Cao Su Buna Có Công Thức Cấu Tạo Cao Su Buna Có Công Thức Cấu Tạo Thu Gọn Là

[embed]https://www.youtube.com/watch?v=TvnSATpREy0[/embed]

Cao su Buna là gì?

- Cao su Buna hay Polybutadien (viết tắt là BR) hay còn gọi là cao su BR, Buna-N, Buna-S. Có những tên khác tùy thuộc vào chất độn được sử dụng trong quá trình trùng hợp. Là một trong mọi loại cao su lưu hóa.

Bạn đang xem: Cao Su Buna Có Công Thức Cấu Tạo Cao Su Buna Có Công Thức Cấu Tạo Thu Gọn Là

Bạn đang xem: Quy trình sản xuất cao su Buna

- Được tạo ra từ quá trình này tình cờ của các phân tử monome 1,3-butađien.

- Có chất lượng cao của cao su thiên nhiên, đồng thời có tính chịu lực cao, khả năng chịu uốn tốt, ít biến dạng.

- Điều đặc biệt của cao su Buna là có thể mang tài sản đặc biệt chẳng hạn như nhựa tổng hợp tùy thuộc vào bản chất của chất độn. Có thể kể đến như khả năng chống ăn mòn từ dầu, hóa chất, khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn, cách âm…

- Hiện nay cao su tổng hợp được sử dụng nhiều nhất, và được sử dụng rộng rãi hiện nay. chiếm gần 1/4 lượng cao su tiêu thụ của thế giới năm 2012. Chủ yếu là sản xuất lốp xe với 75%.

Công thức hóa học và tổng hợp

Công thức hóa học cao su buna

Cao su buna là polime không no của nhiều monome butađien khác nhau (1,2-butađien và 1,3-butađien). Các monome butadien được liên kết với nhau thông qua liên kết cis, trans và vinyl.

quy trình tổng hợp cao su buna

Trùng hợp cao su buna là quá trình hình thành liên kết cacbon-cacbon với monome 1,3-butađien để tạo thành phân tử polime có chiều dài rất lớn.

Về mặt liên kết chuỗi polymer, monome 1,3-butadien có thể trùng hợp theo ba cách khác nhau như cis, trans và vinyl.

- cis. liên kết tạo ra các khúc uốn trong mạch polyme, tạo ra các lớp vô định hình giúp Cao su Buna ổn định.

- Chuyển liên kết hình thành các liên kết thẳng, tạo thành chuỗi polymer bền vững, tăng tính ổn định của chuỗi polymer.

- Liên kết Vinyl chúng thường chỉ được tìm thấy trong một số ít liên kết cis và trans. Ảnh hưởng nhỏ đến chất lượng của chuỗi polymer.

Trong phản ứng trùng hợp chuỗi polymer, cả liên kết đôi cis và trans được hình thành dần dần tùy thuộc vào nhiệt độ và chất xúc tác.

Điều chế 1,3-butađien

Có nhiều cách điều chế 1,3-butađien trong phòng thí nghiệm và công nghiệp. Tuy nhiên, ở đây tôi chỉ đề cập đến 3 phương pháp chính thường được sử dụng.

1. Đường dẫn bị hỏng từ C4

Butadien thường được tách ra khỏi bốn hydrocacbon cacbon khác được hình thành trong quá trình nổ và chưng cất hơi nước để tạo ra các dung môi không proton phân cực như axetonitril, N-metyl-2-pyrrolidon, furfural hoặc dimetylformamit, sau đó nó được tách ra bằng cách chưng cất.

Đây là quá trình được sử dụng để sản xuất butadien trong công nghiệp ngày nay.

2. Từ quá trình khử nước của n-butan

Butadien cũng có thể được sản xuất bằng cách xúc tác quá trình tạo butan lỏng (n-butan). Ngày nay, butadien từ n-butan được sản xuất thương mại bằng quy trình Houdry Catadiene, được phát triển trong Thế chiến II. Điều này là cần thiết để xử lý butan trên alumina và crom ở nhiệt độ cao.

3. Từ etanol

Phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi trong Thế chiến II, nhưng hiện nay không còn được sử dụng nữa và đã được thay thế bằng Cracking.

Việc sản xuất butadien từ ethanol có hai quá trình

- Con đường là Tạo bởi Sergei LebedevRượu được chuyển thành butadien, hydro và nước ở 400-450 °C mà không cần chất xúc tác oxit kim loại.

2 CH3CH2OH → CH2=CH−CH=CH2 + 2 H2O + H2

Phương pháp thứ hai được phát triển bởi Ivan Ostromislensky, etanol bị oxy hóa thành acetaldehyd, chất này phản ứng với etanol bổ sung trên chất xúc tác silica xốp được xúc tác bằng tantali ở 325-350 °C để tạo ra butadien.

