Pergi ke kandungan

Getah nitril

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Getah nitril
Pengecam
ChemSpider
  • None
ECHA InfoCard 100.107.385
Kecuali jika dinyatakan sebaliknya, data diberikan untuk bahan-bahan dalam keadaan piawainya (pada 25 °C [77 °F], 100 kPa).
 ☑Y pengesahan (apa yang perlu: ☑Y/N?)
Rujukan kotak info

Getah nitril (Jawi: ڬته نيتريل‎ ​), juga dikenali sebagai getah nitril butadiena (Jawi: ڬته نيتريل بوتادينا‎ ​), NBR, Buna-N, dan getah akrilonitril butadiena (Jawi: ڬيته اكريلونيتريل بوتادينا‎ ​), adalah getah sintetik yang terhasil daripada akrilonitril (ACN) dan butadiena.[1] Nama dagangan termasuk Perbunan, Nipol, Krynac, dan Europrene. Getah ini luar biasa kerana ianya tahan terhadap minyak, bahan api, dan bahan kimia lain.

NBR digunakan dalam industri automotif dan aeronautik untuk membuat hos pengendalian bahan api dan minyak, pengedap, grommet, dan tangki bahan api swakedap. Ia juga digunakan dalam industri perkhidmatan makanan, perubatan, dan nuklear untuk membuat sarung tangan pelindung. Kestabilan NBR pada suhu dari −40 hingga 108 °C (−40 hingga 226 °F) menjadikannya bahan yang ideal untuk aplikasi aeronautik. Nitril butadiena juga digunakan untuk menghasilkan barang acuan, kasut, pelekat, bahan pengedap, span, busa kembang, dan alas lantai.

Kebingkasannya menjadikan NBR bahan yang berguna untuk sarung tangan makmal, pembersihan dan pemeriksaan pakai buang. Getah nitril lebih tahan berbanding getah asli terhadap minyak dan asid dan mempunyai kekuatan yang lebih tinggi tetapi mempunyai fleksibiliti yang lebih rendah.

Sejarah

[sunting | sunting sumber]

Getah nitril dibangunkan pada tahun 1931 di BASF dan Bayer, yang ketika itu merupakan sebahagian daripada konglomerat kimia IG Farben. Pengeluaran komersial pertama bermula di Jerman pada tahun 1935.[2][3]

Kilang IG Farben dalam pembinaan kira-kira 10 kilometer dari Auschwitz, 1942

Buna-Werke adalah sebuah kilang buruh paksa yang terletak berhampiran Auschwitz dan dibiayai oleh IG Farben. Bahan mentah datang dari medan arang batu Poland.[4] Getah Buna dinamakan oleh BASF A.G., dan sehingga tahun 1988, Buna merupakan nama dagangan getah nitril yang masih dipegang oleh BASF.

Penghasilan

[sunting | sunting sumber]
Krynac 33110 F nitrile rubber bales

Pengemulsi (sabun), akrilonitril, butadiena, pengaktif penjana radikal, dan pemangkin ditambahkan ke dalam bekas pempolimeran dalam pengeluaran NBR panas. Air berfungsi sebagai medium tindak balas di dalam bekas tersebut. Tangki dipanaskan hingga 30–40 °C untuk memudahkan tindak balas pempolimeran dan untuk menggalakkan pembentukan cabang dalam polimer. Oleh kerana beberapa monomer yang mampu meneruskan tindak balas terlibat dalam pengeluaran getah nitril, komposisi setiap polimer boleh berbeza-beza (bergantung pada kepekatan setiap monomer yang ditambah ke dalam tangki pempolimeran dan keadaan di dalam tangki). Mungkin tidak ada unit berulang tunggal di seluruh polimer. Atas sebab ini, tidak ada juga nama IUPAC untuk polimer umum.

Monomer biasanya dibiarkan bertindak balas selama 5 hingga 12 jam. Pempolimeran dibenarkan berlaku hingga ~70% penukaran sebelum agen "penghenti" (seperti dimetilditiokarbamat dan dietilhidroksilamin) ditambah untuk bertindak balas dengan (memusnahkan) radikal bebas dan pemula yang masih ada. Setelah lateks yang terhasil dihentikan, monomer yang tidak bertindak balas dikeluarkan melalui wap dalam pelekang buburan. Pemulihan monomer yang tidak bertindak balas adalah hampir 100%. Selepas pemulihan monomer, lateks dihantar melalui beberapa siri penapis untuk membuang pepejal yang tidak diingini dan kemudian dihantar ke tangki pengadun, di mana ia distabilkan dengan antioksidan. Lateks polimer yang dihasilkan dikumpulkan menggunakan kalsium nitrat, aluminium sulfat, dan agen penggumpal lain dalam tangki aluminium. Bahan yang digumpalkan kemudian dibasuh dan dikeringkan menjadi getah serdak.[3]

Proses untuk penghasilan NBR sejuk sangat serupa dengan NBR panas. Tangki pempolimeran disejukkan hingga 5–15°C dan bukannya dipanaskan hingga 30–40°C hampir dengan suhu ambien (ATC). Dalam keadaan suhu yang lebih rendah, kurang percabangan akan terbentuk pada polimer (jumlah percabangan membezakan NBR sejuk dari NBR panas).

