नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर: गुण, उत्पादन, अनुप्रयोग

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर (NBR) इष्टतम स्थायित्व के साथ विभिन्न प्रकार के रबर के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल है। यह एक सिंथेटिक पॉलीमेरिक सामग्री है जो एक्रिलोनिट्राइल (एनएसी) के साथ ब्यूटाडीन के कोपोलिमराइजेशन द्वारा प्राप्त की जाती है। इसे नाइट्राइल, डिवाइनिल-नाइट्राइल, ब्यूटाडीन-एक्रिलोनिट्राइल रबर या ब्यूटाक्रिल कहा जा सकता है। अंतरराष्ट्रीय पदनाम में, इस सामग्री को घरेलू पदनाम - SKN (नाइट्राइल सिंथेटिक रबर) में NBR (नाइट्राइल-ब्यूटाडीनेरबर) लेबल किया गया है।

जहां लागू हो

इस प्रकार के रबर का उपयोग अक्सर उन उद्योगों में किया जाता है जहां रासायनिक रूप से आक्रामक वातावरण के लिए रबर उत्पादों का इष्टतम प्रतिरोध महत्वपूर्ण है। उच्च लोच और छोटे स्थायी विरूपण के रूप में ब्यूटाडीन-नाइट्राइल रबर के ऐसे गुण बहुत महत्व के हैं। यह सामग्री व्यापक रूप से हैरबर तत्वों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है जिनका रासायनिक रूप से सक्रिय सामग्रियों के साथ सीधा संपर्क होता है - ये सभी प्रकार की सील, तेल सील, रबर कम्पेसाटर, ईंधन और तेल नली, ड्राइव बेल्ट, कारों के लिए ईंधन टैंक, विमानन और तेल उद्योग, प्रिंटिंग ऑफसेट हो सकते हैं। प्लेट और अन्य उत्पाद।

इस रबर पर आधारित उत्पाद तैलीय तरल पदार्थ, एंटीफ्ीज़ और पानी में नहीं फूलते हैं। कुछ प्रकार की ऐसी सामग्री से, विद्युत तारों और रबर के दस्ताने की म्यान बनाई जाती है, जिसमें विशेष ताकत होती है और प्रतिरोध होता है। इसका उपयोग विभिन्न चिपकने वाले, सीलेंट और पॉलीयूरेथेन फोम के उत्पादन में किया जाता है। चिपकने वाले के उत्पादन में रबर आधार है।

यह रबर कब और कहाँ से आया?

बुटाडीन-नाइट्राइल रबर प्राप्त करना 1934 में जर्मनी में दर्ज किया गया था। उस समय, जर्मन वैज्ञानिकों ने इसके गुणों में अद्वितीय सामग्री बनाई और इसे बुना-एन नाम से पेटेंट कराया। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, सैन्य उद्योग में नई सामग्री की अत्यधिक मांग थी।

प्राकृतिक कच्चे माल की कमी के कारण, अमेरिका के शीर्ष नेतृत्व ने रबर के सामानों के लिए ब्यूटाडीन-नाइट्राइल रबर और अन्य प्रकार के सिंथेटिक कच्चे माल के उत्पादन के सक्रिय विकास को शामिल करते हुए एक विशेष कार्यक्रम शुरू किया। इस कार्यक्रम के तहत उत्पादित सामग्री को जीआर-एन कहा जाता था। आज तक, बीएनआर सबसे अधिक मांग वाले विशेष-उद्देश्य वाले घिसने वालों में से एक बन गया है। इसे दुनिया भर के 20 से अधिक देशों में बनाया जाता है।

