Proizvodnja sintetičke gume

Sintetički elastomeri se proizvode u industrijskim razmjerima bilo postupcima otopine ili emulzije. ( Polimerizacija otopine i polimerizacija emulzija opisana su u članku kemija industrijskih polimera .) Polimeri napravljeni u otopini uglavnom imaju više linearnih molekula (to jest, manje razgrananje bočnih lanaca iz glavnog polimernog lanca), a također imaju i uži raspodjelu molekularnih težine (to je veće duljine) i teče lakše. Pored toga, postavljanje monomera u molekulu polimera može se preciznije kontrolirati kada se polimerizacija provodi u otopini. Monomer ili monomeri su otopljeni u ugljikovodičnom otapalu, obično heksanu ili cikloheksanu, i polimerizirani, koristeći organometalni katalizator, poput butillitija.

U emulzijskom polimerizacijom , monomer (ili monomeri) se emulgiraju u vodi s odgovarajućim sapunom (npr. natrijevim stearatom) koji se upotrebljava kao površinski aktivno sredstvo i katalizator slobodnih radikala topljivih u vodi (npr. kalijev persulfat, peroksidi, redoks sustav) je doda se radi induciranja polimerizacije. Nakon što polimerizacija dosegne željenu razinu, reakcija se zaustavlja dodavanjem radikalnog inhibitora. Oko 10 posto sintetičkog elastomera proizvedenog postupkom emulzije prodaje se kao lateks . Ostatak se koagulira s zakiseljenom slanom vodom, ispere, osuši i preša u balama od 35 kg (77 kilograma).

Shematski dijagram metode emulzije-polimerizacije. Monomerne molekule i inicijatori slobodnih radikala dodaju se kupelji na bazi vodene emulzije zajedno s materijalima sličnim sapunu poznatim kao površinski aktivne tvari ili površinski aktivne tvari. Molekule surfaktanata, sastavljene od hidrofilnog (privlačeći vode) i hidrofobnog (vodoodbojnog) kraja, formiraju stabilizirajuću emulziju prije polimerizacije prevlačenjem kapljica monomera. Ostale molekule površinski aktivne tvari skupljaju se u manje agregate nazvane micele, koji također apsorbiraju molekule monomera. Polimerizacija se događa kada inicijatori migriraju u micele, potičući molekule monomera da formiraju velike molekule koje čine čestice lateksa. Encyclopædia Britannica, Inc.

Kad se emulzijska polimerizacija SBR provodi "vruća" (tj. Pri 50 ° C ili 120 ° F), molekule polimera su razgranatije. Kad se polimerizacija provodi "hladno" (tj. Pri 5 ° C ili 40 ° F), one su linearnije i uglavnom veće od molekularne težine - značajke koje poboljšavaju otpor kotrljanja i otpornost na habanje guma. U nekim slučajevima se polimerizacija nastavlja kako bi se dobili proizvodi tako velike molekulske težine da bi oni bili obično neizrecivi. U tim se slučajevima oko 30 posto teškog ulja dodaje prije koagulacije, čime se dobivaju “ulje prošireni” elastomeri s vrhunskom otpornošću na habanje