В период 1985-1990 гг. в стране существовало около 20 заводов по производству каучука. Однако в 90-е годы, в период экономического кризиса в России, значительная часть заводов прекратила производство синтетических каучуков. В настоящее время синтетический каучук в России производят 12 предприятий. Лидерами отрасли являются «Тольяттикаучук», "Нижнекамскнефтехим", ЗАО "Каучук" (Стерлитамак) и "Воронежсинтезкаучук", которые в сумме производят до 78% всего российского выпуска синтетического каучука. На большинстве заводов синтетические каучуки производятся из мономеров, вырабатываемых на тех же предприятиях. Основным преимуществом Нижнекамского и Стерлитамакского заводов является близость к источникам сырья, что делает минимальными затраты на транспортировку.
Использование мощностей заводов синтетического каучука в 2000 г.
Данные: ОАО «ЦНИИТЭнефтехим»
Динамика производства синтетических каучуков на предприятиях РФ, тыс. тонн
|
Наименование предприятия |
||||
|
ОАО «Нижнекамскнефтехим» |
||||
|
ЗАО “Каучук” (Стерлитамак) |
||||
|
ОАО “Воронежсинтезкаучук” |
||||
|
ООО «Тольяттикаучук» |
||||
|
Ефремовский завод СК |
||||
|
ОАО “Омский каучук” |
||||
|
Казанский завод СК |
Данные: ОАО «ЦНИИТЭнефтехим», новости компаний
ОАО «Нижнекамскнефтехим» (Республика Татарстан)
Нефтехимический комбинат в Нижнекамске выпускает продукцию с 1967 г. Основными видами продукции предприятия являются синтетические каучуки, сырье для производства пластмасс, полимеры. Производство СКИ-3 на предприятии является крупнейшим в мире. Его действующая проектная составляет почти 27% от общей мировой мощности и 42,7% от мощности всех действующих заводов в России, выпускающих аналогичный каучук. На долю ОАО "Нижнекамскнефтехим" приходится 7,0% производства бутиловых каучуков в России. Мощность по производству бутилкаучука в ОАО "Нижнекамскнефтехим" загружена на 97-98%, и почти вся продукция экспортируется. В рамках принятого в ОАО «Нижнекамскнефтехим» комплексного плана технического перевооружения производств предусмотрена модернизация завода изопренового каучука. На эти цели планируется направить 37 млн долл. Реализация данного проекта позволит более чем в два раза увеличить выпуск СКИ, полностью обеспечить каучуком СКИ-3, полученным одностадийным методом, Нижнекамский шинный завод, а также выйти на мировой рынок с конкурентоспособной по себестоимости продукцией.
ОАО «Воронежсинтезкаучук» (Воронежская обл.)
Завод синтетического каучука в г. Воронеже был построен в 1932 г., а в 1993 г. преобразован в акционерное общество "Воронежсинтезкаучук". В настоящее время ОАО "Воронежсинтезкаучук" входит в число наиболее крупных производителей синтетических каучуков и латексов РФ. Предприятие выпускает до 350 тыс. тонн продукции, в т.ч. 27 марок серийных каучуков и латексов, 9 видов химикатов и товаров народного потребления. Основные виды продукции ОАО «Воронежсинтезкаучук»: бутадиен-нитрильные каучуки, используемые для изготовления маслобензостойких резин, и термоэластопласты, применяемые в строительстве, - пользуются повышенным спросом на внутреннем и внешнем рынках. Зарубежные поставки полимеров и латексов осуществляются в 26 стран Европы и Азии. Продукция, выпускаемая предприятием, сертифицирована в соответствии с международным стандартом ИСО 9002. В 2001 г. ОАО "Воронежсинтезкаучук" перевыполнило производственный план на 3,7%. При этом значительно увеличилось производство термоэластопластов и бутадиен-нитрильных каучуков. В 2002 г. компания планирует увеличить производство каучуков и латексов до 200 тыс. тонн. Программа развития предприятия предусматривает увеличение мощности и расширение ассортимента выпускаемых каучуков и латексов, а также внедрение мероприятий по снижению себестоимости продукции.
ООО «Тольятттикаучук» (Самарская обл.)
В состав мощностей предприятия входит производство сополимерных каучуков, бутадиена и БДФ, изопрена из изопентана и изобутана (СКИ-3), бутилкаучука и полиэфирной смолы «Ланс». Общая сумма инвестиций, направленных АК "СИБУР" на восстановление производства, составила 5,1 млн долл. В течение 2001 г. продолжалось техническое перевооружение производства. В июле на проектную мощность вышла установка МТБЭ - высокооктановой добавки к бензинам. В конце сентября состоялся пуск сушильного агрегата N5, благодаря чему прирост выпуска каучуков должен составить 25 тыс. тонн в год. Установлены и пущены 2 новых реактора синтеза диметил-диоксана (ДМД), что позволило увеличить выпуск изопрена с 250 до 310 тонн в сутки. На предприятии введен в промышленную эксплуатацию технологический комплекс по производству латекса марки БС-65 для ковровой и мебельной промышленности, на 15% увеличился выпуск полимер-полиола «Ланс». Всего в 2001 г. предприятием были привлечены инвестиции на сумму в 1,1 млрд руб. Мероприятия по техническому перевооружению позволили увеличить объем производства в 2001 г. на 16,7%. В перспективе на предприятии планируется строительство новых мощностей по производству галабутилкаучука, перевод двухстадийного синтеза изопрена в одностадийный. Последнее позволит предприятию в 2-2,5 раза снизить энергопотребление на производстве изопрена, что весьма актуально в связи с ростом тарифов на энергоресурсы. В ближайшее время ожидается пуск установки по производству высокостирольных каучуков в гранулах, пользующихся спросом в обувной и резинотехнической отраслях.
ЗАО «Каучук» (г. Стерлитамак, Башкортостан)
Завод синтетического каучука в Башкирии был введен в строй в 1960 г. Предприятие специализируется на выпуске синтетических каучуков общего назначения и входит в число крупнейших отечественных производителей этой продукции. ЗАО "Каучук" производит в России 33% изопреновых и 40% сополимерных каучуков. Продукция предприятия пользуется спросом в различных регионах России, а также в Италии, Франции, Испании, Южной Корее и других странах. В настоящее время затраты на производство изопренового каучука превышают цены на мировом рынке. Используемая на предприятии технология морально устарела, основное технологическое оборудование имеет износ до 80-85%. В связи с этим на предприятии предусмотрена модернизация производства изопреновых каучуков.
ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука» (Тульская обл.)
Ефремовский завод синтетического каучука был основан в 1933 г. и специализируется на выпуске дивинилбутадиеновых каучуков, необходимых для производства шин. Мощности завода позволяют ежегодно производить до 120 тыс. т каучуков. Основными потребителями продукции являются шинные заводы. В 90-е годы завод находился в тяжелом положении, объемы производства значительно снизились. В начале 2001 г. контрольный пакет акций предприятия выкупила компания «Татнефть», столкнувшаяся с необходимостью обеспечения сырьем подконтрольного предприятия ОАО «Нижнекамскшина». В настоящее время ОАО "Нижнекамскшина" получает от тульского предприятия 50 тыс. тонн каучука СКД в сутки, около 50% выпускаемой продукции идет на экспорт. "Татнефти" принадлежит 75,57% акций ЕЗСК, государству - 4,69%, в 2002 г. объем инвестиций «Татнефти» составит около 92 млн руб. 2001 г. Ефремовский завод закончил с чистой прибылью 147 млн руб. В 2002 г. на предприятии планируется произвести 60 тыс. тонн каучука.
Бурное развитие мировой автомобильной промышленности, авиации, военной техники привело к тому, что каучука добываемого в природе и предназначенного для производства резины, стало катастрофически не хватать. Плантации, разбросанные по всему миру стали не в состоянии обеспечить потребности промышленности. И тогда, во многом благодаря российским ученым на рынок вышел синтетический каучук.
Введение
На самом деле, к промышленному производству синтетического сырья ученые и производственники шли порядка ста лет. Каучук был синтезирован во второй половине XIX века. Но технология производства, необходимое оборудование разработали только в ХХ веке. Все необходимое для производства синтетического каучука было представлено С.В. Лебедевым, российским ученым.
С тех пор, ученые – химики, производственники приложили немало сил для совершенствования этого сырья, разработки новых марок этого сырья и пр.
Виды синтетических каучуков
За время с момента организации промышленного производства синтетического каучука прошло почти сто лет. И специалисты в области органической химии за это время разработали и внедрили в производство большое количество видов этого сырья. Ниже приведен небольшой список.
