Cunoașterea BIIR

Bromobutilcauciuc(BIIR) este un produs modificat al IIR. Scopul modificării este de a îmbunătăți activitatea IIR, de a îmbunătăți compatibilitatea acestuia cu cauciucul nesaturat, de a îmbunătăți autoaderența, adeziunea reciprocă și capacitatea de co-reticulare, menținând în același timp caracteristicile originale ale IIR. Bromurarea IIR nu numai că mărește site-ul de reticulare, dar, de asemenea, sporește reactivitatea dublei legături. Acest lucru se datorează faptului că energia de legătură a legăturii C-Br este mică, iar reactivitatea de vulcanizare a cauciucului bromobutil este mare, astfel încât are o viteză de vulcanizare mai rapidă și o adaptabilitate puternică la vulcanizare și are o performanță de co-vulcanizare mai bună cu cauciucul de uz general. . e bine. În comparație cu cauciucul butilic obișnuit, cauciucul bromobutil adaugă următoarele caracteristici: (1) vulcanizare rapidă; (2) compatibilitate bună cu cauciucul natural și cauciucul stiren-butadien; (3) cu cauciuc natural, cauciuc stiren-butadienic Performanța de aderență a cauciucului este îmbunătățită; (4) poate fi vulcanizat numai cu oxid de zinc (BIIR este singurul elastomer care poate fi vulcanizat numai cu sulf sau cu oxid de zinc), iar metodele de vulcanizare sunt diversificate; (5) are o rezistență bună la căldură.

Cu atât de multe avantaje, bromobutilcauciucxcauciucîntr-o varietate de aplicații, cum ar fi anvelopele radiale, anvelopele orientate, pereții laterali, camerele de aer, căptușeli pentru containere, dopuri farmaceutice și căptușeli pentru mașini și alte produse industriale. Cauciucul bromobutil este o materie primă de neînlocuit pentru fabricarea anvelopelor fără cameră și a produselor medicale.

1 Metoda de producție a cauciucului bromobutil

Metodele de preparare ale BIIR includ metoda de bromurare prin amestecare uscată și metoda de bromurare a soluției. Metoda de bromurare prin amestecare uscată se prepară prin amestecarea termică a N-bromosuccinimidei, dibromodimetilhidantoinei sau bromului adsorbit cu cărbune activ (fracție de masă 0,312) cu IIR pe o moară deschisă. BIIR; Metoda de bromurare a soluției se prepară prin dizolvarea IIR într-un solvent cu hidrocarburi clorurate și apoi introducerea de brom cu o fracție de masă de aproximativ 0,03. Procesul este continuu, iar calitatea produsului este uniformă și stabilă. Fracția de masă optimă a bromului în BIIR este 0,017-0,022.

2 Studiu de aplicare a bromobutilului

2.1 Cerințe de proces

Există legături duble în lanțul molecular al cauciucului bromobutil și conține, de asemenea, atomi de brom. Prin urmare, pentru vulcanizare pot fi utilizate diverse metode. Sistemul de vulcanizare trebuie selectat în funcție de proprietățile fizice cerute de produsele din cauciuc. Procesul de amestecare, calandrare și extrudare a cauciucului bromobutilic este similar cu cel al cauciucului butilic obișnuit cu aceeași vâscozitate Mooney, dar deoarece cauciucul bromobutil se vulcanizează rapid și este ușor de ars, trebuie să se acorde atenție următoarelor condiții:

1. Temperatura de amestecare a cauciucului. Dacă temperatura de amestecare a cauciucului bromobutil depășește 130 ° C, există pericolul de ars, iar dacă temperatura este prea mare, compusul de cauciuc se sparge ușor, rezultând o procesare proastă a compusului de cauciuc.

2. Cauciucul bromobutil este coroziv pentru matrițe, așa că ar trebui protejat în timpul turnării, cum ar fi utilizarea matrițelor de înaltă calitate și protejarea lor cu acoperiri, evitând utilizarea agenților de dezmolare pe bază de apă și menținând temperaturi ridicate pentru a evita fluctuațiile repetate ale mucegaiului temperatura Așteptați.