CH3CH2OH + CH3CHO → CH2=CH−CH=CH2 + 2 H2O

Xem thêm: Đánh giá giày Jordan - Điểm nổi bật và chất lượng trong từng thiết kế

3. Từ butene

1,3-Butadien cũng có thể được sản xuất bằng cách khử buten xúc tác. Phương pháp này ít tốn kém hơn Ethanol hoặc n-butan.

Đây cũng là một phương pháp được sử dụng nhiều trong Thế chiến thứ 2, tuy nhiên hiện nay nó đã bị thay thế và phá bỏ.

Quy trình sản xuất cao su Buna

Có nhiều cách để làm cao su buna, nhưng sự khác biệt chính giữa các phương pháp này là làm đầy. Các chất độn được thêm vào trong quá trình sản xuất đảm bảo đặc tính riêng của cao su buna.

Bước 1: Trộn đều để tạo thành hỗn hợp phản ứng trùng hợp.

- Hỗn hợp monome butadien (1,3-butadien, 1,2-butadien nhũ tương từ dầu mỏ).

- Cho các chất kích hoạt và xúc tác gốc vào thùng phản ứng.

Những lò phản ứng này chứa nước làm môi trường để tổng hợp polyme.

Bước 2: Quá trình gia nhiệt để tổng hợp các nhánh độc quyền.

- Bình phản ứng được gia nhiệt từ 30 đến 40°C để thúc đẩy sự hình thành các nhánh monomer (hình thành liên kết cis và trans).

1,3-butađien + 1,3-butađien + 2-propenenitril + 1,3-butađien + 1,2-butađien → nitrile butađien

- Thời gian phản ứng tạo ra mono-polyme thường từ 5 đến 12 giờ, với hiệu suất khoảng 70% phản ứng tạo ra được mạch polyme.

Bước 3: Tăng cường phản ứng tạo thành mono polyme để nâng cao hiệu suất.

- Hai hoạt chất dimethyldithiocarbamate hoặc diethyl hydroxylamin sẽ được bổ sung vào lò phản ứng, thúc đẩy hoạt tính của 30% còn lại. Những phần không sử dụng sẽ được loại bỏ thông qua hơi nước.

- Hiệu suất tổng hợp các mono polyme thường gần 100%, sau khi đóng rắn các polyme này được lọc để loại bỏ các chất rắn không mong muốn.

4: Đặt các chuỗi polymer đã hoàn thành.

Điều này sẽ đi qua một bể trộn, nơi nó được cô đặc với chất chống oxy hóa. Sau đó, nó được kết hợp với canxi nitrat (Buna - N), hoặc nhôm sunfat (Buna - S). Phần keo tụ còn lại sẽ được rửa sạch và sấy khô để cho ra sản phẩm cuối cùng là Cao su Buna thô.

Bước 5: Tạo thành phẩm bằng cao su Buna.

Quy trình này sử dụng cao su thô từ công đoạn 4 cùng với hỗn hợp chất độn. Mục đích của nó là sản xuất các sản phẩm cao su hoàn chỉnh với các đặc tính mong muốn. Hoặc chúng được sử dụng làm chất độn để tạo ra các đặc tính mới cho các polyme khác.

Ví dụ: Cải thiện độ bền (độ bền) của nhựa như polystyrene và acrylonitrile butadiene styrene (ABS).

Phần mềm và sản phẩm

- Phần lớn butađien được trùng hợp để chế tạo cao su tổng hợp. Bản thân polybutadien là một vật liệu rất mềm, gần như ở thể lỏng, có giá trị thương mại cao.

- Copolyme như acrylonitrile butadiene styrene (ABS), nitrile-butadiene (NBR) và styrene-butadiene (SBR) rất bền và đàn hồi được điều chế từ butadiene và styrene/acrylonitrile. Chúng đều là những sản phẩm cao su được sử dụng rộng rãi hiện nay. Ví dụ, SBR là vật liệu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lốp ô tô.

Một lượng nhỏ butadien được sử dụng trong sản xuất nylon, adiponitrile, bằng cách thêm một phân tử hydro xyanua vào mỗi liên kết đôi trong một quy trình gọi là hydrocyanation do DuPont phát triển.

- Một số vật liệu cao su tổng hợp như dung môi cloropren và sulfonane cũng được làm từ butadien.

Butadiene được sử dụng trong sản xuất công nghiệp 4-vinylcyclohexene thông qua phản ứng dime hóa Diels Alder. Vinylcyclohexene là một tạp chất được tìm thấy trong butadien trong quá trình bảo quản do quá trình dime hóa.

Xem thêm: hence là gì

Cyclooctadiene và cyclododecatriene được tổng hợp thông qua quá trình dime hóa và trimer hóa có xúc tác niken hoặc titan, tương ứng.

Cũng đọc: Đáp án kỳ thi cuối cùng tháng 5 năm 2021 tất cả các chủ đề, Bộ Giáo dục công bố đáp án kỳ thi cuối cùng tháng 5 năm 2021

Butadiene cũng hữu ích trong việc hình thành cycloalkan và cycloalken, vì nó phản ứng với các liên kết đôi carbon-carbon thông qua phản ứng Diels-Alder.