View
221
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
2. DIO PREDAVANJA: 1. 18. travnja 2017. 2. 25. travnja 2017. – nema predavanja 3. 2. svibnja 2017. 4. 9. svibnja 2017. 5. 23. svibnja 2017. – 2. kolokvij Referate (kritički osvrt na znanstveni članak) potrebno je predati najkasnije 5. lipnja (ponedjeljak).
1. navesti literaturne podatke:
imena autora, naslov znanstvenog rada, naziv časopisa, godinu izdavanja,
volumen, stranice (od do)
2. Uvod: navesti svrhu (cilj rada) te ukratko opisati problematiku kojom se rad bavi
3. Metodologija (kako je provedeno istraživanje, koje su metode pripreme i/ili karakterizacije uzoraka korištene)
4. Navesti što je po vašem mišljenju dobro provedeno u radu i kakvi su zaključci (postignuća) u odnosu sa zadanim ciljem rada
5. Navesti postoje li neki vidljivi nedostaci u radu (npr. je li se još neko svojstvo moglo dodatno ispitati/detaljnjije ispitati što bi pridonijelo ukupnoj kvaliteti rada)
Kritički osvrt na znanstveni članak
- najviše 2 stranice, priložiti znanstveni članak
KLORBUTILNI KAUČUK /CIIR /
KLORBUTILNI KAUČUK(CIIR)
- modifikacija butilnog kaučuka u svrhu dobivanja materijala novih svojstava, klorirani butilni kaučuk, bromirani butilni kaučuk, cijena im je 20-25 % viša od cijene butilnog kaučuka
Dobivanje:
- uvođenje klora u otopinu butilnog kaučuka u heksanu - supstitucija jednog atoma Cl po dvostrukoj vezi (razvija se HCl) - materijal sadrži 1,1 – 1,3 % klora Komercijalno se proizvodi od 1950. (SAD) Taloženje: odijeli se heksanska faza i uvodi vodena para te Ca-stearat, talog se odvaja filtracijom, sušenje, ekstrudiranje
Cl
Vulkanizacija: različiti sustavi
- uz ZnO - uz ZnO + stearinska kiselina - uz MgO - uz PbO + tiourea Svojstva CIIR
- produkti otporni prema povišenim temp. (175 - 200 oC)
- imaju nisku permeabilnost plinova (izrada autoguma)
- otporni na starenje, oksidaciju i ozon
- otporni na kiseline i baze (brtvila)
Upotreba
- unutarnji sloj automobilskih guma
- brtvila, pogonsko remenje, cjevovodi za paru i topli zrak
- materijal za zaštitu od vibracija
POLISULFIDNI KAUČUK , TM
POLISULFIDNI KAUČUK (TM)
prvi sintetski kaučuk dobiven polikondenzacijom na tržište ga je plasirala tvrtka Thiocol Chemical Corp. zbog toga se ovaj kaučuk naziva – THIOKOL pripravlja se polikondenzacijom organskih dihalogenida i polisulfida Thiokol A dobiva se reakcijom natrij-tetrasulfida s 1,2 –dikloretanom :
Na2S4 + ClCH2CH2Cl → 2 NaCl + -CH2CH2S4-
- reakcija se provodi uz snažno miješanje i polagano dodavanje diklorida vodenoj otopini natrijevog polisulfida na 70 oC.
- kao disperzno sredstvo koristi se magnezijev hidroksid, a polimer se dobiva u formi lateksa
- nakon dovršene polikondenzacije, disperzija se dekantira i polimer koagulira kiselinom, pere, filtrira i suši.
- Thiokol A plastificira se mastikacijom uz dodatak bis (2- benzotiazol) disulfida, MBTS (0,3 phr).