Каучук бутадиеновый – основная область его применения это производство шин и камер. Параметры этой продукции выполненной из бутадиенового сырья существенно выше чем изделий этого класса но изготовленных из природного (натурального) качества. Кроме автомобильной промышленности бутадиеновый каучук применяют для производства химически стойкой резины и эбонита.
Бутилкаучук обладает уникальной способностью по удержанию воздуха. Именно это обеспечило его преимущества перед другими материалами при изготовлении покрышек, камер, диафрагм и пр. На основании многократных испытаний, проводимых на заводах по производству покрышек и можно утверждать, что камеры, изготовленные из этого сорта синтетического каучука, удерживают давление воздуха в 8 – 10 раз больше, чем аналогичные изделия, выполненные из природного каучука. Бутилкаучук отличается от природного еще и тем, что стойко воспринимает воздействие озона, не реагирует на действие к маслам разного типа (животному, растительному), но вместе с тем, этот материал необходимо оградить от контактов с минеральными маслами.
Если сравнивать параметры прочности, то натуральный продукт выигрывает с существенным отрывом. Между тем, этот материал обладает низкой скоростью вулканизации, плохая адгезия к металлическим поверхностям. Быстрое нагревание при знакопеременных деформациях и в довершение, низкая эластичность при нормальной температуре и влажности.
Полихлоропреновый каучук или хлоропреновый, как иногда его называют, поставляется потребителю в виде светло-желтой массы. К основным свойствам этого материала можно отнести:
- стойкость к воздействию огня;
- адгезия к тканям, металлу и многим другим материалам;
- невосприимчивость к действию озона, атмосферных явлений, в частности, к низким температурам.
Хлоропреновый каучук под воздействием растяжения кристаллизуется. Это его свойство, позволяет резинам, произведенным на его основе показывать высокие прочностные характеристики.
Предприятия химической промышленности выпускают множество типов синтетических каучуков, причем некоторые из них превосходят натуральные. Широкое применение получили так называемые сополимерные соединения, получение при совместной реакции бутадиена и с ненасыщенными соединениями, например, такими как стирольный каучук СКС.
Ведя речь о сырье искусственного происхождения нельзя забывать и таком веществе как латекс синтетический. Это, по сути, раствор искусственного каучука и других полимерных веществ, например, полистирола.
Латексы синтетические применяют для изготовления клеев, водоэмульсионных красок. Их применяют и в строительстве при создании полимербетона.
Формула строения
Каждый вид синтетического каучука имеет свою химическую формулу
Молекулы изопрена CH2=C(CH3)-CH=CH2 2-метилбутадиен-1,3;
бутадиеновый CH2=CH-CH=CH2 бутадиен-1,3;
дивиниловый CH2=CH-CH=CH2 бутадиен-1,3
Хлоропреновый CH2=C(Cl)-CH=CH2 2-хлорбутадиен-1,3
Бутадиен-стирольный состоит из молекул CH2=CH-CH=CH2 бутадиен-1,3 и C6H5- CH=CH2 стирол
Свойства и применение
Свойства синтетического каучука во многом превышают основные параметры натурального продукта. Так, его плотность меньше плотности воды и поэтому он спокойно плавает.
Химические свойства синтетического каучука позволяют ему не растворяться в воде, именно это позволяет его использовать для изготовления покрытий не проницаемых для воды. Это свойство позволяет их использовать для шитья одежды, спортивного инвентаря и пр. Такие вещества как бензин, бензол растворяют каучуки. Это свойство позволяет их применять для производства клеевых составов. Каучук – это диэлектрик, которые широко применяют для создания изоляторов силового и слаботочного оборудования. Каучуки обладают гибкостью, прочностью, и повышенной стойкость к истиранию. Кроме этого каучуки сохраняют свои свойства при циклических деформациях.
Синтетические каучуки подразделяют на общие и специальные. К общим относят:
- изопреновые;
- бутадиен-стирольные и пр.
Их основные свойства – морозостойкость, высокая износостойкость. Кроме этого они обладают высокой масло бензо- и озоностойкостью.
Бутадиеновые каучуки(ПБ), иногда их называют дивиниловыми, относят к материалам общего назначения. Их применяют для изготовления проекторных и обкладочных резин для шин (каркаса, боковины и пр.). Этот материал применяют для производства материалов, применяемых в кабельной промышленности, инструмента для абразивной обработки металла и других материалов, антифрикционных изделий.