Sifat

[sunting | sunting sumber]

Bahan mentah biasanya berwarna kuning, walaupun ia juga ada yang berwarna jingga atau kemerah-merahan, bergantung pada pengilang. Pemanjangannya pada titik putus adalah ≥ 300% dan mempunyai kekuatan tegangan ≥ 10 N/mm² (10 MPa). NBR mempunyai ketahanan yang baik terhadap minyak mineral, minyak sayuran, benzena/petrol, asid cair biasa, dan alkali.

Faktor penting dalam sifat NBR adalah nisbah kumpulan akrilonitril kepada kumpulan butadiena, yang disebut sebagai kandungan ACN. Semakin rendah kandungan ACN, semakin rendah suhu peralihan kaca; namun, semakin tinggi kandungan ACN, semakin baik ketahanan polimer terhadap pelarut bukan polar, seperti yang disebutkan di atas.[5] Kebanyakan aplikasi yang memerlukan kedua-dua ketahanan pelarut dan fleksibiliti suhu rendah memerlukan kandungan ACN sebanyak 33%.

Sifat Nilai
Penampakan
Kekerasan, Shore A 30–90
Tekanan kegagalan tegangan, muktamad 500-2500 PSI
Pemanjangan selepas rekah dalam % Maksimum 600%
Ketumpatan Boleh dirumus sekitar 1.00 g/cm3

Penggunaan

[sunting | sunting sumber]
Sarung tangan getah nitril pakai buang

Kegunaan getah nitril termasuk sarung tangan bukan lateks pakai buang, tali sawat penghantaran automotif, hos, cincin-O, gasket, pengedap minyak, tali sawat V, kulit sintetik, penggelek borang pencetak, dan penyalut kabel; lateks NBR juga boleh digunakan dalam penyediaan pelekat dan sebagai pengikat pigmen.[perlu rujukan]

Tidak seperti polimer yang dimaksudkan untuk pengingesan, di mana ketidakkonsistenan kecil dalam komposisi/struktur kimia boleh memberi kesan yang ketara pada badan, sifat umum NBR tidak sensitif terhadap komposisi. Proses pengeluaran itu sendiri tidak terlalu kompleks; proses pempolimeran, pemulihan monomer, dan penggumpalan memerlukan beberapa bahan tambahan dan peralatan, tetapi ia adalah tipikal pengeluaran kebanyakan getah. Peralatan yang diperlukan adalah mudah dan senang diperoleh.

Pada Januari 2008, Suruhanjaya Eropah mengenakan denda berjumlah €34,230,000 (RM165,388,000) ke atas kumpulan Bayer dan Zeon kerana menetapkan harga untuk getah nitril butadiena, yang melanggar larangan EU terhadap kartel dan amalan perniagaan yang menyekat (Perkara 81 Perjanjian EC dan Perkara 53 Perjanjian EEA).[6]

Getah nitril butadiena terhidrogen (HNBR)

[sunting | sunting sumber]

Getah nitril butadiena terhidrogen (HNBR) dihasilkan melalui penghidrogenan NBR. Melakukannya akan menyingkirkan kumpulan olefinik, yang terdedah kepada degradasi oleh pelbagai bahan kimia serta ozon. Biasanya, pemangkin Wilkinson digunakan untuk menggalakkan penghidrogenan. Kumpulan nitril tidak terjejas. Tahap penghidrogenan menentukan jenis pemvulkanan yang boleh digunakan pada polimer.[7]

Juga dikenali sebagai nitril sangat tepu (HSN), HNBR terkenal dengan kekuatan fizikalnya dan pengekalan sifat selepas pendedahan jangka panjang kepada haba, minyak, dan bahan kimia. Nama dagangan termasuk Zhanber (Lianda Corporation), Therban (Arlanxeo),[8] dan Zetpol (Zeon Chemical). Ia biasanya digunakan untuk mengeluarkan cincin-O untuk sistem penyaman udara automotif.[9] Aplikasi lain termasuk tali sawat masa, penyerap hentakan, hos servo, membran, dan pengedap.[10]

Bergantung pada pemilihan dan muatan pengisi, sebatian HNBR biasanya mempunyai kekuatan tegangan 20–31 MPa pada 23 °C. Teknik pengkompaunan membolehkan HNBR digunakan dalam julat suhu yang luas, −40 °C hingga 165 °C, dengan degradasi minimum dalam jangka masa yang panjang. Untuk prestasi suhu rendah, gred ACN rendah harus digunakan; prestasi suhu tinggi boleh diperoleh dengan menggunakan gred HNBR sangat tepu dengan pengisi putih. Sebagai satu kumpulan, elastomer HNBR mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap cecair automotif biasa (contohnya, minyak enjin, bahan pendingin, bahan api, dll.).

