SBR, o gomma stirene-butadiene, è una gomma sintetica ampiamente utilizzata in vari settori grazie alla sua eccellente resistenza all'abrasione, buona stabilità all'invecchiamento e costo relativamente basso. In qualità di fornitore leader di lastre in gomma SBR, mi viene spesso chiesto informazioni sul processo di produzione delle lastre in gomma SBR. In questo post del blog ti accompagnerò attraverso l'intero percorso di produzione delle lastre in gomma SBR, dalle materie prime al prodotto finale.
Materie prime
La produzione delle lastre in gomma SBR inizia con la selezione di materie prime di alta qualità. I due principali monomeri utilizzati nella sintesi dell'SBR sono stirene e butadiene. Lo stirene è un idrocarburo aromatico che conferisce all'SBR rigidità e lavorabilità, mentre il butadiene è un diene che fornisce flessibilità e resilienza.
Oltre ai monomeri sono necessari anche altri additivi. Questi includono iniziatori, che avviano la reazione di polimerizzazione; emulsionanti, che aiutano a mantenere i monomeri dispersi in una fase acquosa; e modificatori, che possono migliorare alcune proprietà della gomma come la resistenza al calore o la resistenza all'olio. Vengono inoltre aggiunti antiossidanti per evitare che la gomma si degradi nel tempo a causa dell'esposizione all'ossigeno e al calore.
Polimerizzazione
Il primo passo importante nella produzione di SBR è la polimerizzazione. Esistono due metodi principali per polimerizzare stirene e butadiene per formare SBR: polimerizzazione in emulsione e polimerizzazione in soluzione.
Polimerizzazione in emulsione
La polimerizzazione in emulsione è il metodo più comunemente utilizzato per produrre SBR. In questo processo, stirene e butadiene vengono miscelati con acqua, emulsionanti, iniziatori e altri additivi in un grande reattore. Gli emulsionanti formano micelle nell'acqua e i monomeri sono dispersi all'interno di queste micelle. L'iniziatore avvia la reazione di polimerizzazione e i monomeri all'interno delle micelle iniziano a reagire tra loro per formare catene polimeriche.
La reazione viene solitamente condotta ad una temperatura compresa tra 5 e 50°C, a seconda del tipo di iniziatore utilizzato. Il completamento del processo di polimerizzazione può richiedere diverse ore e durante questo periodo la miscela di reazione viene continuamente agitata per garantire miscelazione e reazione uniformi. Una volta completata la polimerizzazione si ottiene il lattice risultante (una dispersione stabile di particelle di SBR in acqua).
Polimerizzazione della soluzione
La polimerizzazione in soluzione prevede la dissoluzione dei monomeri di stirene e butadiene in un solvente organico, insieme a un iniziatore. La reazione avviene in una soluzione omogenea e le catene polimeriche crescono nel solvente. L'SBR polimerizzato in soluzione (SSBR) presenta alcuni vantaggi rispetto all'SBR polimerizzato in emulsione (ESBR), come un migliore controllo del peso molecolare e una microstruttura più uniforme. Tuttavia, la polimerizzazione in soluzione è più costosa a causa dell'uso di solventi organici e della necessità di ulteriori fasi di purificazione.
Coagulazione ed asciugatura
Dopo il processo di polimerizzazione, il lattice SBR deve essere convertito in una gomma solida. Questo viene fatto attraverso un processo chiamato coagulazione. Nella coagulazione, al lattice vengono aggiunte sostanze chimiche come acidi o sali per rompere la stabilità dell'emulsione e far sì che le particelle SBR si aggreghino e precipitino fuori dall'acqua.
La gomma coagulata viene quindi lavata per rimuovere eventuali residui chimici, emulsionanti e altre impurità. Dopo il lavaggio la gomma viene asciugata per eliminare l'acqua residua. L'asciugatura può essere eseguita utilizzando vari metodi, come l'asciugatura ad aria calda o l'asciugatura a tamburo. La gomma SBR essiccata è ora in forma solida e può essere ulteriormente trasformata in fogli di gomma.