2.2 Sistem de combinare și amestecare

2.2.1 IIR/BIIR

Utilizarea BIIR/IIR în combinație poate îmbunătăți performanța de procesare și proprietățile fizice ale IIR și, în același timp, poate scurta timpul de întărire al IIR, iar aderența interfacială a adezivului este mare și vâscozitatea cauciucului. compusul este redus, iar performanța de procesare este îmbunătățită. În plus, adăugarea cauciucului butilic obișnuit la cauciucul bromobutil este, de asemenea, o modalitate importantă de reducere a costurilor de producție.

Combinația dintre cauciucul butilic obișnuit și cauciucul bromobutil poate îmbunătăți autoaderența compusului de cauciuc, iar performanța procesului este bună; odată cu creșterea cantității de cauciuc bromobutil din cauciucul combinat, viteza de vulcanizare este în mod evident accelerată, iar absorbanța UV a cauciucului combinat și a cauciucului ușor oxidat. Cei doi indicatori vor fi îmbunătățiți treptat; modificarea conținutului de bromobutil din cauciucul combinat nu are o influență mare asupra proprietăților fizice și mecanice și proprietăților de îmbătrânire ale cauciucului combinat; se adoptă sistemul de vulcanizare al cauciucului combinat din cauciuc butilic obișnuit și cauciuc bromobutil. Vulcanizarea cu sulf sau vulcanizarea morfolinei funcționează bine.

2.2.2 Sistem combinat NR/BIIR

Cauciucul bromobutil poate fi utilizat în combinație cu cauciucul natural în orice proporție. Cauciucul bromobutil și cauciucul natural sunt utilizate împreună, iar viteza de vulcanizare este rapidă, ceea ce poate îmbunătăți etanșeitatea cauciucului natural și poate îmbunătăți rezistența la căldură, rezistența la intemperii și rezistența la diferite substanțe chimice. Cauciucul natural, pe de altă parte, poate îmbunătăți proprietățile adezive ale compușilor pe bază de cauciuc bromobutil.

Cea mai mare cantitate de cauciuc bromobutil din producția de anvelope este utilizată în formularea căptușelii interioare a anvelopelor fără cameră. Unele studii au comparat căptușeala interioară din cauciuc bromobutil și compusul de căptușeală interioară combinat cauciuc bromobutil/cauciuc natural, rezultatele arată că scopul combinării BIIR și NR este de a îmbunătăți aderența compusului în sine și de a îmbunătăți proprietățile sale fizice, de a scurta timpul de întărire. . De asemenea, se subliniază în literatură că un alt motiv pentru amestecarea BIIR cu NR, mai degrabă decât 100% folosind BIIR pentru formularea căptușelii interioare este din perspectiva costului de producție și a controlului procesului de producție. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, deoarece amestecul de BIIR și NR în sine este dificil de realizat o fază omogenă în utilizarea efectivă, va afecta negativ performanța compusului de cauciuc. Vâscozitate Mooney scăzută fără ulei, ușor de procesat 100% BIIR pentru a asigura o permeabilitate minimă la aer și apă. În prezent, utilizarea BIIR în formularea căptușelii interioare variază în funcție de diferite produse de anvelope. Produsele mărcilor cunoscute vor folosi 100% BIIR sau CIIR; anvelope radiale fără cameră pentru sarcini grele din oțel și anvelope pentru pasageri de mare viteză (cum ar fi V 100% BIIR sau CIIR. Pentru anvelopele radiale de transport de sarcină din oțel, cu camere de aer și anvelope pentru pasageri cu grade de viteză mai mici (cum ar fi clasa S, T-grade), cauciucul BIIR este amestecat cu NR.

2.2.3 Sistem combinat EPDM/BIIR

Combinația de cauciuc bromobutil și cauciuc EPDM poate modifica viteza de vulcanizare (pe măsură ce conținutul de cauciuc bromobutil din cauciucul combinat crește, viteza de vulcanizare scade brusc până când conținutul de cauciuc bromobutil ajunge la 50%), urmată de tendința opusă), îmbunătățind aderența, etanșeitatea la aer și proprietățile de amortizare ale compușilor bazați pe aceasta, dimpotrivă, cauciucul EPDM poate îmbunătăți fragilitatea la temperaturi joase a compușilor pe bază de cauciuc bromobutil, rezistența la ozon și rezistența la căldură.