Ovako dobiveni plastificirani polimer vulkanizira se cink oksidom (10 phr) i uz stearinsku kiselinu (0,5 phr). ZnO reagira kao alkalni pufer i povećava termičku stabilnost vulkanizata. Vrijeme vulkanizacije je 40 min na 150 oC.
mijenjanjem vrste polisulfida i organskih dihalogenida mogu se pripraviti različiti tipovi polisulfidnih kaučuka -broj sumpornih atoma u polisulfidu varira od 1,8 do 4 polisulfidni kaučuk Thiokol A ima relativno visoku molekulsku
masu
Svojstva i upotreba polisulfidnog kaučuka
visokomolekulski polisulfidni kaučuk vrlo je otporan prema djelovanju otapala i ulja - upotrebljava u proizvodnji brtvi, cijevi i predmeta koji dolaze u dodir s tekućim gorivima te različitim otapalima
polisulfidni kaučuk niske molekulske mase upotrebljava se u građevinarstvu kao masa za ispunjavanje procijepa i pukotina
ima vrlo slaba mehanička svojstva (ojačava se čađom – 60 phr)
polisulfidni kaučuci su zasićeni su i imaju izvrsnu otpornost na kisik, ozon i općenito na djelovanje atmosferilija
polarnost polisulfidnih kaučuka razlog je njihove odlične otpornosti na tekućine
spojevi na bazi Thiokola A otporni su čak i na aromatska otapala
POLIKLOROPRENSKI KAUČUK
sastoji se od različitih izomernih struktura s po jednim atomom klora na svaka 4 C-atoma
udio pojedinih izomera u smjesi ovisi o temperaturi za vrijeme polimerizacije: pri višim temp. stvara se nepravilnija struktura i vrlo izražena elastična svojstva
n
CH2CH2CH2
Cl
H
CH2C
H
CCC
Cl
POLIKLOROPREN (CR)
Poli (2-klorbutadien)
kloropren polikloropren
polimerizacije na 10 oC koriste se za dobivanje spec. tipova kloroprenske gume koja vrlo brzo kristalizira i ima visoku čvrstoću, čak i bez vulkanizacije.
polimerizacijom na 40 oC dobije se polikloropren koji slabo kristalizira. Dodatak sumpora kao vulkanizacijskog agensa utječe na njegovu toplinsku otpornost i tvrdoću
atomi Cl daju polarnost pojedinih segmenata polimernog lanca → povećana otpornost prema termičkoj ili oksidacijskoj razgradnji, tj. starenju
pokazuju nisku tendenciju bubrenja u organskim nepolarnim otapalima
danas: proizvodnja isključivo radikalskom polimerizacijom u vodenim emulzijama (T=10...45°C) kontinuirano ili polukontinuirano
faktori koji utječu na kvalitetu: temperatura polimerizacije, % konverzija monomera, svojstva dodanih komonomera, vrsta i konc. emulgatora te soli u emulziji, veličina čestica lateksa itd.
emulzijska polimerizacija u alkalnoj vodenoj fazi uz persulfate (inicijatori), tzv. smolaste sapune, centilpiridinij-bromid ili betain (emulgatori)
dodatkom stabilizatora - natrijevih soli, derivata naftalensulfonske kiseline sprečava se prerana koagulacija disperzije
teško provođenje kopolimerizacije zbog izrazite tendencije kloroprena da stvara homopolimer
s obzirom na način priprave razlikuju se
2 tipa polikloroprena:
1. tzv. merkaptanskog tipa
2. modificiran sumporom
• 1.tip: polikloropren merkaptanskog tipa
regulacija molekulske mase dodatkom merkaptana, a polimerizacija se prekida nakon 70 %-tne konverzije jer se stvara veoma umreženi produkt nepoželjnih svojstava
- neizreagirani monomer uklanja se destilacijom vodenom parom i upotrebljava ponovno u novom procesu, a lateks se zakiseli i koagulira na valjku (T=-15°C) koji rotira
