PŘEHLED
Poly(styren-butadien-styren) (pol-ee-ječné zrno-reen-byoo-tah-DYE-een-ječné zrno-reen) je termoplastický blokového kopolymeru styrenu a butadienu. Sloučenina se často nazývá jednoduše SBS nebo SBS kaučuk. Termoplastický polymer je ten, který může být přeměněn tam a zpět mezi kapalnými a pevnými stavy střídavým ohřevem a chlazením. Kopolymer je polymer vyrobený ze dvou monomerů, v tomto případě styrenu (C6H5CH=CH2) a 1,3-butadienu (CH2=CHCH=CH2). Termín blokový kopolymer znamená, že jedna část polymerního řetězce sestává z polystyrenu (- n, ke kterému je připojen další úsek sestávající z polybutadienu (- n), který je zase spojen s jinou částí polystyrenu (-n) atd.
základní FAKTA
DALŠÍ NÁZVY:
SBR,
VZOREC:
-n-n-n
PRVKY:
Uhlík, vodík,
SLOUČENINA:
Organický polymer
STAV:
Pevné
MOLEKULOVÁ HMOTNOST:
se Pohybuje
BODU TÁNÍ:
160°C až 200°C (320°F až 400°F)
BOD VARU:
nepoužije se
ROZPUSTNOST:
Nerozpustný ve vodě
kopolymeru jako SBS má vlastnosti obou polymerů, z nichž se skládá. V případě SBS poskytují polystyrenové segmenty pevnost a trvanlivost produktu, zatímco polybutadienové segmenty poskytují flexibilitu. Látka působí jako přírodní kaučuk při pokojové teplotě,ale při zahřátí se stává měkkou a plastovou. Druhá vlastnost znamená, že výrobky vyrobené ze SBS mohou být tvarovány do různých tvarů.
SBS je odolný proti oděru a při vystavení teplu, světlu a chemikáliím se snadno nerozpadne. Může se rozpouštět nebo rozpadat, když je vystaven tukům a olejům a různým typům uhlovodíkových sloučenin a směsí. Udržuje svou strukturu a výkon dobře v širokém teplotním rozmezí od -60°C do 150°C(-75°F až 300°F).
SBS byl nejprve vyvinut v brzy 1930, o dva němečtí chemici, Walter Bock a Eduard Tschunkur. Jejich výzkum byl součástí čtyřletého německého plánu soběstačnosti. Podle tohoto plánu, národ pracoval na odstranění, pokud je to možné, dovoz základních materiálů, které by mohly být potřebné v případě války. Němci již měli jeden typ syntetického kaučuku, známý jako Buna, ale měl řadu nevýhod. SBS byl mnohem lepší než Buna, a brzy se vyráběl ve velkém množství v německých továrnách.
jak se vyrábí
molekuly styrenu i 1,3-butadienu obsahují dvojné vazby. Jakákoli sloučenina s dvojnými vazbami má schopnost tvořit polymery. Polymerace nastává, když se dvojná vazba v jedné molekule monomeru (jako je styren) rozpadne. Atom vodíku z druhé molekuly monomeru pak přidá na jeden konec rozbité dvojné vazby. Zbytek druhé molekuly se přidává na druhý konec rozbité dvojné vazby. Tvoří se“ dvojitá molekula “ sestávající ze dvou monomerů Spojených k sobě. „Dvojitá molekula“ také obsahuje dvojnou vazbu. Takže proces může být opakován, aby se vytvořila „Trojitá molekula“ sestávající ze tří monomerních molekul. Tento proces se opakuje stokrát nebo tisíckrát a vytváří dlouhý řetězec monomerů.
při výrobě blokového kopolymeru se přidá jeden krok navíc. Nejprve se vytvoří dlouhý řetězec styrenových monomerů. Pak se vytvoří dlouhý řetězec butadienových monomerů. Dále jsou oba řetězce navzájem spojeny. Nakonec se přidají další řetězce polystyrenu a polybutadienu, čímž se vytvoří velmi dlouhý řetězec sestávající ze střídavých bloků polystyrenu a polybutadienu.
tato metoda se používá pro výrobu mnoha různých druhů polymerů. Nejobtížnější problémy mohou být (1) jak přimět prvních pár dvojných vazeb, aby se rozpadly, a (2) Jak zastavit polymerační reakci ve správném bodě. Metoda používaná k výrobě většiny SBS dnes zahrnuje použití katalyzátoru butyl lithia (C4H9Li), který je velmi účinný při zahájení reakce. Reakce je ukončena v určitém daném bodě přidáním Dichlordimethylsilanu (SiCl2 (CH3) 2). Dichlordimethylsilan reaguje s posledním monomerem na konci řetězce SBS a blokuje přidávání dalších styrenových nebo butadienových monomerů.
běžná použití a potenciální nebezpečí
proces výroby SBS může být upraven tak, aby vyráběl produkty s poněkud odlišnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Například, některé formy SBS jsou obzvláště silné, což je vhodné pro výrobu pneumatik, podrážek, dopravníkové pásy a tratě, na caterpillar kamiony. Jiné typy SBS jsou navrženy tak, aby byly pružnější, pro použití jako gumové trubky, flexibilní hračky, sportovní zboží, a těsnění chladničky. Výrobky SBS lze také vyrábět v různých barvách a tvarech pro použití jako těsnění, gumové rohože, podlahové krytiny, běhouny pneumatik a součásti obuvi.
výroba SBS kolísá nebo se mění podle řady faktorů, včetně poptávky na trhu, ceny ropy a ceny přírodního kaučuku. Například, když je přírodní kaučuk snadno dostupný a levný, poptávka po syntetických typech kaučuku, jako je SBS, klesá. Také, když se cena ropy zvyšuje, výroba SBS se stává dražší a produkce klesá.
slova vědět
kopolymer polymer vyrobený se dvěma různými monomery. MONOMER malá molekulární jednotka, která se spojí s ostatními za vzniku polymeru. POLYMER sloučenina sestávající z velmi velkých molekul vyrobených z jedné nebo dvou malých opakovaných jednotek nazývaných monomery. Termoplastický materiál, který se při zahřátí stává měkkým a tvarovatelným, poté, co se ochladí, ztvrdne.
pro další informace
Johnson, Peter S. zpracování gumy: Úvod. Cincinnati, OH: Hanser Gardner Publications, 2001.
viz also 1, 3-butadien; polystyren; styren