و شرایط ولکانیزاسیون بهینه ممکن است آمیزه ای با مانایی فشاری بسیار کم فراهم شود. خواص الاستیکی آمیزه ولکانیز شده ی نرم نشده به مقدار قابل توجهی به گونه ی NBR بستگی دارد. مقاومت سایشی آمیزه های NBR ولکانیز شده ب فیلرهای نیمه تقویت کننده فرموله شده اند حدود 30 درصد بهتر از آمیزه های NR و15 درصد از آمیزه های SBR می باشد. به طور کلی مشخصات اصلی NBR عبارتست از: 1- مقاومت در برابر روغن ،مواد سوختنی و گریسها2- فرآیند پذیری خوب3- تنوع سیستمهای پخت4- مقاومت عالی در برابر هوای داغ5- مانایی فشار کم6- مقاومت سایشی زیاد7- نفوذپذیری کم در برابر گازها * کاربردها: با توجه به مشخصاتی که از NBR در بالا گفته شد و همچنین به دلیل مقاومت عالی این لاستیک در برابر روغنها ، سوختهای مایع ،گریسها و... به طور کل کاربرد اصلی آن در ارتباط با اینگونه مواد است.از طرفی به خاطر قیمت نسبتا بالای این لاستیک، در کاربردهایی که در کنار خواص مکانیکی خوب ، نیاز است که مقاومت خوبی در برابر فرسودگی حرارتی و سایشی داشته باشند،به کار می رود. در صنعت اتومبیل NBR در قسمتهای مختلفی به کار گرفته می شود.برخی از این کاربردها عبارتند از: شلنگهای حمل سوخت و روغن ، درزگیرها و واشرها،درزگیر یاتاقان،درزگیر محفظه روغن،درزگیر بالایی پیستون،درزگیر اسفنجی،درزگیر جعبه دنده،دیافراگم پمپ سوخت ،درزگیر پمپ آب،لنت ترمز،ضربه گیر،درزگیر برای شیرهای شفت و میلنگ،گردگیرهای خرطومی کوپینگ و ... در کنار صنعت اتومبیل نیز NBR کاربردهای متنوعی از قبیل: پوشش غلتکها،شلنگهای هیدرولیک،تسمه نقاله ها،درزگیری انواع لوله کشی ها وتجهیزات و اتصالات،رل چاپ،تخت کفش،آب بند،محفظه روغن،دستکش،چرخ محرک، کفپوشها،عایق لوله های متخلخل،پوشش ظروف،کفش کار،آستر کردن،شیلنگهای مقاوم در فشار بالا،پوشش ها نقاشی و ... پیدا کرده است. * در شکل زیر نمونه هایی از محصولات تزریق شده و اکسترود شدهNBR نشان داده شده است.

 

 

   مواد قابل رقابت با NBR :

NBR    با کائوچوهای ACM،AU،CO،CR،CSM،CM،ECO،FKM،TM  رقابت می کند.

 


Lynell
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 03:43 ب.ظ
I've been browsing online more than 2 hours today, yet I never found any interesting article like yours.

It's pretty worth enough for me. In my view, if all site owners and bloggers made good content
as you did, the internet will be a lot more useful than ever before.
BHW
سه شنبه 29 فروردین 1396 02:40 ق.ظ
Hey There. I discovered your weblog using msn. This
is an extremely well written article. I will make sure to bookmark it and come back to
read extra of your helpful info. Thanks for the post.
I will certainly return.
BHW
چهارشنبه 23 فروردین 1396 11:28 ق.ظ
Hello, I enjoy reading through your article. I like to write a little comment
to support you.
BHW
دوشنبه 21 فروردین 1396 04:23 ق.ظ
Valuable info. Lucky me I found your web site by chance, and I am stunned why this accident didn't happened earlier!
I bookmarked it.
manicure
شنبه 12 فروردین 1396 05:26 ق.ظ
Pretty section of content. I just stumbled upon your blog and
in accession capital to assert that I acquire actually enjoyed account your
blog posts. Anyway I will be subscribing to your augment and even I achievement you access consistently rapidly.
BHW
جمعه 11 فروردین 1396 02:03 ق.ظ
We are a group of volunteers and opening a new scheme in our community.
Your website provided us with valuable information to work on.
You have done a formidable job and our whole community will be thankful to you.
مهراب رضایی نیا
یکشنبه 17 خرداد 1394 01:50 ب.ظ
سلام علی جان راه حل مشکل شما پیشه منه بیا تا برات حلش کنم

علی رضایی
سه شنبه 30 اردیبهشت 1393 02:02 ب.ظ
با سلام. من یک نمونه فوم nbr/pvc میخوام تولید کنم و از نظر دستگاه و طریقه پخت دچار مشکل شدم . اگر براتون مقدور میباشد همکاری نمایید.
eli 2811
شنبه 3 دی 1390 02:23 ب.ظ
فقط عکسا نمایش داده نمیشن...
eli 2811
شنبه 3 دی 1390 02:20 ب.ظ
سلام
واقعنی مطالبتون کامل و قابل تحسین هستن.... سبز باشید....(F)
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر