Znalosť BIIR

brómbutylguma(BIIR) je modifikovaný produkt IIR. Účelom úpravy je zlepšiť aktivitu IIR, zlepšiť jeho kompatibilitu s nenasýteným kaučukom, zlepšiť samoadhéziu, vzájomnú priľnavosť a schopnosť ko-sieťovania pri zachovaní pôvodných vlastností IIR. IIR bromácia nielenže zvyšuje sieťovacie miesto, ale tiež zvyšuje reaktivitu dvojitej väzby. Je to preto, že väzbová energia väzby C-Br je malá a vulkanizačná reaktivita brómbutylového kaučuku je vysoká, takže má vyššiu rýchlosť vulkanizácie a silnú prispôsobivosť vulkanizácie a má lepší ko-vulkanizačný výkon s kaučukom na všeobecné použitie. . to je dobré. V porovnaní s bežnou butylovou gumou má brómbutylová guma nasledujúce vlastnosti: (1) rýchla vulkanizácia; (2) dobrá kompatibilita s prírodným kaučukom a styrén-butadiénovým kaučukom; (3) s prírodným kaučukom, styrén-butadiénovým kaučukom Lepšia priľnavosť kaučuku; (4) môže byť vulkanizovaný samotným oxidom zinočnatým (BIIR je jediný elastomér, ktorý môže byť vulkanizovaný samotnou sírou alebo oxidom zinočnatým) a metódy vulkanizácie sú diverzifikované; (5) má dobrú tepelnú odolnosť.

S toľkými výhodami, brómbutylgumapostupne nahrádza obyčajný butylgumav rôznych aplikáciách, ako sú radiálne pneumatiky, diagonálne pneumatiky, bočnice, duše, vložky nádob, farmaceutické zátky a vložky strojov a iné priemyselné produkty. Brómbutylová guma je nenahraditeľnou surovinou pre výrobu bezdušových pneumatík a medicínskych produktov.

1 Spôsob výroby brómbutylového kaučuku

Metódy prípravy BIIR zahŕňajú metódu suchého miešania bromácie a metódu bromácie v roztoku. Metóda bromácie za sucha sa pripraví tepelným zmiešaním N-brómsukcínimidu, dibrómdimetylhydantoínu alebo brómu adsorbovaného na aktívnom uhlí (hmotnostná frakcia 0,312) s IIR na otvorenom mlyne. BIIR; metóda roztokovej bromácie sa pripraví rozpustením IIR v chlórovanom uhľovodíkovom rozpúšťadle a potom zavedením brómu s hmotnostným zlomkom približne 0,03. Proces je nepretržitý a kvalita produktu je jednotná a stabilná. Optimálny hmotnostný podiel brómu v BIIR je 0,017-0,022.

2 Aplikačná štúdia brómbutylu

2.1 Požiadavky na proces

V molekulárnom reťazci brómbutylového kaučuku sú dvojité väzby a obsahuje aj atómy brómu. Preto sa na vulkanizáciu môžu použiť rôzne metódy. Vulkanizačný systém by sa mal vyberať podľa fyzikálnych vlastností požadovaných gumovými výrobkami. Proces miešania, kalandrovania a vytláčania brómbutylového kaučuku je podobný ako pri obyčajnom butylovom kaučuku s rovnakou viskozitou Mooney, ale pretože brómbutylový kaučuk rýchlo vulkanizuje a ľahko sa pripaľuje, je potrebné venovať pozornosť nasledujúcim podmienkam:

1. Teplota miešania gumy. Ak teplota miešania brómbutylového kaučuku presiahne 130 °C, hrozí nebezpečenstvo popálenia, a ak je teplota príliš vysoká, gumová zmes sa ľahko rozbije, čo má za následok zlé spracovanie gumovej zmesi.

2. Brómbutylová guma je korozívna pre formy, preto by mala byť počas formovania chránená, napríklad používaním vysokokvalitných foriem a ich ochranou nátermi, vyhýbaním sa používaniu prostriedkov na uvoľňovanie foriem na báze vody a udržiavaním vysokých teplôt, aby sa predišlo opakovaným výkyvom plesní. teplota Počkajte.

2.2 Systém kombinovania a miešania

2.2.1 IIR/BIIR

Použitie BIIR / IIR v kombinácii môže zlepšiť spracovateľský výkon a fyzikálne vlastnosti IIR a zároveň môže skrátiť čas vytvrdzovania IIR a medzifázová adhézia lepidla je veľká a viskozita gumy zlúčenina sa zníži a výkon spracovania sa zlepší. Okrem toho je pridanie bežnej butylovej gumy k brómbutylovej gume tiež dôležitým spôsobom, ako znížiť výrobné náklady.

Kombinácia obyčajného butylového kaučuku a brómbutylového kaučuku môže zlepšiť samoadhéziu kaučukovej zmesi a výkonnosť procesu je dobrá; so zvýšením množstva brómbutylového kaučuku v kombinovanom kaučuku sa evidentne zrýchli rýchlosť vulkanizácie a UV absorbancia kombinovanej kaučuku a ľahko oxidovateľného kaučuku Dva indikátory sa budú postupne zlepšovať; zmena obsahu brómbutylu v kombinovanom kaučuku nemá veľký vplyv na fyzikálne a mechanické vlastnosti a vlastnosti proti starnutiu kombinovaného kaučuku; je prijatý vulkanizačný systém kombinovanej gumy z obyčajnej butylovej gumy a brómbutylovej gumy. Dobre funguje sírová vulkanizácia alebo morfolínová vulkanizácia.

2.2.2 Kombinovaný systém NR/BIIR

Brómbutylový kaučuk je možné použiť v kombinácii s prírodným kaučukom v akomkoľvek pomere. Brómbutylová guma a prírodný kaučuk sa používajú spoločne a rýchlosť vulkanizácie je rýchla, čo môže zlepšiť vzduchotesnosť prírodného kaučuku a zlepšiť jeho tepelnú odolnosť, odolnosť voči poveternostným vplyvom a odolnosť voči rôznym chemikáliám. Prírodný kaučuk na druhej strane môže zlepšiť adhézne vlastnosti zlúčenín na báze brómbutylového kaučuku.

Najväčšie množstvo brómbutylového kaučuku pri výrobe pneumatík sa používa vo formulácii vnútornej vložky bezdušových pneumatík. Niektoré štúdie porovnávali vnútornú výstelku z brómbutylovej gumy a zmes vnútornej výstelky kombinovanú z brómbutylovej gumy/prírodnej gumy, výsledky ukazujú, že účelom kombinácie BIIR a NR je zlepšiť priľnavosť samotnej zmesi a zlepšiť jej fyzikálne vlastnosti, skrátiť dobu jej vytvrdzovania. . V literatúre sa tiež poukazuje na to, že ďalší dôvod na zmiešanie BIIR s NR namiesto 100 % použitia BIIR na formuláciu vnútornej vložky je z hľadiska výrobných nákladov a riadenia výrobného procesu. Malo by sa však poznamenať, že keďže zmiešaním BIIR a NR je pri skutočnom použití ťažké dosiahnuť homogénnu fázu, nepriaznivo to ovplyvní vlastnosti kaučukovej zmesi. Bezolejová nízka viskozita Mooney, ľahko spracovateľný 100% BIIR na zabezpečenie minimálnej priepustnosti vzduchu a vody. V súčasnosti sa použitie BIIR vo formulácii vnútornej vložky líši pri rôznych výrobkoch z pneumatík. Produkty známych značiek budú používať 100% BIIR alebo CIIR; celooceľové vysokovýkonné bezdušové radiálne pneumatiky a vysokorýchlostné osobné pneumatiky (ako V 100% BIIR alebo CIIR. Pre celooceľové nosné radiálne pneumatiky s dušami a osobné pneumatiky s nižšími rýchlostnými stupňami (ako je trieda S, T-grade), BIIR guma je zmiešaná s NR.

2.2.3 Kombinovaný systém EPDM/BIIR

Kombinácia brómbutylového kaučuku a EPDM kaučuku môže zmeniť rýchlosť vulkanizácie (s nárastom obsahu brómbutylového kaučuku v kombinovanom kaučuku rýchlosť vulkanizácie prudko klesá, až obsah brómbutylového kaučuku dosiahne 50 %), nasledovaný opačným trendom. priľnavosť, vzduchotesnosť a tlmiace vlastnosti zmesí na tejto báze, naopak, EPDM guma môže zlepšiť krehkosť zmesí na báze brómbutylovej gumy pri nízkych teplotách, odolnosť voči ozónu a tepelnú odolnosť.

