SBR(Styrene-Butadiene Rubber)은 우수한 내마모성, 우수한 노화안정성, 상대적으로 저렴한 가격으로 다양한 산업분야에 널리 사용되는 합성고무입니다. 선도적인 SBR 고무 시트 공급업체로서 저는 SBR 고무 시트의 생산 공정에 대해 자주 질문을 받습니다. 이번 블로그 게시물에서는 원자재부터 최종 제품까지 SBR 고무 시트의 전체 생산 과정을 안내해 드리겠습니다.
원자재
SBR 고무 시트의 생산은 고품질 원료의 선택으로 시작됩니다. SBR 합성에 사용되는 두 가지 주요 단량체는 스티렌과 부타디엔입니다. 스티렌은 SBR에 강성과 가공성을 부여하는 방향족 탄화수소인 반면, 부타디엔은 유연성과 탄력성을 제공하는 디엔입니다.
단량체 외에도 다른 첨가제도 필요합니다. 여기에는 중합 반응을 시작하는 개시제가 포함됩니다. 단량체가 수성 상에 분산된 상태를 유지하는 데 도움이 되는 유화제; 및 내열성 또는 내유성과 같은 고무의 특정 특성을 향상시킬 수 있는 개질제. 산소와 열에 노출되어 시간이 지남에 따라 고무가 저하되는 것을 방지하기 위해 산화 방지제도 첨가됩니다.
중합
SBR 생산의 첫 번째 주요 단계는 중합입니다. SBR을 형성하기 위해 스티렌과 부타디엔을 중합하는 두 가지 주요 방법이 있습니다: 유화 중합과 용액 중합.
유화중합
유화 중합은 SBR을 생산하는 데 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이 공정에서는 대형 반응기에서 스티렌과 부타디엔을 물, 유화제, 개시제, 기타 첨가제와 혼합합니다. 유화제는 물 속에서 미셀을 형성하고, 단량체는 이 미셀 내에 분산됩니다. 개시제가 중합 반응을 시작하고, 미셀 내의 단량체가 서로 반응하여 중합체 사슬을 형성하기 시작합니다.
반응은 사용되는 개시제 유형에 따라 일반적으로 5~50°C 사이의 온도에서 수행됩니다. 중합 공정이 완료되는 데 몇 시간이 걸릴 수 있으며, 이 시간 동안 반응 혼합물을 지속적으로 교반하여 균일한 혼합과 반응을 보장합니다. 중합이 완료되면 생성된 라텍스(물에 SBR 입자가 안정적으로 분산된 것)가 얻어집니다.
용액 중합
용액 중합에는 스티렌과 부타디엔 단량체를 개시제와 함께 유기 용매에 용해시키는 과정이 포함됩니다. 반응은 균질한 용액에서 일어나고, 고분자 사슬은 용매 속에서 성장합니다. 용액-중합 SBR(SSBR)은 유화-중합 SBR(ESBR)에 비해 더 나은 분자량 제어 및 더 균일한 미세 구조와 같은 몇 가지 장점이 있습니다. 그러나 용액 중합은 유기 용매를 사용하고 추가적인 정제 단계가 필요하기 때문에 비용이 더 많이 듭니다.
응고 및 건조
중합 공정 후에 SBR 라텍스는 고체 고무로 전환되어야 합니다. 이는 응고라는 과정을 통해 이루어집니다. 응고 과정에서 산이나 염과 같은 화학 물질이 라텍스에 첨가되어 에멀젼의 안정성이 깨지고 SBR 입자가 응집되어 물 밖으로 침전됩니다.
응고된 고무를 세척하여 잔류 화학물질, 유화제 및 기타 불순물을 제거합니다. 세척 후 고무를 건조시켜 남은 물기를 제거합니다. 건조는 열풍건조, 드럼건조 등 다양한 방법으로 할 수 있습니다. 건조된 SBR 고무는 이제 고체 형태이며 추가로 고무 시트로 가공할 수 있습니다.
