Tiểu Luận Tổng hợp cao su buna S - tiểu luận các hợp chất trung gian

I. Giới thiệu về cao su buna S
1. Thành phần hóa học
Công thức

2. Lịch sử phát triển
- Cao su styren-butađien còn gọi là cao su buna S là một loại cao su tổng hợp. Nó được viết tắt là SBR( Styrene Butadiene Rubber) là chất đồng trùng hợp từ 2 đồng phân là butadiene và styren. Nó được nhà hóa học người Đức Walter Bock tổng hợp thành công lần đầu tiên vào năm 1929 bằng phương pháp polymer nhũ tương hai cấu tử này. Nó cũng là loại cao su tổng hợp đầu tiên có khả năng sử dụng ở quy mô kinh tế-thương mại.
3. Ứng dụng trong thực tế
- SBR là loại cao su tổng hợp được sử dụng nhiều nhất chiếm hơn 45% tổng lượng cao su tiêu thụ trên toàn cầu. Trong đó, ứng dụng sản xuất lốp xe là nhiều nhất và tiêu thụ trên 75% lượng SBR sản xuất trên thế giới.
- Ngoài ra, SBR còn được ứng dụng làm nguyên liệu để sản xuất rất nhiều vật dụng khác như giày dép,chất kết dính, các thiết bị máy móc: trục máy in, tấm lót bàn phím, tấm đệm, .
4. Tính chất
- Nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg) của SBR vào khoảng -55[SUP]o[/SUP]C phụ thuộc vào hàm lượng styrene.
- Nhiệt độ sử dụng : -40 đến 100[SUP]o[/SUP]C
- Độ giãn dài (%) : 450-500
5. Nhu cầu sử dụng
- Do nhu cầu trong ngành công nghiệp chế tạo lốp xe tang lên, dẫn đến nhu cầu tiêu thụ SBR tăng đều đặn trong suốt 10 năm qua. Từ 3.286.677 tấn năm 2000 lên 4.571.201 tấn năm 2010 và dự kiến đạt 8.201.902 tấn/ năm vào năm 2020.
- Nghiên cứu vào năm 2010 cho thấy các ngành công nghiệp sản xuất lốp xe chiếm 3.363.045 tấn, giày dép chiếm 315.770 tấn, xây dựng chiếm 247.000 tấn; tức là chúng chiếm đến hơn 85% nhu cầu SBR trên toàn thế giới.

II. Các phương pháp sản xuất monomer.

1. Sản xuất butadiene
- Butadien (t[SUP]0[/SUP][SUB]s[/SUB]=-4,413[SUP]0[/SUP]C, d[SUP]20[/SUP][SUB]4[/SUB]=0,6211) là một sản phẩm hóa dầu phổ biến, nhờ đó là sự phát triển của các loại polyme đồng trùng hợp với styren và acrylonitril. Quá trình sản xuất butadien gần đây nhất là từ acetylene và formaldehyt (Germany, the Reppe process) hoặc sản xuất bằng phương pháp aldol hóa acetandehyt (Germany), hoặc dehydrat hóa, dehydro hóa etanol (USSR, United States: Union Carbide)
- Các phương pháp sản xuất ngày nay đi từ nguyên liệu dầu mỏ. Tại châu Âu và Nhật, butadien được phân tác từ phân đoạn C[SUB]4[/SUB] của quá trình steam craking. Tại Mỹ, nó có thể được sản xuất bằng cách dehydro hóa n-butan và đặc biệt là n-buten trong phân đoạn C[SUB]4[/SUB] từ cracking xúc tác

1.1. Dehydro hóa xúc tác trực tiếp
Butadien từ dehydro hóa vẫn cung cấp 1/15 sản lượng trên tòan thế giới năm 1981, nhưng đến năm 1990, phương pháp tổng hợp này gần như không còn xuất hiện. Đầu tiên là từ buten, sau đó từ butan trong 2 giai đoạn với nguyên liệu trung gian là buten và cuối cùng trong 1 giai đoạn
1.1.1. Dehydro hóa buten có xúc tác