2.2.4 Kombinovaný systém BIIR/CR

Účelom použitia brómbutylového kaučuku spolu s neoprénom je najmä zníženie ceny kaučuku na báze brómbutylového kaučuku. Brómbutyl, podobne ako neoprén typu G a W, možno vulkanizovať oxidom zinočnatým alebo sírou. Kombinácia brómbutylového kaučuku a neoprénového kaučuku má dobrú tepelnú odolnosť a odolnosť voči ozónu a odolnosť voči deformácii v tlaku a odolnosť voči poveternostným vplyvom sú rovnaké ako u neoprénu.

2.2.5 Kombinovaný systém BIIR/NBR

Použitie nitrilového kaučuku v brómbutylovom kaučuku môže zlepšiť odolnosť kaučukovej zmesi voči oleju a chemickú odolnosť a zlepšiť kompresný výkon produktu, ale fyzikálne a mechanické vlastnosti sú zlé. Pri použití v kombinácii s nitrilovým kaučukom môže brómbutylový kaučuk tiež zlepšiť pružnosť nitrilového kaučuku pri nízkych teplotách, odolnosť voči ozónu, odolnosť voči esterom a ketónom, ale odolnosť voči oleju a pevnosť v ťahu sú znížené.

2.2.6 Kombinovaný systém BR/BIIR

Účelom spoločného používania cis-butadiénového kaučuku a brómbutylového kaučuku je využiť dobrú trakciu brómbutylového kaučuku za mokra a dobrú odolnosť cis-butadiénového kaučuku proti opotrebovaniu a nízky valivý odpor, aby sa navzájom dopĺňali a učili sa jeden od druhého. Zmesi BR/BIIR sa používajú v zmesiach behúňa a sú vystužené oxidom kremičitým, pretože zmesi behúňa obsahujúce brómbutylový kaučuk majú dobrú priľnavosť za mokra, ale zlú odolnosť proti oderu, pretože po prvé, interakcia medzi butylovým kaučukom a sadzami je slabá a väzba gumy a oxid kremičitý cez silán môže výrazne zlepšiť interakciu medzi butylovou gumou a plnivom a získať dobrý výstužný účinok. Pridanie brómbutylového kaučuku vystuženého oxidom kremičitým do zmesi behúňa butadiénového kaučuku výrazne zlepšuje tri hlavné vlastnosti zmesi behúňa: odolnosť proti opotrebovaniu, trakciu a valivý odpor.

x

Brómbutylový kaučuk má dobrú recyklačnú funkciu, čo je tiež hlavnou výhodou brómbutylového kaučuku, ktorý sa líši od iných kaučukov. Proces regenerácie brómbutylového kaučuku je veľmi jednoduchý. Nepotrebuje prejsť zložitými procesmi, ako je vysokoteplotné odsírenie. Môže sa používať, pokiaľ prechádza určitým žuvaním a je dobre zmiešaný s pôvodným kaučukom z brómbutylového kaučuku. Brómbutylová zmes pridávaná s regenerovaným kaučukom bude postupne znižovať svoju pevnosť v ťahu a zvyšovať svoje predĺženie so zvyšovaním množstva regenerovaného kaučuku, ale táto zmena nie je zrejmá, najmä množstvo pridaného regenerovaného kaučuku. V rámci 15 % sú vlastnosti brómbutylového kaučuku dobre zachované a regenerovaný kaučuk nemá veľký vplyv na starnutie brómbutylu. Navyše kombinácia regenerovanej gumy a originálnej gumy v zásade neovplyvňuje chemické vlastnosti produktu.

2.4 Proces zosieťovania a mechanizmus BIIR

Scott PJ a kol. študovali tepelnú stabilitu BIIR a modelu malých molekúl (BPMN) a zistili, že zovšeobecnená analýza modelu malých molekúl BPMN je veľmi blízka skutočnému správaniu BIIR a možno ju použiť na štúdium mechanizmu vulkanizácie BIIR. BIIR podlieha izomerizácii, keď je pri teplote sulfurizácie. Vznik izomerizácie závisí vo veľkej miere od koncentrácie bromovodíka v systéme. Keď sa z BIIR odstráni bromovodík, v molekulovom reťazci BIIR sa vytvoria konjugované diény. štruktúrou a je sprevádzaná izomerizáciou.