oversigt
Poly (styren-butadien-styren) (pol-ee-STYE-reen-byoo-tah-DYE-een-STYE-reen) er en termoplastisk blokcopolymer af styren og butadien. Forbindelsen kaldes ofte simpelthen SBS eller SBS gummi. En termoplastisk polymer er en, der kan omdannes frem og tilbage mellem flydende og faste tilstande ved alternativ opvarmning og afkøling. En copolymer er en polymer fremstillet af to monomerer, i dette tilfælde styren (C6H5CH=CH2) og 1,3-butadien (CH2=CHCH=CH2). Udtrykket blokcopolymer betyder, at en sektion af polymerkæden består af polystyren (-n, hvortil der er forbundet en anden sektion bestående af polybutadien (-n), som igen er forbundet med en anden sektion af polystyren (-n) og så videre.
nøglefakta
andre navne:
SBS
formel:
-n-n-n
elementer:
Carbon, hydrogen
forbindelsestype:
organisk polymer
tilstand:
faststof
Molekylær vægt:
varierer
smeltepunkt:
160 liter C til 200 liter C (320 liter F til 400 liter f)
kogepunkt:
Ikke relevant
opløselighed:
uopløseligt i vand
en copolymer som SBS har egenskaber af begge polymerer, hvoraf den er sammensat. I tilfælde af SBS giver polystyrensegmenterne produktets styrke og holdbarhed, mens polybutadiensegmenterne giver fleksibilitet. Stoffet virker som naturgummi ved stuetemperatur, men bliver blødt og plastisk, når det opvarmes. Sidstnævnte egenskab betyder, at produkter fremstillet af SBS kan formes til forskellige former.
SBS er modstandsdygtig over for slid og bryder ikke let ned, når de udsættes for varme, lys og kemikalier. Det kan opløses eller nedbrydes, når det udsættes for fedtstoffer og olier og forskellige typer carbonhydridforbindelser og blandinger. Det opretholder sin struktur og ydeevne godt over et bredt temperaturområde fra -60 liter C til 150 liter C (-75 liter F til 300 liter F).SBS blev først udviklet i begyndelsen af 1930 ‘ erne af to tyske kemikere, Eduard Tschunkur og Bock. Deres forskning var en del af Tysklands Fireårsplan for selvforsyning. Under denne plan arbejdede nationen for så vidt muligt at eliminere importen af vigtige materialer, der måtte være nødvendige i tilfælde af krig. Tyskerne havde allerede en type syntetisk gummi, kendt som Buna, men det havde en række ulemper. SBS var langt bedre end Buna og blev snart produceret i meget store mængder på tyske fabrikker.
hvordan det er lavet
molekyler af både styren og 1,3-butadien indeholder dobbeltbindinger. Enhver forbindelse med dobbeltbindinger har evnen til at danne polymerer. Polymerisering opstår, når dobbeltbindingen i et monomermolekyle (såsom styren) bryder fra hinanden. Et hydrogenatom fra et andet molekyle af monomeren tilføjer derefter til den ene ende af den ødelagte dobbeltbinding. Resten af det andet molekyle tilføjer til den anden ende af den ødelagte dobbeltbinding. Et” dobbeltmolekyle”, der består af to monomerer, der er forbundet med hinanden, dannes. “Dobbeltmolekylet” indeholder også en dobbeltbinding. Så processen kan gentages for at danne et “triple-molekyle” bestående af tre monomermolekyler. Processen gentages hundreder eller tusinder af gange og producerer en lang kæde af monomerer.
Ved fremstilling af en blokcopolymer tilføjes et ekstra trin. For det første produceres en lang kæde af styrenmonomerer. Derefter fremstilles en lang kæde af butadienmonomerer. Dernæst er de to kæder forbundet med hinanden. Endelig tilsættes yderligere kæder af polystyren og polybutadien, hvilket gør en meget lang kæde bestående af alternerende blokke af polystyren og polybutadien.
denne metode anvendes til fremstilling af mange forskellige slags polymerer. De sværeste problemer kan være (1) Hvordan man får de første par dobbeltbindinger til at bryde fra hinanden, og (2) Hvordan man stopper polymerisationsreaktionen på det rigtige punkt. Metoden, der bruges til at fremstille de fleste SBS i dag, involverer brugen af en butyl lithium (C4H9Li) katalysator, som er meget effektiv til at få reaktionen startet. Reaktionen afsluttes på et givet tidspunkt ved tilsætning af dichlorodimethylsilan (SiCl2(CH3)2). Dichlorodimethylsilan reagerer med den sidste monomer i slutningen af SBS-kæden og blokerer tilsætningen af eventuelle yderligere styren-eller butadienmonomerer.
almindelige anvendelser og potentielle farer
processen, hvormed SBS fremstilles, kan ændres til at producere produkter med noget forskellige fysiske og kemiske egenskaber. For eksempel er nogle former for SBS særligt stærke, hvilket gør dem egnede til fremstilling af dæk, skosåler, transportbånd og sporene på larvebiler. Andre typer SBS er konstrueret til at være mere fleksible til brug som gummislange, fleksibelt legetøj, sportsartikler og køleskabspakninger. SBS-produkter kan også fremstilles i forskellige farver og former til brug som tætninger, gummimåtter, gulvbelægninger, dækbaner og skokomponenter.SBS-produktionen svinger eller ændrer sig i henhold til en række faktorer, herunder markedets efterspørgsel, prisen på olie og prisen på naturgummi. For eksempel, når naturgummi er let tilgængelig og billig, falder efterspørgslen efter syntetiske typer gummi, såsom SBS. Når prisen på olie stiger, bliver SBS også dyrere at fremstille, og produktionen falder.
ord at vide
COPOLYMER en polymer lavet med to forskellige monomerer. MONOMER en lille molekylær enhed, der forbinder med andre for at danne en polymer. POLYMER en forbindelse bestående af meget store molekyler fremstillet af en eller to små gentagne enheder kaldet monomerer. Termoplastisk et materiale, der bliver blødt og formbart, når det opvarmes, hærder derefter, når det afkøles.
FOR yderligere INFORMATION
Johnson, Peter S. Rubber Processing: en introduktion. Cincinnati, OH: Hanser Gardner Publications, 2001.
se Også1, 3-butadien; polystyren; styren