합성
컴파운딩은 SBR 고무 시트 생산에서 중요한 단계입니다. 이 단계에서는 건조된 SBR 고무를 다양한 첨가제와 혼합하여 특성을 개선하고 특정 용도에 적합하게 만듭니다. 이러한 첨가제에는 고무의 강도, 내마모성 및 강성을 향상시킬 수 있는 카본 블랙 또는 실리카와 같은 충전재; 고무의 유연성과 가공성을 증가시키는 가소제; 가황 과정에서 고무 사슬을 교차 연결하는 데 사용되는 경화제.
배합 공정은 일반적으로 Banbury 믹서 또는 2롤 밀과 같은 믹서를 사용하여 수행됩니다. 고무와 첨가제를 믹서에 넣고, 고무 전체에 첨가제가 균일하게 분산될 수 있도록 혼합물을 일정 시간 동안 가열하고 반죽합니다.
캘린더링 또는 압출
고무 화합물이 준비되면 캘린더링이나 압출을 사용하여 시트로 성형할 수 있습니다.
캘린더링
캘린더링은 고무 화합물이 일련의 가열된 롤을 통과하여 균일한 두께의 시트를 형성하는 공정입니다. 롤은 시트의 두께와 너비를 제어하도록 조정됩니다. 캘린더링은 표면 마감이 매끄러운 얇은 고무 시트를 생산하는 데 적합합니다. 이는 개스킷, 씰, 컨베이어 벨트와 같은 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어, 우리의광산용 내마모성 고무 컨베이어 벨트고품질의 표면 마감과 정밀한 두께 제어를 보장하기 위해 캘린더링 기술을 사용하여 생산되는 경우가 많습니다.
압출
압출에는 고무 화합물을 다이에 통과시켜 연속 프로파일을 형성하는 과정이 포함됩니다. 다이는 압출된 제품의 모양과 단면을 결정합니다. 압출은 복잡한 모양의 고무 시트를 생산하거나 연속 생산에 적합합니다. 우리의NN/CC/EP 고무 컨베이어 벨트그리고광업용 스틸 코드 컨베이어 벨트때로는 다양한 산업 분야의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 압출 방법을 사용하여 생산됩니다.
가황
가황은 SBR 고무 시트 생산의 마지막이자 가장 중요한 단계입니다. 이 공정에서는 고무 시트를 황이나 과산화물과 같은 경화제 존재 하에 가열합니다. 경화제는 고무 사슬을 교차 결합시켜 3차원 네트워크 구조를 형성합니다. 이러한 가교 결합은 강도, 탄성, 내열성 등 고무의 기계적 특성을 향상시킵니다.
가황 공정은 사용되는 고무 화합물의 종류와 경화제에 따라 특정 온도와 특정 기간 동안 수행됩니다. 이제 가황 처리된 SBR 고무 시트를 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.
품질 관리
생산 공정 전반에 걸쳐 SBR 고무 시트가 필수 표준을 충족하는지 확인하기 위해 엄격한 품질 관리 조치가 구현됩니다. 여기에는 원료의 순도와 품질 테스트, 적절한 반응과 혼합을 보장하기 위한 중합 및 배합 공정 모니터링, 최종 제품에 대한 물리적, 화학적 테스트 수행이 포함됩니다. 이러한 테스트에는 경도, 인장 강도, 파단 연신율, 내마모성 및 노화 저항에 대한 테스트가 포함될 수 있습니다.
결론
SBR 고무 시트의 생산은 원료 선택부터 가황까지 여러 단계를 포함하는 복잡한 공정입니다. 각 단계는 고무 시트의 최종 특성과 품질을 결정하는 데 중요합니다. 신뢰할 수 있는 SBR 고무 시트 공급업체로서 당사는 고객의 다양한 요구를 충족하는 고품질 SBR 고무 시트를 생산하기 위해 최신 기술과 엄격한 품질 관리 조치를 사용하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
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참고자료
- 모리스 모튼의 "고무 기술"
- James E. Mark, Burak Erman 및 Charles L. Fetters가 편집한 "고무의 과학 및 기술"