एनबीआर उत्पादन

इस प्रकार की सामग्री जलीय इमल्शन में रचनात्मक पोलीमराइजेशन द्वारा प्राप्त की जाती है। प्रक्रिया उच्च और निम्न तापमान दोनों पर की जाती है। उनके उत्पादन के लिए मुख्य मोनोमर्स ब्यूटाडीन -1, 3 और ऐक्रेलिक एसिड नाइट्राइल (एनएसी) हैं, जो एक निश्चित अनुपात में मिश्रित होते हैं। ये पदार्थ तापमान पर निर्भर नहीं करते हैं। यादृच्छिक सहबहुलकीकरण के नियमों को ध्यान में रखते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मोनोमर्स के इस अग्रानुक्रम में मोनोमर्स के मिश्रण में लगभग 40% एक्रिलोनिट्राइल युक्त एज़ोट्रोपिक संरचना के गुण होने चाहिए।

इस प्रकार के रबर के उत्पादन में, पोलीमराइजेशन के लिए उपयोग किए जाने वाले इमल्सीफायर के जमावट के दौरान अधिक पूर्ण शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है। निर्मित घिसने में, राख, खनिज और वाष्पशील अशुद्धियों (1% से अधिक नहीं) की थोड़ी मात्रा की अनुमति है। उन्हें दागने योग्य या गैर-धुंधला एंटीऑक्सीडेंट से भरा जा सकता है।

बीएनके क्या है

हमारे देश में नाइट्राइल रबर-18 (SKN-18), नाइट्राइल-ब्यूटाडीन रबर-26 (SKN-26) और नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर-40 (SKN-40) जैसे प्रकार के रबर का उत्पादन किया जाता है। ग्रेड में संख्यात्मक संकेतक पॉलिमर में एक्रिलोनिट्राइल इकाइयों की संख्या को दर्शाता है। उनमें क्रमशः 18%, 26% या 40% एक्रिलोनिट्राइल हो सकता है।

घटक अवयवों की संख्या को बदलकर, आप परिणामी सामग्री के विभिन्न गुणों को प्राप्त कर सकते हैं। एक्रिलोनिट्राइल के प्रतिशत के आधार पर, गुणघिसने कठोरता, चिपचिपाहट, तेल - और पेट्रोल प्रतिरोध में भिन्न हो सकते हैं। एनएसी का प्रतिशत संरचनात्मक इकाइयों के अंतर-आणविक प्रभाव को प्रभावित करता है। यह वह कारक है जो राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के कुछ क्षेत्रों में नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर के उपयोग को प्रभावित करता है। फिर भी, इसका उपयोग औद्योगिक रबर उत्पादों की एक विशाल श्रृंखला के निर्माण के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है।

भौतिक दोष

इस तथ्य के बावजूद कि बीएनआर के अतिरिक्त के साथ बने रबर उत्पादों में उत्कृष्ट प्रदर्शन (उच्च तन्यता ताकत और लचीलापन, सापेक्ष बढ़ाव, आंसू और घर्षण प्रतिरोध, उत्कृष्ट तेल और गैसोलीन प्रतिरोध) की एक पूरी श्रृंखला है, यह सामग्री और कुछ खामियां।

तंत्र की गति में वृद्धि और शीतलन तेल की कमी से जुड़ी कठिन परिचालन स्थितियां इस तथ्य की ओर ले जाती हैं कि रबर तत्व केवल +150 डिग्री तक के तापमान पर ही काम कर सकते हैं। जब ऑपरेटिंग तापमान इस मूल्य से ऊपर बढ़ जाता है, तो संरचना होती है, और फिर एनबीआर के आधार पर बनाए गए घिसने का विनाश होता है। दूसरे शब्दों में, गर्म रबर कठोर और भंगुर हो जाता है।

निम्न तापमान के संपर्क में आने से रबर उत्पादों पर भी नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जिनका उपयोग नाइट्राइल रबर के उत्पादन में किया जाता था। उनके लिए इष्टतम ऑपरेटिंग तापमान -35˚С से कम नहीं माना जाता है।

रबर के आधुनिक संशोधन

रबर उत्पाद बनाने के लिएगुणों का एक अनूठा सेट, घिसने के अधिक आधुनिक संशोधनों का उपयोग किया जाता है। हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल ब्यूटाडीन घिसने को संशोधन में आशाजनक विकासों में से एक माना जाता है। विभिन्न प्रकार के रबर उत्पादन में उनके पास उत्कृष्ट प्रसंस्करण गुण हैं।