Sifat unik dan penarafan suhu yang lebih tinggi yang dikaitkan dengan HNBR berbanding NBR telah mengakibatkan penggunaan HNBR secara meluas dalam aplikasi automotif, industri, dan pelbagai aplikasi yang menuntut prestasi tinggi. Berdasarkan jumlah, pasaran automotif adalah pengguna terbesar, menggunakan HNBR untuk pelbagai pengedap dinamik dan statik, hos, dan tali sawat. HNBR juga telah digunakan secara meluas dalam pengedapan industri untuk penerokaan dan pemprosesan medan minyak, serta penggelek untuk kilang keluli dan kertas.

Getah nitril butadiena terkarboksil (XNBR)

[sunting | sunting sumber]

Versi alternatif NBR adalah getah nitril butadiena terkarboksil (XNBR). XNBR adalah terpolimer daripada butadiena, akrilonitril, dan asid akrilik.[11] Kehadiran asid akrilik memperkenalkan kumpulan asid karboksilik (RCO₂H). Kumpulan ini membolehkan pautan silang melalui penambahan aditif zink (Zn2+). Kumpulan karboksil hadir pada tahap 10% atau kurang. Sebagai tambahan kepada pautan silang ionik ini, pemvulkanan sulfur tradisional juga digunakan.

Lihat juga

[sunting | sunting sumber]

Rujukan

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ Threadingham, Desmond; Obrecht, Werner; Wieder, Wolfgang; Wachholz, Gerhard; Engehausen, Rüdiger (2005), "Rubber, 3. Synthetic Rubbers, Introduction and Overview", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (dalam bahasa Inggeris), Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a23_239.pub5
  2. ^ "History of the synthetic rubber industry". ICIS Explore (dalam bahasa Inggeris). 12 Mei 2008. Dicapai pada 29 Januari 2021.
  3. ^ a b Obrecht, Werner; Lambert, Jean-Pierre; Happ, Michael; Oppenheimer-Stix, Christiane; Dunn, John; Krüger, Ralf (2005), "Rubber, 4. Emulsion Rubbers", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (dalam bahasa Inggeris), Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.o23_o01
  4. ^ John F. Ptak (23 September 2008). "Distinguishing Oświęcim (town), Auschwitz I, II, & III, and the Buna Werke". From the "Pamphlet Collection" of the Library of Congress (dalam bahasa Inggeris). Ptak Science Books. Dicapai pada 18 Julai 2014.
  5. ^ "Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR)" (PDF) (dalam bahasa Inggeris). Diarkibkan daripada yang asal (PDF) pada 15 Jun 2015. Dicapai pada 25 Julai 2014.
  6. ^ Simon Zekaria (23 Januari 2008). "Bayer, Zeon fined 34.2 mln eur for synthetic rubber cartel activity". Forbes (dalam bahasa Inggeris). AFX News.[pautan mati]
  7. ^ Wang, Hui; Yang, Lijuan; Rempel, Garry L. (2013). "Homogeneous Hydrogenation Art of Nitrile Butadiene Rubber: A Review". Polymer Reviews (dalam bahasa Inggeris). 53 (2): 192–239. doi:10.1080/15583724.2013.776586. S2CID 96720306.
  8. ^ "THERBAN -The high-performance HNBR". www.therban.com (dalam bahasa Inggeris). Diarkibkan daripada yang asal pada 18 Mac 2018. Dicapai pada 7 Mei 2018.
  9. ^ "Archived copy". Diarkibkan daripada yang asal pada 28 Mac 2012. Dicapai pada 28 Mei 2012.CS1 maint: archived copy as title (link)
  10. ^ Wrana, Claus; Reinartz, Klaus; Winkelbach, Hans R. (2001). "Therban® – the High Performance Elastomer for the New Millennium". Macromolecular Materials and Engineering (dalam bahasa Inggeris). 286 (11): 657. doi:10.1002/1439-2054(20011101)286:11<657::AID-MAME657>3.0.CO;2-2.
  11. ^ Laskowska, A.; Zaborski, M.; Boiteux, G.; Gain, O.; Marzec, A.; Maniukiewicz, W. (2014). "Ionic elastomers based on carboxylated nitrile rubber (XNBR) and magnesium aluminum layered double hydroxide (Hydrotalcite)". Express Polymer Letters. 8 (6): 374–386. doi:10.3144/expresspolymlett.2014.42.


Diambil daripada "https://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Getah_nitril&oldid=6417450"