Сырье на основании этилен — пропилена используют для создания ударопрочных полимеров, шин для велосипедов, тканей с водоотталкивающими свойствами, конвейерных лент для работы в термически сложных условиях.
Фторокремнийорганические каучуки (фторсиликоны или фторкаучки). Особенностью этих материалов – это сочетание стойкости к действию температуры, как низкой, так и высокой и различным агрессивным средам. Кроме того, сырье этого класса отличается стойкостью к истиранию, воздействию открытого пламени. Он не пропускает газы. Его диэлектрические свойства позволяют его применять для создания изоляции, как для силовых кабелей, так и слаботочной аппаратуры. Это сырье применяют для производства материалов, применяемых для гумирования емкостей, предназначенных для транспортировки агрессивных веществ.
Еще одно важное свойство этих материалов – стойкость к радиации.
Отличия искусственного материала от природного заключаются в том, что при получении синтетического сырья применяют множество сополимеров и химических элементов, которые добавляют новые характеристики этому материалу.
Устойчивый спрос на синтетический каучук привел к появлению целой отрасли, которая задействована на производстве этого сырья. На рынке этого сырья отмечается постоянный рост спроса на эту продукцию. Лидером по потреблению синтетического сырья можно считать самую динамично, развивающуюся экономику мира – китайскую. Динамика рынка показывает, что после кризисных явлений 2008 – 2009 года, и падения спроса на эту продукцию в пределах 4%, на сегодня прирост сбыта составляет до 7%, от прошлогоднего уровня.
Среди стран, которые лидируют по производству синтетического сырья надо назвать КНР, РФ, США и ряд других.
Данные продукты нефтеперерабатывающей промышленности также относятся к полимерным материалам, хотя имеют мало общего с предыдущими веществами. Главное физическое отличие синтетических каучуков от остальной группы полимеров заключается в том, что они не термопластичны. Их относят к группе эластомеров, то есть веществ, которые в своем нормальном состоянии способны деформироваться под действием нагрузки. После того, как давление прекращается, они возвращаются в первичную форму. В мире существует альтернатива данным веществам. Называется она природными каучуками и производится из сока дерева гевея. Масштабов производства натурального материала недостаточно для того, чтобы удовлетворить потребности рынка. Особенно ярко это было продемонстрировано во время Второй мировой войны, когда большая часть плантаций гевеи находилась под контролем Японии. Это стало толчком к развитию данного направления нефтехимии в Западных странах. На сегодняшний день синтетические материалы занимают практически 65% всего рынка каучуков.
В качестве мономеров каучуковых цепочек выступают вещества, сопряженные диены. Их отличие в том, что они имеют две двойные связи между атомами углерода. Самым востребованным из них является дивинил (1,3-бутадиен):
Вторым по важности мономером является изопрен – вещество, которое очень близко к дивинилу, но имеет на один атом углерода больше:
Интересной особенностью реакции полимеризации является то, что между 2 и 3 атомом молекулы образуется двойная связь, в то время как между 1 и 4 – одинарная:
Благодаря таким двойным связям, материал имеет повышенную эластичность, которая характерна только для этого рода полимеров.
Стоит также понимать, что между исходными каучуками и готовой резиной есть очень большая разница. Резины производятся на основе каучука в процессе вулканизации. При термической обработке с добавлением специального ингредиента (вулканизатора) отдельные молекулярные цепочки переориентируются в поперечном направлении, что придает материалу большей прочности. Чаще всего дополнительным элементом выступает сера.
История синтетических каучуков
Своей широкой популярностью каучуки обязаны сразу нескольким открытиям. Несмотря на то, что материал был известен тысячи лет, его практически не использовали, поскольку он не имел достаточной прочности. В 1840 году Джон Гудийер смог существенно улучшить свойства каучука, открыв процесс вулканизации. Уже через шесть лет его технология смогла найти практическое применение. Роберт Томпсон запатентовал первую в мире пневматическую шину. Ее существенным преимуществом были износостойкость и комфортабельность. По сравнению с деревянными колесами тогдашних экипажей, шина была настоящей находкой. К сожалению, технологию не удалось поставить на промышленные рельсы, поскольку не было возможности производить тонкую резину.