Compounding
Il compounding è un passaggio cruciale nella produzione di lastre in gomma SBR. In questa fase la gomma SBR essiccata viene miscelata con vari additivi per migliorarne le proprietà e renderla adatta ad applicazioni specifiche. Questi additivi includono riempitivi, come nerofumo o silice, che possono migliorare la robustezza, la resistenza all'abrasione e la rigidità della gomma; plastificanti, che aumentano la flessibilità e la lavorabilità della gomma; e agenti indurenti, che vengono utilizzati per reticolare le catene di gomma durante il processo di vulcanizzazione.
Il processo di compoundazione viene tipicamente effettuato utilizzando un miscelatore, come un miscelatore Banbury o un mulino a due rulli. La gomma e gli additivi vengono aggiunti al miscelatore e la miscela viene riscaldata e impastata per un periodo di tempo specifico per garantire una dispersione uniforme degli additivi in tutta la gomma.
Calandratura o Estrusione
Una volta preparata la mescola di gomma, questa può essere formata in fogli mediante calandratura o estrusione.
Calandratura
La calandratura è un processo in cui la mescola di gomma viene fatta passare attraverso una serie di rulli riscaldati per formare un foglio di spessore uniforme. I rulli sono regolati per controllare lo spessore e la larghezza del foglio. La calandratura è adatta per produrre fogli di gomma sottili con finitura superficiale liscia. È comunemente usato per applicazioni come guarnizioni, tenute e nastri trasportatori. Ad esempio, il nostroNastro trasportatore in gomma resistente all'abrasione per l'industria minerariaviene spesso prodotto utilizzando la tecnologia della calandratura per garantire una finitura superficiale di alta qualità e un controllo preciso dello spessore.
Estrusione
L'estrusione comporta la forzatura della mescola di gomma attraverso una matrice per formare un profilo continuo. La filiera determina la forma e la sezione trasversale del prodotto estruso. L'estrusione è adatta alla produzione di lastre di gomma con forme complesse o per la produzione in continuo. NostroNastro trasportatore in gomma NN/CC/EPENastro trasportatore a corda d'acciaio per l'industria minerariavengono talvolta prodotti utilizzando metodi di estrusione per soddisfare i requisiti specifici di diversi settori.
Vulcanizzazione
La vulcanizzazione è la fase finale e più importante nella produzione delle lastre in gomma SBR. In questo processo, il foglio di gomma viene riscaldato in presenza di un agente indurente, come zolfo o perossido. L'agente indurente fa sì che le catene di gomma si reticolino, formando una struttura di rete tridimensionale. Questa reticolazione migliora le proprietà meccaniche della gomma, come resistenza, elasticità e resistenza al calore.
Il processo di vulcanizzazione viene effettuato ad una temperatura specifica e per un periodo di tempo specifico, a seconda del tipo di mescola di gomma e dell'agente indurente utilizzato. Le lastre in gomma SBR vulcanizzata sono ora pronte per l'utilizzo in diverse applicazioni.
Controllo di qualità
Durante tutto il processo produttivo vengono implementate rigorose misure di controllo qualità per garantire che le lastre in gomma SBR soddisfino gli standard richiesti. Ciò include testare la purezza e la qualità delle materie prime, monitorare i processi di polimerizzazione e composizione per garantire una reazione e una miscelazione adeguate e condurre test fisici e chimici sul prodotto finale. Questi test possono includere prove di durezza, resistenza alla trazione, allungamento a rottura, resistenza all'abrasione e resistenza all'invecchiamento.
Conclusione
La produzione delle lastre in gomma SBR è un processo complesso che prevede molteplici passaggi, dalla selezione della materia prima alla vulcanizzazione. Ogni passaggio è fondamentale per determinare le proprietà finali e la qualità dei fogli di gomma. In qualità di fornitore affidabile di lastre in gomma SBR, ci impegniamo a utilizzare le tecnologie più recenti e rigorose misure di controllo qualità per produrre lastre in gomma SBR di alta qualità che soddisfano le diverse esigenze dei nostri clienti.
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Riferimenti
- "Tecnologia della gomma" di Maurice Morton
- "La scienza e la tecnologia della gomma" a cura di James E. Mark, Burak Erman e Charles L. Fetters