पॉलीविनाइलक्लोराइड-संशोधित रबर्स के आधार पर बनाया गया रबर मौसम के पहनने के प्रतिरोध (-50 डिग्री तक) और चरम ऑपरेटिंग तापमान +160 डिग्री तक अधिक स्थिर प्रदर्शन देता है। यह आंसू प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध के मामले में नाइट्राइल रबड़ के आधार पर बने उत्पादों से काफी बेहतर है। रासायनिक रूप से आक्रामक वातावरण के सक्रिय प्रभाव के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है। हालांकि, यह रबर इतना मजबूत और लोचदार नहीं है। इसलिए, सामग्री के प्रसंस्करण गुणों में सुधार करने के लिए, इसे अक्सर पारंपरिक प्रकार के नाइट्राइल रबर के संयोजन में उपयोग किया जाता है।

वल्कीनकरण

ब्यूटाडीन-नाइट्राइल रबर के वल्केनाइजेशन की प्रक्रिया सल्फर, साथ ही थ्यूरम, कार्बनिक पेरोक्साइड, एल्काइलफेनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन और ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिकों का उपयोग करके की जाती है। तापमान 140˚ से 190˚ सेल्सियस तक भिन्न हो सकता है। इस प्रक्रिया के दौरान वल्केनाइजेशन का एक बड़ा पठार देखा जाता है। एनएसी की बढ़ी हुई सामग्री वल्केनाइजेशन की दर में वृद्धि में योगदान करती है। परिणामी घिसने की गुणवत्ता का मूल्यांकन वल्केनाइज़र की अंतर्निहित विशेषताओं द्वारा किया जाता है।

गुण

बीएनसी गुण निर्धारित हैंएक्रिलोनिट्राइल सामग्री। इस प्रकार का रबर कीटोन, कुछ हाइड्रोकार्बन विलयन और एस्टर में अत्यधिक घुलनशील होता है। एलीफैटिक हाइड्रोकार्बन और अल्कोहल का नाइट्राइल ब्यूटाडीन घिसने के विघटन पर व्यावहारिक रूप से कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। सामग्री एक्रिलोनिट्राइल की संरचना में वृद्धि बहुलक श्रृंखलाओं के बीच अंतर-आणविक क्रिया में योगदान करती है: सामग्री की संरचना में जितना अधिक एनएए होगा, कांच संक्रमण का घनत्व और तापमान उतना ही अधिक होगा। NAA की बढ़ी हुई सामग्री ढांकता हुआ गुणों को कम करती है, सुगंधित सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता की डिग्री को कम करती है और स्निग्ध हाइड्रोकार्बन में सूजन के प्रतिरोध को बढ़ाती है।

रबर के पोलीमराइजेशन की प्रक्रिया के आधार पर, इसे विभिन्न प्लास्टोइलास्टिक गुणों के साथ उत्पादित किया जा सकता है। वे हो सकते हैं:

• बहुत कठोर (डिफो कठोरता 21.5 - 27.5 एन)। ऐसे रबर को चिन्हित करते समय उसके नाम के साथ “T” अक्षर जोड़ा जाता है।
• ठोस (डिफो कठोरता 17.5 - 21.5 एन)।
• शीतल (डिफो कठोरता 7.5 - 11.5 एन)। ऐसे रबर को चिन्हित करते समय उसके नाम के साथ "M" अक्षर जुड़ जाता है।

एमल्सीफायर के रूप में एल्किलसल्फोनेट्स के साथ निर्मित एनबीआर के लिए, अंकन में "सी" अक्षर जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, SKN-26MS एक नरम रबर है जिसमें 26% बाध्य NAC होता है, और एक बायोडिग्रेडेबल एल्काइल सल्फोनेट इमल्सीफायर का उपयोग तैयारी में किया गया था।