SBR oder Styrol-Butadien-Kautschuk ist ein synthetischer Kautschuk, der aufgrund seiner hervorragenden Abriebfestigkeit, guten Alterungsstabilität und relativ geringen Kosten in verschiedenen Branchen weit verbreitet ist. Als führender Lieferant von SBR-Gummiplatten werde ich oft nach dem Produktionsprozess von SBR-Gummiplatten gefragt. In diesem Blogbeitrag begleite ich Sie durch den gesamten Produktionsweg von SBR-Gummiplatten, vom Rohmaterial bis zum Endprodukt.
Rohstoffe
Die Produktion von SBR-Gummiplatten beginnt mit der Auswahl hochwertiger Rohstoffe. Die beiden Hauptmonomere, die bei der SBR-Synthese verwendet werden, sind Styrol und Butadien. Styrol ist ein aromatischer Kohlenwasserstoff, der SBR seine Steifigkeit und Verarbeitbarkeit verleiht, während Butadien ein Dien ist, das für Flexibilität und Widerstandsfähigkeit sorgt.
Neben den Monomeren sind noch weitere Zusatzstoffe erforderlich. Dazu gehören Initiatoren, die die Polymerisationsreaktion starten; Emulgatoren, die dazu beitragen, die Monomere in einer wässrigen Phase dispergiert zu halten; und Modifikatoren, die bestimmte Eigenschaften des Gummis wie Hitzebeständigkeit oder Ölbeständigkeit verbessern können. Außerdem werden Antioxidantien zugesetzt, um zu verhindern, dass sich der Gummi im Laufe der Zeit durch die Einwirkung von Sauerstoff und Hitze zersetzt.
Polymerisation
Der erste große Schritt bei der Herstellung von SBR ist die Polymerisation. Es gibt zwei Hauptmethoden zur Polymerisation von Styrol und Butadien zur Bildung von SBR: Emulsionspolymerisation und Lösungspolymerisation.
Emulsionspolymerisation
Die Emulsionspolymerisation ist die am häufigsten verwendete Methode zur Herstellung von SBR. Dabei werden Styrol und Butadien in einem großen Reaktor mit Wasser, Emulgatoren, Initiatoren und anderen Zusatzstoffen vermischt. Die Emulgatoren bilden im Wasser Mizellen, in denen die Monomere dispergiert sind. Der Initiator startet die Polymerisationsreaktion und die Monomere in den Mizellen beginnen miteinander zu reagieren und Polymerketten zu bilden.
Die Reaktion wird üblicherweise bei einer Temperatur zwischen 5 und 50 °C durchgeführt, abhängig von der Art des verwendeten Initiators. Der Polymerisationsprozess kann mehrere Stunden dauern. Während dieser Zeit wird die Reaktionsmischung kontinuierlich gerührt, um eine gleichmäßige Durchmischung und Reaktion sicherzustellen. Sobald die Polymerisation abgeschlossen ist, wird der resultierende Latex (eine stabile Dispersion von SBR-Partikeln in Wasser) erhalten.
Lösungspolymerisation
Bei der Lösungspolymerisation werden die Styrol- und Butadienmonomere zusammen mit einem Initiator in einem organischen Lösungsmittel gelöst. Die Reaktion findet in einer homogenen Lösung statt und die Polymerketten wachsen im Lösungsmittel. Lösungspolymerisierter SBR (SSBR) hat gegenüber emulsionspolymerisiertem SBR (ESBR) einige Vorteile, wie z. B. eine bessere Molekulargewichtskontrolle und eine gleichmäßigere Mikrostruktur. Allerdings ist die Lösungspolymerisation aufgrund der Verwendung organischer Lösungsmittel und der Notwendigkeit zusätzlicher Reinigungsschritte teurer.
Koagulation und Trocknung
Nach dem Polymerisationsprozess muss der SBR-Latex in einen festen Kautschuk umgewandelt werden. Dies geschieht durch einen Prozess namens Koagulation. Bei der Koagulation werden dem Latex Chemikalien wie Säuren oder Salze zugesetzt, um die Stabilität der Emulsion zu zerstören und eine Aggregation und Ausfällung der SBR-Partikel aus dem Wasser zu bewirken.
Anschließend wird der koagulierte Gummi gewaschen, um alle restlichen Chemikalien, Emulgatoren und andere Verunreinigungen zu entfernen. Nach dem Waschen wird der Gummi getrocknet, um das restliche Wasser zu entfernen. Die Trocknung kann mit verschiedenen Methoden erfolgen, beispielsweise mit Heißlufttrocknung oder Trommeltrocknung. Der getrocknete SBR-Kautschuk liegt nun in fester Form vor und kann zu Gummiplatten weiterverarbeitet werden.