2.2.4 Sistem combinat BIIR/CR

Scopul utilizării cauciucului bromobutil împreună cu neoprenul este în principal reducerea costului cauciucului pe bază de cauciuc bromobutil. Bromobutilul, precum neoprenul de tip G și W, poate fi vulcanizat cu oxid de zinc sau sulf. Combinația de cauciuc bromobutil și cauciuc neopren are o rezistență bună la căldură și ozon, iar rezistența la compresie și rezistența la intemperii sunt aceleași cu cele ale neoprenului.

2.2.5 Sistem combinat BIIR/NBR

Utilizarea cauciucului nitrilic în cauciucul bromobutil poate îmbunătăți rezistența la ulei și rezistența chimică a compusului de cauciuc și poate îmbunătăți performanța de compresie a produsului, dar proprietățile fizice și mecanice sunt slabe. Când este utilizat în combinație cu cauciucul nitrilic, cauciucul bromobutil poate îmbunătăți, de asemenea, flexibilitatea la temperaturi scăzute, rezistența la ozon, rezistența la esteri și rezistența la cetone a cauciucului nitrilic, dar rezistența la ulei și rezistența la tracțiune sunt reduse.

2.2.6 Sistem combinat BR/BIIR

Scopul utilizării împreună a cauciucului cis-butadien și a cauciucului bromobutil este de a folosi tracțiunea umedă bună a cauciucului bromobutil și rezistența bună la uzură și rezistența scăzută la rulare a cauciucului cis-butadienă pentru a se completa și a învăța unul de la celălalt. Amestecurile BR/BIIR sunt utilizate în compușii benzii de rulare și sunt întărite cu silice, deoarece compușii benzii de rulare care conțin cauciuc bromobutil au o tracțiune bună pe umezeală, dar o rezistență slabă la abraziune, din cauza, în primul rând, interacțiunea dintre cauciucul butilic și negru de fum este slabă și cuplarea cauciucului. și silice prin silan poate îmbunătăți foarte mult interacțiunea dintre cauciucul butilic și umplutură și poate obține un efect bun de întărire. Adăugarea cauciucului bromobutilic armat cu silice la compusul de cauciuc butadien al benzii de rulare îmbunătățește semnificativ cele trei proprietăți majore ale compusului benzii de rulare: rezistența la uzură, tracțiunea și rezistența la rulare.

2.3 Reciclarea cauciucului bromobutil

Cauciucul bromobutil are o funcție bună de reciclare, care este, de asemenea, un avantaj major al cauciucului bromobutil diferit de alte cauciucuri. Procesul de regenerare a cauciucului bromobutil este foarte simplu. Nu trebuie să treacă prin procese complicate, cum ar fi desulfurarea la temperatură ridicată. Poate fi folosit atâta timp cât suferă o anumită masticație și este bine amestecat cu cauciucul original din cauciuc bromobutil. Compusul bromobutil adăugat cu cauciuc recuperat își va scădea treptat rezistența la tracțiune și își va crește alungirea odată cu creșterea cantității de cauciuc recuperat, dar această schimbare nu este evidentă, în special cantitatea de cauciuc recuperat adăugată. În 15%, proprietățile cauciucului bromobutil sunt bine menținute, iar cauciucul recuperat nu are un efect prea mare asupra proprietăților de îmbătrânire ale bromobutilului. În plus, combinația de cauciuc recuperat și cauciuc original nu afectează practic proprietățile chimice ale produsului.

2.4 Procesul de reticulare și mecanismul BIIR

Scott PJ și colab. a studiat stabilitatea termică a BIIR și a modelului de molecule mici (BPMN) și a constatat că analiza generalizată a modelului de molecule mici BPMN este foarte apropiată de comportamentul real al BIIR și poate fi aplicată studiului mecanismului de vulcanizare BIIR. BIIR va suferi izomerizare când este la temperatura de sulfurare. Generarea izomerizării depinde în mare măsură de concentrația de bromură de hidrogen din sistem. Când bromura de hidrogen este îndepărtată din BIIR, dienele conjugate se vor forma în lanțul molecular BIIR. structura și este însoțită de izomerizare.