• 2.tip: polikloropren modificiran sumporom
regulacija molekulske mase sumporom koji stvara polisulfidne mostove između polimernih lanaca
• molekulske mase oba tipa istog su reda veličine, ali su svojstva drugačija
olovni oksidi dodaju se za dobivanje produkata vrlo otpornih prema kiselinama i bazama
dodatkom sumpora povećava se stupanj umreženja, ali je manja otpornost na starenje
uz fenilnaftilamine kao antioksidanse dodaju se i druga sredstva za poboljšavanje svojstava produkata
primjena: proizvodnja profila za automobile, gumene cijevi za kemijsku i naftnu industriju, brtve i manšete za strojeve, izolacija
kao zamjena za prirodni ili stiren-butadienski kaučuk
USPOREDBA GUMA PREMA SVOJSTVIMA
- oko temperature staklastog prijelaza (Tg) guma postane tvrda i staklasta - Tg otprilike karakterizira otpornost polimera prema niskim temperaturama
- temperatura pri kojoj dolazi do loma se nalazi 10-15°C iznad Tg
- Tg - ovisi o kemijskoj strukturi polimera
- vulkanizacijom se povećava za nekoliko stupnjeva
- omekšivačima se može povećati i za nekoliko desetaka
stupnjeva, a i više
- niska Tg – nepolarni, nesupstituirani polimeri (cis-BR)
- simetrično supstituirani polimeri (silikonska guma)
- porast Tg – asimetrično supstituirani polimeri
- prisutnost polarne veze (C=O, C≡N, C-S, C-F)
• Otpornost prema niskim temperaturama
polimer Tg /°C
polidimetilsiloksan -123
Cis-1,4-polibutadien -114
poliizobuten -70
SBR -60
NBR,30%akrilonitrila -38
EPDM -58
Polistiren (atactic) +100
FKM, CFM -20
Otpornost na toplinu
Gume otporne na toplinu
1. Potpuno zasićeni polimeri sa malim udjelom ugljikovodične komponente (FKM, CFM, MQ)
2. Zasićeni, pretežno ugljikovodični polimeri (ACM, CSM)
3. Ugljikovodični polimeri sa niskim nezasićenjem u bočnim supstituentima (EPDM) i u glavnom lancu (IIR)
-niska otpornost prema toplini - nezasićeni polimeri
- kopolimeri diena
- otpornost na toplinu povećava se dodatkom prikladnih
vulkanizacijskih sredstava i stabilizatora
Otpornost prema kompresiji
• niske temperature:
- porast kompresije - postepeno skrućivanje približavanjem Tg
- kompresija –fizikalni, reverzibilan proces
• povišene temperature:
- ireverzibilan proces
- uzrokovan kem. reakcijom cijepanja postojećih umreženja
njihovog restrukturiranja u zategnute strukture
- širina temperaturnog intervala u kojem je kompresija
minimalna ovisi o prirodi polimera i vulkanizacijskog sredstva
- u polidienima i njihovim kopolimerima gornja granica
uporabljivosti može se upotrebom prikladnog
vulkanizacijskog sredstva povećati i na 140°C, kod silikonskih
guma i do 200°C, a kod fluorokarbonskih guma do 230°C
- porastom temperaturnog intervala kompresija se smanjuje
Guma Vulk. sredstvo Temp. pri 50 % -tnoj kompresiji
Donja granica Gornja granica
Temp. interval
NR S 2.5/CBS 0.6 -54 84 138
SBR S0.2/ TMTD 2.8
-38 146 184
CR ETU 0.8 -10 145 155
IIR S0.5/ TeDEDC 3
-40 140 180
EPM DCP 2.5/ S 0.3
-30 155 185
CSM +10 90 80
FKM HMDC 1.5 -4 230 234
Otpornost guma prema kompresiji
Usporedba guma prema cijeni
Cijena guma Cijena % C i H
SBR 1 100
BR 1.1 100
IR 1.05 100
EPDM+EPM 1.2 100
CSM 2.2 65
CO 3-4 45
ACM 5-6 68
AU, EU 3-6 70
T 3-5 50-15
Q 15-17 40
Recommended