Compoundierung
Das Compoundieren ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung von SBR-Gummiplatten. In diesem Schritt wird der getrocknete SBR-Kautschuk mit verschiedenen Additiven vermischt, um seine Eigenschaften zu verbessern und ihn für bestimmte Anwendungen geeignet zu machen. Zu diesen Additiven gehören Füllstoffe wie Ruß oder Kieselsäure, die die Festigkeit, Abriebfestigkeit und Steifigkeit des Gummis verbessern können; Weichmacher, die die Flexibilität und Verarbeitbarkeit des Gummis erhöhen; und Härter, die zur Vernetzung der Gummiketten während des Vulkanisationsprozesses verwendet werden.
Der Compoundierungsprozess wird typischerweise unter Verwendung eines Mischers, beispielsweise eines Banbury-Mischers oder einer Zweiwalzenmühle, durchgeführt. Der Kautschuk und die Zusatzstoffe werden in den Mischer gegeben und die Mischung für einen bestimmten Zeitraum erhitzt und geknetet, um eine gleichmäßige Verteilung der Zusatzstoffe im gesamten Kautschuk sicherzustellen.
Kalandrieren oder Extrudieren
Sobald die Gummimischung vorbereitet ist, kann sie entweder durch Kalandrieren oder Extrudieren zu Platten geformt werden.
Kalandrieren
Kalandrieren ist ein Prozess, bei dem die Gummimischung durch eine Reihe beheizter Walzen geleitet wird, um eine Platte mit gleichmäßiger Dicke zu bilden. Die Rollen werden angepasst, um die Dicke und Breite des Blechs zu steuern. Das Kalandrieren eignet sich zur Herstellung dünner Gummiplatten mit glatter Oberfläche. Es wird häufig für Anwendungen wie Dichtungen, Dichtungen und Förderbänder verwendet. Zum Beispiel unsereAbriebfestes Gummiförderband für den Bergbauwird häufig mithilfe der Kalandrierungstechnologie hergestellt, um eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit und eine präzise Kontrolle der Dicke zu gewährleisten.
Extrusion
Bei der Extrusion wird die Gummimischung durch eine Düse gepresst, um ein kontinuierliches Profil zu bilden. Die Düse bestimmt die Form und den Querschnitt des extrudierten Produkts. Die Extrusion eignet sich zur Herstellung von Gummiplatten mit komplexen Formen oder für die kontinuierliche Produktion. UnserNN/CC/EP GummiförderbandUndStahlseil-Förderband für die Bergbauindustriewerden manchmal mithilfe von Extrusionsverfahren hergestellt, um den spezifischen Anforderungen verschiedener Branchen gerecht zu werden.
Vulkanisation
Die Vulkanisation ist der letzte und wichtigste Schritt bei der Herstellung von SBR-Gummiplatten. Bei diesem Verfahren wird die Gummiplatte in Gegenwart eines Härtungsmittels wie Schwefel oder Peroxid erhitzt. Durch den Härter vernetzen sich die Gummiketten und bilden eine dreidimensionale Netzwerkstruktur. Durch diese Vernetzung werden die mechanischen Eigenschaften des Gummis wie Festigkeit, Elastizität und Hitzebeständigkeit verbessert.
Der Vulkanisationsprozess wird abhängig von der Art der Gummimischung und dem verwendeten Härter bei einer bestimmten Temperatur und für einen bestimmten Zeitraum durchgeführt. Die vulkanisierten SBR-Gummiplatten sind nun für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen bereit.
Qualitätskontrolle
Während des gesamten Produktionsprozesses werden strenge Qualitätskontrollmaßnahmen umgesetzt, um sicherzustellen, dass die SBR-Gummiplatten den erforderlichen Standards entsprechen. Dazu gehört die Prüfung der Rohstoffe auf Reinheit und Qualität, die Überwachung der Polymerisations- und Compoundierungsprozesse, um eine ordnungsgemäße Reaktion und Mischung sicherzustellen, sowie die Durchführung physikalischer und chemischer Tests am Endprodukt. Diese Prüfungen können Prüfungen auf Härte, Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Abriebfestigkeit und Alterungsbeständigkeit umfassen.
Abschluss
Die Herstellung von SBR-Gummiplatten ist ein komplexer Prozess, der mehrere Schritte umfasst, von der Rohstoffauswahl bis zur Vulkanisierung. Jeder Schritt ist entscheidend für die endgültigen Eigenschaften und Qualität der Gummiplatten. Als zuverlässiger Lieferant von SBR-Gummiplatten sind wir bestrebt, die neuesten Technologien und strenge Qualitätskontrollmaßnahmen einzusetzen, um hochwertige SBR-Gummiplatten herzustellen, die den vielfältigen Anforderungen unserer Kunden gerecht werden.
Wenn Sie Interesse am Kauf von SBR-Gummiplatten für Ihre spezifische Anwendung haben, laden wir Sie ein, mit uns für ein ausführliches Gespräch Kontakt aufzunehmen. Unser Expertenteam bietet Ihnen professionelle Beratung und maßgeschneiderte Lösungen, um sicherzustellen, dass Sie das am besten passende Produkt für Ihr Projekt erhalten.
Referenzen
- „Rubber Technology“ von Maurice Morton
- „The Science and Technology of Rubber“, herausgegeben von James E. Mark, Burak Erman und Charles L. Fetters