Только через сорок лет шотландский изобретатель Джон Данлоп смог усовершенствовать процесс производства резины. На основанном им предприятии производились шины для велосипедов, экипажей, а потом автомобилей. И вот тогда каучук стал действительно востребованным в Европе. В Бразилию стали съезжаться миллионы людей, которые хотели добывать сырье и продавать его в Старом Свете.
Однако промысел просуществовал совсем недолго. Вывоз семян гевеи был запрещен властями Бразилии. Но при этом они так и не смогли уберечь себя от воровства. Уже в 1886 Генри Уикгем смог похитить около ста тысяч семян этого дерева. После того, как гевея была привезена в Азию, потребовалось некоторое время на организацию плантаций. Меньше чем через десятилетие Азия стала основным поставщиком натурального каучука на мировом рынке. Цейлон и Малайзия предложили более низкие цены, тем самым вытеснив Бразилию с рынка. Спрос на каучуковую резину рос с каждым днем. Связано это было с новыми изобретениями в производстве шин и популяризацией автомобильного транспорта. Уже в 1891 году была изобретена первая сменная шина братьями Мишлен. А всего через девять лет компания «Гудиер» представила свои первые бескамерные шины. Быстрое развитие автомобильной промышленности привел к серьезному увеличению роста спроса на каучуковые резины. Но натуральный материал не мог удовлетворить всех потребителей – возникла серьезная потребность в альтернативе натуральному каучуку.
Быстро найти синтетическую замену не смогли. Было проведено множество экспериментов, которые давали лишь частичный результат. Самого большого успеха удалось добиться русскому ученому Ивану Кандакову. Ему удалось синтезировать эластичный полимер. Однако открытый материал не нашел широкого применения. Только в 1909 году в Германии удалось получить первый синтетический каучук. В основу были положены наработки русского химика. Патент на производство синтетического каучука был зарегистрирован на имя немецкого химика Фринца Гофмана.
В этом же году в России был представлен доклад выдающегося химика Сергея Лебедева. Он продемонстрировал всем свое открытие. Оно заключалось в получении эластичного полимерного материала путем термополимеризации. Интересной особенностью этого открытия стало то, что именно данный принцип был положен в основу промышленного производства синтетического каучука. Это было первое предприятие своего рода не только на территории России, но и во всем мире.
Первая мировая война и переворот, устроенный большевиками, стали толчком для развития новой отрасли промышленности. Перед Советским Союзом встала серьезная проблема. Получать натуральный каучук было невозможно, поскольку страна находилось в блокаде. Единственным вариантом оставалось создать собственное производство синтетического каучука. Поэтому в 1926 году было проведен конкурс на разработку промышленного проекта по производству синтетического каучука. Было предложено два варианта. В первом случае химик Бызов предлагал получать эластичный полимер из добываемого нефтяного сырья. Однако тогдашние мощности не позволяли наладить серийное производство. В связи с этим на конкурсе победил проект Лебедева. Согласно его идеи синтезировать каучук стоило на основе бутадиена, который изготавливался путем переработки этилового спирта. За свой проект Лебедев получил звание академика наук и орден Ленина. Производство оказалось настолько инновационным, что в его существование долго не могли поверить в Западных странах, называя его не более чем выдумкой и обманом.
Первое предприятие по данному проекту было открыто в Ярославле в 1932 году. Следом за ним были основаны предприятия в Воронеже, Казани и Ефремове. Каждое предприятие имело одинаковые производственные мощности. В общем случае страна могла получать 40 тыс. тонн синтетического каучука в год. Предприятия открывались в близком месте от сырьевой базы. Поскольку в качестве основы использовался этиловый спирт, то и размещались заводы вблизи от плантаций картофеля. В качестве катализатора процесса производства использовался натрий. Такой способ производства не мог похвастаться высокой эффективностью. Его главным достоинством была невысокая цена, что было очень важно для страны в тот момент.
Вторым производителем синтетического каучука в мире стала Германия. Интересно, что причины у страны были те же, что у СССР. После начала Второй мировой войны страна оказалась в эконмической блокаде. Именно это стало толчком к открытию собственных производственных мощностей для изготовления синтетического каучука. Первым предприятием стал завод в городе Шкопау. Процесс производства полимера серьезно отличался и был более совершенным. Синтетический каучук производился путем реакции сополимеризации. При этом использовался стирол и бутадиен. Все это происходило в водной среде, что позволяло получить качественный полимер. Производство имело высокую эффективность, и уже до конца войны группа предприятий могла производить практически 180 тыс. тонн в год.
