Производство синтетического и натурального каучука

Автор: admin · Дата: 31 марта 2015 · Прокомментировать

Производство синтетического и натурального каучука

Синтетические каучуки. Каучук уже давно приобрел широкую известность как важнейший вид сырья для народного хозяйства. Превосходные электроизоляционные свойства, исключительная эластичность, способность к большим удлинениям и быстрому сокращению, относительно малый удельный вес и многие другие свойства сделали каучук основным техническим сырьем для изготовления многих резиновых изделий, без которых не может обойтись ни одна отрасль производства.

Современный ассортимент изделий из каучука включает много десятков тысяч наименований.

Невозможно представить нормальную работу автомобильного, железнодорожного, воздушного и морского транспорта без шин, камер, тормозов и других резиновых деталей. Любое промышленное предприятие вышло бы из строя без каучука, где он необходим в виде многообразных технических изделий: приводных ремней, транспортерных лент, шлангов, прокладок, рукавов и т. д. Необеспеченность резиновыми изделиями тракторного и машинного парка затруднила бы механизацию сельского хозяйства. Велико значение каучука также для производства различных лабораторных и медицинских приборов, резиновой обуви и многочисленных предметов домашнего обихода.

Естественно, что вместе с бурным развитием всех отраслей промышленности наравне с ростом производства и потребления важнейших видов технического сырья наблюдается рост мирового производства каучука. По масштабам производства каучук уступает стали и чугуну, но стоит на уровне производства таких важнейших цветных металлов, как свинец, медь и цинк.

Производство каучука

Долгое время, вплоть до 30-х годов прошлого столетия, для производства резиновых изделий применялся натуральный каучук, получаемый из латекса (млечного сока) некоторых каучуконосных деревьев. Однако растущие требования к резиновым изделиям вызвали необходимость производства синтетического каучука с новыми свойствами, иногда превосходящими свойства натурального каучука.

Синтез каучука во многих странах диктовался также стремлением освободиться от импорта натурального каучука, производство которого сосредоточено главным образом в колониальных владениях Англии и Голландии в юго-восточной Азии. Кроме того, учитывалась значительная экономическая эффективность синтетического каучука. Так, для получения 1 тыс. т натурального каучука необходимо обработать 3 млн. каучуконосных деревьев и затратить труд 5,5 тыс. человек в течение года; для производства 1 тыс. т синтетического каучука требуется труд 15 человек в течение года.

Россия является пионером в создании первой в мире промышленности синтетического каучука на основе теоретических исследований А. М. Бутлерова, А. Е. Фаворского, И. Л. Кондакова, С. В. Лебедева, Л. И. Остромыслянского, Н. Д. Зелинского, Д. В. Бызова и других ученых.

Первые крупные заводы синтетического каучука были пущены еще в 1932 г. К настоящему времени синтез каучука шагнул далеко вперед. Значительно расширился ассортимент каучуков, на основе которых стало возможным получать изделия с высокой бензо- масло- и нефтестойкостью, с высокой морозостойкостью, газонепроницаемостью и химической стойкостью.

Синтез каучука, так же как волокна и пластических масс, состоит из двух основных стадий: изготовление мономера (исходного вещества) и превращение его полимеризацией в высокомолекулярное соединение. В современной технике широкую известность в качестве мономеров для синтетического каучука получили так называемые диеновые соединения.

Отечественной промышленностью освоены и намечаются к освоению синтетические каучуки универсального назначения: полибутадиеновые, бутадиен-стирольные и бутадиен-метилстирольные, получаемые совместной полимеризацией бутадиена со стиролом или метилстиролом.

Сополимерные бутадиеновые каучуки, полученные полимеризацией при низких температурах, отличаются большим пределом прочности и лучшими эксплуатационными свойствами, чем полибутадиеновые каучуки. Кроме того, на основе сополимерных бутадиеновых каучуков возможно получение более дешевых маслонаполненных каучуков. Так, на Воронежском заводе синтетического каучука, где был впервые в нашей стране освоен выпуск маслонаполненных каучуков, годовая экономия от внедрения их превысила 10 миллиардов рублей.

Эти технологии активно внедряют не только в России, но и в других сопредельных государствах. Так например эта производственная экономия широко используется в Республике Беларусь. Подобная экономия положительно сказалась на зарплате заводского персонала. Это красноречивый пример того, как внедрение новых технологий качественно повышает уровень жизни в обществе.

Важное значение приобретает также производство каучуков для специальных нужд, например бутилкаучука, отличающегося высокой газонепроницаемостью, стойкостью против кислот, щелочей и различных растворителей; нитрильного каучука (совместная полимеризация бутадиена с нитрилом акриловой кислоты), обладающего высокой стойкостью к бензинам и маслам, и многих других.

Универсальные бутадиеновые каучуки и каучуки специального назначения могут быть получены из углеводородных газов.

Резиновые изделия

Производство синтетических каучуков на основе углеводородных газов характеризуется значительно более благоприятными технико-экономическими показателями по сравнению с производством их из пищевого сырья; так эксплуатационные затраты на производство наиболее массовых бутадиеновых каучуков меньше на 25—50 %, а капитальные— на 40—70%. На 20% меньше требуется эксплуатационных и капитальных затрат для производства хлоропренового каучука из ацетилена, полученного электрокрекингом углеводородных газов, по сравнению с получением хлоропрена из карбида кальция.

Весьма эффективно получение бутилового каучука на основе использования изобутиленов, получаемых дегидрированием изобутана или непосредственно выделенных из бутан-бутиленовой фракции крекинг-газов.

В настоящее время есть много примеров преимущественного применения синтетических каучуков. Так, рукава для бурения нефти или перекачки горючего изготовляются только из нитрильного или хлоропренового каучука. Однако синтетические каучуки все еще характеризуются большим падением прочности и эластичности при нагреве, чем натуральный. Поэтому до сих пор для производства шин грузовых машин, автобусов и самолетов используется натуральный каучук, как более устойчивый против нагрева и в связи с этим обеспечивающий больший срок службы шин.

В результате упорной работы над проблемой создания синтетического каучука с высокой эластичностью и температуростойкостыо советские ученые получили изопреновый каучук. Шины из него служат вдвое дольше, чем серийные покрышки из обычных синтетических каучуков, а повышение срока службы шины только на 10 % сберегает сотни миллионов рублей на каждом миллионе выпускаемых шин.

Наилучшим сырьем для изопренового каучука также являются углеводородные газы — изопентан и амилены.

Соревнование натурального каучука с синтетическим на этом не закончилось. Недавно получен новый полиуретановый каучук, обладающий высокой сопротивляемостью истиранию и большой химической стойкостью. Исходным сырьем для него служит адипиновая кислота, получаемая на основе углеводородных газов.

Рубрика: Технологии ·  

загрузка...


Оставить комментарий или два