Proizvodnja sintetičke gume

Sintetički elastomeri se proizvode u industrijskim razmjerima bilo u otopini, bilo u obliku emulzijske polimerizacije. ( Polimerizacija rastvora i polimerizacija emulzija opisana su u članku hemija industrijskih polimera .) Polimeri napravljeni u otopini uglavnom imaju više linearnih molekula (to jest, manje razgrananje bočnih lanaca iz glavnog polimernog lanca), a imaju i uži raspored distribucije molekularnih težina (to je veća dužina) i lakše teče. Pored toga, postavljanje monomera u molekulu polimera može se preciznije kontrolisati kada se polimerizacija vrši u rastvoru. Monomer ili monomeri su otopljeni u ugljovodoničnom otapalu, obično heksanu ili cikloheksanu, i polimerizirani, koristeći organometalni katalizator, poput butillitijuma.

In emulzijskom polimerizacijom , monomer (ili monomeri) se emulgiraju u vodi s odgovarajućim sapunom (npr. natrijum stearatom) koji se koristi kao površinski aktivna tvar , te u vodi topivim katalizatorom slobodnih radikala (npr. kalijev persulfat, peroksidi, redox sustav). dodaje se da se inducira polimerizacija. Nakon što polimerizacija dosegne željeni nivo, reakcija se zaustavlja dodavanjem radikalnog inhibitora. Oko 10 posto sintetičkog elastomera dobivenog tehnikom emulzije prodaje se kao lateks . Ostatak se zgrušava sa zakiseljenom slanom vodom, ispere, osuši i preša u balama od 35 kg (77 kilograma).

Shematski dijagram metode emulzije-polimerizacije. Monomerni molekuli i inicijatori slobodnih radikala dodaju se u vodenu emulziju na vodenoj bazi zajedno sa sapunima sličnim materijalima poznatim kao površinski aktivne tvari ili površinski aktivna sredstva. Molekuli surfaktanata, sačinjeni od hidrofilnog (privlačeći vode) i hidrofobnog (vodoodbojnog) kraja, formiraju stabilizirajuću emulziju prije polimerizacije prevlačenjem kapljica monomera. Ostale molekule površinski aktivne tvari spajaju se u manje agregate nazvane micele, koji apsorbiraju i monomerne molekule. Polimerizacija se događa kada inicijatori migriraju u micele, potičući molekule monomera da formiraju velike molekule koje čine čestice lateksa. Encyclopædia Britannica, Inc.

Kada se emulzijska polimerizacija SBR provodi "vruća" (tj. Pri 50 ° C ili 120 ° F), molekuli polimera su više razgranati. Kada se polimerizacija vrši „hladno“ (tj. Pri 5 ° C ili 40 ° F), one su linearnije i uglavnom veće u molekularnoj težini - karakteristike koje poboljšavaju otpor kotrljanja i otpornost na habanje guma. U nekim se slučajevima polimerizacija nastavlja kako bi se dobili proizvodi tako velike molekulske težine da bi oni bili obično neizrecivi. U tim se slučajevima oko 30 posto teškog ulja dodaje prije koagulacije, čime se dobivaju „ulje prošireni“ elastomeri sa vrhunskom otpornošću na habanje