США также были вынуждены открыть собственное производство, поскольку все плантации гевеи в Азии оказались под контролем Японии, а поставки прекратились сразу же после атаки на Перл-Харбор. В итоге правительство приняло кардинальное решение начать собственное производство синтетического каучука. Всего за несколько лет в стране было открыто более полусотни заводов по производству данного полимера. Интересным фактом является то, что после окончания войны все производственные мощности перешли в собственность правительства.
Поскольку победу в войне одержал антигитлеровский блок, то производственные мощности Германии были разделены между союзниками. Советскому Союзу удалось получить завод из города Шкопау. Он был полностью демонтирован и вывезен в Воронеж. После освоения нового способа производства СССР стал лидером в производстве синтетического каучука.
В конечном итоге, на основе бутадиеностиролового каучука были разработаны собственные виды полимера. При этом никто не забыл про более традиционный способ производства полимера. Было принято решение изготавливать каучук на основе искусственного спирта, а не натурального, что еще больше удешевило его себестоимость. Открылось несколько предприятий. После этого разрабатывались технологии по производству полимера с помощью различных продуктов нефтехимии. Производства стали выпускать полиизопреновый синтетический каучук. Этот материал очень близок по своим качествам к натуральному сырью.
Производство синтетических каучуков
Упрощенная блок-схема производства различных типов синтетического полимера представлена ниже:
Производство синтетического каучука имеет свои особенности и сложности. Главной из них является необходимость синтезировать большое количество разнообразных мономеров. Именно поэтому процесс газофракционирования так важен в нефтеперерабатывающей промышленности – он позволяет получить на выходе индивидуальные фракции необходимых легких углеродов. Наиболее интересными для данной отрасли являются бутан и изобутан, которые также получают на нефтеперерабатывающих заводах. После процедуры пиролиза и разделения сырье передается на дальнейшую переработку.
Первым этапом дальнейшего производства является дегидрирование веществ. Таким образом удается получить двойные связи углеродов после того, как будут удалены лишние атомы водорода. После такой процедуры удается добыть изопрен и бутадиен. Это самые важные материалы для процесса полимеризации синтетического каучука. Вещества производятся другими способами. Например, при пиролизе жидких газов удается получить изопрен. Кроме того, данное вещество возможно получить на основе изобутилена и формальдегида.
Поскольку синтетический каучук представляет собой сополимер, то в качестве дополнительных веществ часто используется стирол и его производные. Например, распространенной «добавкой» является метилстирола, который получается в результате добавления полипропилена вместо этилена. Важным веществом может также стать акрилонитрил. Его изготавливают на основе аммиака и пропилена. В зависимости от способа производства удается получить несколько полимерных материалов каучуковой группы. В Российской Федерации принята классификация, согласно которой полибутадиеновый каучук имеет маркировку СКД, сополимер бутадиена и стирола может иметь маркировку БСК и ДССК. Отличие всех этих материалов заключается в способе производства полимер и применяемых для этого основ. В результате удается изготовить огромное разнообразие эластичных полимеров. Наиболее распространенным является изопреновый каучук (СКИ), который по своим качествам очень близок к натуральному. Одной из его разновидностей является бутилкаучук (БК), химическое название которого изопрен-изобутиленовый.
В отдельные группы также выделяют сополимеры этилена и пропилена, в которые добавляется небольшая часть диенов. Отнести их к чистым каучукам нельзя, но они нашли широкое применение в определенных сферах. Для получения определенных качеств в полимеры часто добавляют хром и бром. Они включаются в цепочки полимеров, придавая им нужные характеристики.
Одной из наиболее востребованных современных групп каучуков являются ТЭП. Расшифровывается аббревиатура как термоэластопласты. То есть данные вещества обладают свойствами всех полимеров. Они достаточно пластичны в нормальном состоянии и могут быть обработаны традиционными для термопластов методами.
Синтетические каучуки в СИБУРе
Производством каучука занимаются несколько предприятий холдинга, которые расположены в Воронеже, Тольятти и Красноярске. Холдинг является одним из крупнейших производителей эластичных полимеров в мире, занимая шестую позицию в списке. Все предприятия холдинга выпускают большинство известных типов синтетического каучука. В качестве сырьевой базы используется бутадиен, изопрен собственного производства, а в качестве сополимеров – стирол, акрилонитрил и изобутилен.
