Producción Caucho SBR

Producción de caucho SBR
Métodos de Producción de las materias primas
Obtención del Butadieno
Se obtiene principalmente a partir de los gases del petróleo según diferentes procesos.
El primero se basa en el cracking térmico del petróleo, aumentando la temperatura y disminuyendo la presión de manera de mejorar el rendimiento de Butadieno como producto.
El más utilizado en la actualidad,se fundamenta en la deshidrogenación catalítica del Butano o del Butileno. En el caso de emplear butano se deshidrogena primero a butileno y después a Butadieno:
C4H10 C4H8 + H2 (paso 1)
C4H8 CH2=CH-CH=CH2 + H2 (paso 2)
En ambos casos el producto obtenido a de purificarse a través del agregado de un agente de eliminación que forma una mezcla de ebullición constante con el Butadienodisminuyendo la volatilidad de este ultimo respecto de sus impurezas. Este método permite obtener un producto con un 99% de pureza. No obstante la extracción por disolvente parece ser el método con mejor rendimiento. El disolvente utilizado en esta técnica es el furfural.
Es posible también, obtener Butadieno a partir de alcohol etílico por medio de la conversión catalítica:
C2H5OH CH2=CH-CH=CH2 + H2O+ H2
El proceso europeo utiliza acetaldehído como materia prima, el cual forma Aldol y por hidrogenación se obtiene el 1,3-butileno glicol que por deshidratación de butadieno.
El proceso americano fabrica butadieno partiendo de alcohol etílico. El alcohol se oxida cataliticamente a acetaldehído, y éste reacciona en caliente con más alcohol en presencia de un catalizador para formar elbutadieno:
C2H5OH + AIRE CH3CHO + H2O
CH3CHO + C2H5OH CH2=CH-CH=CH2 + H2O
Obtención del Estireno
También llamado vinilbenceno, se prepara a partir del benceno y acetileno mediante la reacción de Friedel-Crafts. El etilbenceno obtenido se deshidrogena por su mezcla con vapor a 800 ºC , en presencia de un catalizador de bauxita:

Métodos de Producción del Caucho SBR
A continuación se encuentra uncuadro comparando las propiedades de cauchos SBR obtenidos por ambos procesos:
Las proporciones respectivas de butadieno y estireno en el copolímero son de aproximadamente 75 y 25% en peso para un caucho SBR Sintético. Este tipo de goma es fabricado mediante dos tipos de procesos industriales:
Procesos en los cuales la polimerización se lleva a cabo por medio de radicales libres en emulsiónen agua y a baja temperatura (polimerización en emulsión en frío). Notar que el método de polimerización en caliente (goma caliente) que usaba persulfatos como iniciadores, se descartó en favor de la polimerización en frío, que se difundió con la adopción de sistemas redox
Procesos de polimerización en solución aniónica.
A continuación se encuentra un cuadro comparando las propiedades decauchos SBR obtenidos por ambos procesos:
Propiedades
Emulsión en Frío
Solución
Resistencia a la tensión (Kg/cm2)
211
227
Elongación a la rotura (%)
380
470
Módulo (300%) (Kg/cm2)
155
137
Resistencia al desgarro (lb/in a 20ºC)
320
310
Procesos de Emulsión en Frío
Esta es la técnica más usada, y representa el 90% de la capacidad de producción mundial. Todos los procesos soncontinuos y generalmente están altamente automatizados. Tienen la capacidad de producir muchos tipos de SBR.
Los licenciatarios del proceso son Firestone Tire and Rubber Company (Compañía Firestone de Neumáticos y Goma, USA), Goodrich (USA), Polymer Corporation (Canadá), e International Synthetic Rubber (Goma Sintética Internacional, Reino Unido).
Cada instalación posee cuatro secciones:Preparación de reactivos
Polimerización.
Recuperación de monómeros.
Coagulación y secado de goma.     
Preparación de reactivos
Los monómeros son tratados con soda cáustica en tanques agitados para remover los inhibidores de polimerización usados para el transporte y almacenamiento de monómeros. A continuación los efluentes son lavados con agua para remover cualquier vestigio de cáustica. Los...