Producció de cautxú sintètic

Es produeixen elastòmers sintètics a escala industrial, ja sigui en mètodes de polimerització de solució o emulsió. ( La polimerització de solució i la polimerització en emulsió es descriuen a l’article química de polímers industrials .) Els polímers formats en solució tenen generalment molècules més lineals (és a dir, menys ramificacions de les cadenes laterals de la cadena principal del polímer ), i també tenen una distribució més estreta de les molècules. pes (és a dir, major longitud) i flueix amb més facilitat. A més, la col·locació de les unitats de monòmer a la molècula de polímer es pot controlar amb més precisió quan es realitza la polimerització en solució. El monòmer o monòmers es dissolen en un dissolvent d' hidrocarburs , generalment hexà o ciclohexà, i es polimeritzen, utilitzant un catalitzador organometàlic com el butil·liti.

Dins La polimerització en emulsió , el monòmer (o monòmers) s'emulsiona en aigua amb un sabó adequat (per exemple, estearat de sodi) emprat com a tensioactiu , i un catalitzador de radical lliure soluble en aigua (per exemple, persulfat de potassi, peròxids, un sistema redox) és afegit per induir la polimerització. Després que la polimerització hagi assolit el nivell desitjat, la reacció s’atura mitjançant l’addició d’un inhibidor radical. Al voltant del 10 per cent de l' elastòmer sintètic produït mitjançant tècniques d'emulsió es ven com a làtex . La resta es coagula amb salmorra acidulada, rentada, assecada i premsada en bales de 35 kg (77 lliures).

Diagrama esquemàtic del mètode d’emulsió-polimerització. S’afegeixen molècules de monòmer i iniciadors de radicals lliures a un bany d’emulsió a base d’aigua juntament amb materials similars al sabó coneguts com a tensioactius o agents d’acció superficial. Les molècules tensioactives, compostes per un extrem hidròfil (atraient a l'aigua) i hidrofòbic (impermeable), formen una emulsió estabilitzant abans de la polimerització recobrint les gotetes de monòmer. Altres molècules tensioactives s’agrupen en agregats més petits anomenats micelles, que també absorbeixen molècules de monòmers. La polimerització es produeix quan els iniciadors migren cap a les micel·les i indueixen les molècules del monòmer a formar molècules grans que formen la partícula del làtex. Encyclopædia Britannica, Inc.

Quan la polimerització en emulsió de SBR es realitza “calent” (és a dir, a 50 ° C o 120 ° F), les molècules de polímer són més ramificades. Quan la polimerització es fa “freda” (és a dir, a 5 ° C o 40 ° F), són més lineals i generalment més grans en pes molecular: característiques que milloren la resistència al rodatge i la resistència al desgast dels pneumàtics. En alguns casos es continua la polimerització per tal de donar productes amb un pes molecular tan elevat que normalment serien intractables. En aquests casos s’afegeix aproximadament el 30 per cent d’un oli pesat abans de la coagulació per obtenir uns elastòmers “allargats per l’oli” amb una resistència al desgast superior