Предприятия используют преимущественно собственное сырье. Поставляется оно в цистернах с «СИБУР-Нефтехима», завода в Томске и некоторых предприятий компании «Лукойл». В большинстве своем сырье поступает в виде веществ с различным составом, после чего проходит процесс фракционирования на месте. Очень много сополимеров поставляются от сторонних производителей, что позволяет обеспечить производственные мощности холдинга постоянной загрузкой. Одним из партнеров компании является белорусский производитель «Полимир».
После того, как мономеры пройдут необходимую очистку, они поддаются полимеризации. Для получения различных типов материалов используются различные вещества и среды производства. Очень часто применяется водяная суспензия, в которую могут добавляться небольшие кусочки готового каучука. Именно вокруг таких частичек собираются остальные, что и позволяет получить готовые материалы. Существенное отличие имеет производство изопрена. Для этого используется среда из углеводородных растворителей.
После проведения реакции полимеризации полученные материалы очищают от ненужных примесей (воды, растворителей и т.д.). Интересной особенностью производства является то, что большая часть продукции поставляется в другие страны. Главным потребителем является Китай. Кроме того, на основе некоторых типов каучуков производятся экологические шины компании «Континентал». Также на Воронежском предприятии изготавливаются многие разновидности ТЭП, которые нашли свое применение во многих специализированных сферах. Компания СИБУР занимается выпуском синтетического каучука и внедрением большого количества современных технологий.
Применение синтетических каучуков
Большая часть продукции резинового типа производится на основе синтетических каучуков. Вещество используется для производства материалов для любой сферы промышленности, в том числе и пищевой. На основе резин выпускают автомобильные шины, изоляционные материалы, медицинские костюмы, непромокаемую одежду, обувь и т.д. Самым крупным потребителем материалов на основе синтетического каучука являются автомобильные компании. Именно шины являются наиболее востребованным товаром из синтетического каучука. В настоящее время в мире действует около пятисот заводов по производству автомобильных покрышек, которые выпускают более одного миллиарда единиц товара в год.
Очень важными материалами также являются ТЭП полимеры. Они используются при производстве большого количества строительных материалов. Самой важной сферой применения этих полимеров является дорожное строительство. Положительные качества материала позволяют продлить срок службы дорожного покрытия практически в три раза. На сегодняшний день применение ТЭП при строительстве дорог является обязательным условием. В Китае уже практически сто процентов дорожного покрытия изготавливается с применением ТЭП полимеров в качестве вяжущих веществ. Такая технология позволила бы решить постоянную проблему нашей страны.
Важным применением синтетических каучуков является производство латекса. Его присадки добавляются в строительные лакокрасочные материалы, пропиточные жидкости, отделочные материалы и многое другое. Кроме того, на основе этой группы производятся товары народного потребления, игрушки, медицинские инструменты, элементы одежды, обуви и т.д. В любой сфере деятельности человека, где возникает потребность в эластичных материалах, применяются синтетические каучуки. При этом искусственные полимеры обладают гораздо большим набором положительных качеств, чем их натуральные аналоги.
Синтетические каучуки представляют собой полимеры, способные перерабатываться в резину с помощью вулканизации. Их появлению предшествовал дефицит натурального каучука и растущий спрос на эластомеры. В настоящее время на рынке присутствует огромное количество марок синтетических каучуков различных по свойствам и назначению. Условно их можно разделить на два больших класса: каучуки общего и специального назначения.
Синтетический каучук общего назначения применяется в производстве автомобильных шин и деталей, уплотнительных колец и других изделиях широкого потребления. Как правило, каучуки общего назначения сочетают в себе большое количество свойств, что делает их более универсальными по сравнению с каучуками специального назначения. Однако узкая сфера применения того или иного синтетического полимера объясняется идеальной балансировкой его рецептуры с целью достижения необходимых свойств.
Получение синтетического каучука происходит путем полимеризации мономеров, полученных из фракций сырой нефти. В зависимости от среды протекания реакции, различают четыре вида полимеризации: жидкофазная, эмульсионная, газофазная и растворная. От способа производства каучука напрямую зависят его свойства. Например, бутадиен-стирольный синтетический каучук, занимающий более 50% рынка производства синтетических каучуков, благодаря его внедрению в автопромышленность, производится путем высокотемпературной эмульсионной полимеризации. Этот способ позволяет добиться оптимальных физический свойств того или иного типа резиновых изделий. Производство синтетического каучука напрямую зависит от используемых мономеров: бутадиен, стирол, изопрен, пропилен, бензол, изопрен, этилен. Их сочетание и способ полимеризации определяет конечные свойства каучука, а также его назначение.
В сравнении с природным каучуком его синтетический аналог является более выгодным и перспективным материалом. Во-первых, он более универсален. Современные способы производства позволяют получить материал, обладающий оптимальными свойствами для той или иной сферы применения. Кроме того, производство синтетических каучуков обходится гораздо дешевле.
В последние годы синтетические каучуки нашли широкое применение не только в автомобильной промышленности, но и в звуко-, тепло-, гидро- и воздухоизоляции зданий, а также в производстве пневматической, гидравлической, медицинской и вакуумной технике. Кроме того, этот материал широко используется в ракетостроении в качестве полимерной основы для производства твердого ракетного топлива с порошком аммиачной селитры в качестве наполнителя.
Каучук – это натуральный и синтетический эластомер. Он имеет хорошую водонепроницаемость, эластичность и электроизоляционные свойства. Как видите, он имеет много положительных характеристик, которые используются в различных областях. Производство каучука в настоящее время является одним из самых востребованных видов бизнеса, так как его сейчас используют в огромных масштабах.
Производство природного каучука + видео как делают
Конечно же, какая-то доля природного каучука имеется в разнообразных растениях, но, естественно, что не во всех. Не все знают, но даже в одуванчиках имеется небольшое количество каучука, но его необходимо правильно уметь добывать.
Добываемое в растениях вещество смешивается с углеводородами и также их походными. Самое интересное, что природный каучук практически нигде не имеет возможность растворяться. Он не набухает и никак не взаимодействует с такими веществами, как бензин, ацетон, вода, спирт. Зато во время того, когда каучук находится при комнатной температуре, он начинает стареть. То есть, он сморщивается и становится совершенно не пригодным к использованию. Все происходит это, потому что, при комнатной температуре начинается присоединение к каучуку кислорода. Конечно же, при старении каучука его эластичность уменьшается и соответственно прочность его тоже становится намного меньше. А при высокой температуре (около 200 градусов) каучук начинает разлагаться. Когда он соединяется с серой или другими растворами серы, то это ему придает большую эластичность и прочность. Так как природный каучук не имеет никаких вредных веществ, его достаточно легко и быстро перерабатывают в резину. Именно из такого сырья может получиться достаточно крепкая и качественная резина, которую можно использовать в самых разнообразных сферах.
Натуральный каучук имеет большое количество положительных характеристик, его достаточно часто используют для . Более 60% от всего каучука используется именно в этом производстве.
Производство синтетического каучука + видео как делают
Синтетический каучук имеет большое количество разнообразных добавок, без которых он не будет иметь все то, что необходимо для нормальной работы с ним. Синтетический каучук производят чаще всего на специализированных предприятиях или заводах, так как именно там имеется все самое необходимое для такого производства. Самый первый каучук произвели достаточно давно.
Для производства каучука использовали полибутадиен. Сначала всем людям казалось, что он замечательный и подходит для использования. Но, через время было замечено, что данный вид имеет слишком низкие механические свойства. Для использования, причем длительного использования он совершенно не подходит. Конечно же, что синтетический каучук делается только из химических материалов, так как получить качественный материал только из безвредных материалов совершенно невозможно.
Синтетический каучук пользуется большой популярностью, и естественно, что его производство пользуется популярностью. Это все связано с тем, что производство синтетического осуществляется намного быстрее, чем природного каучука. Так как для синтетического вида используется большое количество техники и разнообразных технологий, которые упрощают все производство.
Подробное видео как делают синтетический:
Имеется большое количество разнообразных каучуков, но это касается только его химического состава. Достаточно часто любой вид каучука используется в основном в автомобильной промышленности. Так как там он пользуется популярностью. Из него очень легко произвести отличную шину для автомобиля. Каучук, как сказано ранее, совершенно неприхотливый материал, который может выдержать любое внешнее воздействие. Также его можно использовать для производства различных резиновых медицинских препаратов. Как видите, любой каучук считается совершенно безвредным.