Poznavanje BIIR

2022-06-23

bromobutilgume(BIIR) je modificiran produkt IIR. Namen modifikacije je izboljšati aktivnost IIR, izboljšati njegovo združljivost z nenasičenim kavčukom, izboljšati samooprijem, medsebojno oprijemljivost in sposobnost sozamreževanja, ob ohranjanju originalnih lastnosti IIR. IIR bromiranje ne le poveča mesto zamreženja, ampak tudi poveča reaktivnost dvojne vezi. To je zato, ker je vezna energija vezi C-Br majhna in je vulkanizacijska reaktivnost bromobutilnega kavčuka visoka, zato ima večjo hitrost vulkanizacije in močno prilagodljivost vulkanizacije ter ima boljšo ko-vulkanizacijsko učinkovitost z gumo za splošno uporabo. . dobro je. V primerjavi z navadnim butilnim kavčukom ima bromobutilni kavčuk naslednje značilnosti: (1) hitro vulkanizacijo; (2) dobra združljivost z naravnim kavčukom in stiren-butadienskim kavčukom; (3) z naravnim kavčukom, stiren-butadienski kavčuk Izboljšana je oprijemljivost gume; (4) mogoče ga je vulkanizirati samo s cinkovim oksidom (BIIR je edini elastomer, ki ga je mogoče vulkanizirati samo z žveplom ali s cinkovim oksidom), metode vulkanizacije pa so raznolike; (5) ima dobro toplotno odpornost.

S toliko prednostmi, bromobutilgumepostopoma nadomešča navadni butilgumev različnih aplikacijah, kot so radialne pnevmatike, prečne pnevmatike, stranske stene, zračnice, obloge posod, farmacevtski zamaški in strojne obloge ter drugi industrijski izdelki. Bromobutil kavčuk je nenadomestljiva surovina za izdelavo pnevmatik brez zračnic in medicinskih izdelkov.

1 Metoda proizvodnje bromobutilnega kavčuka

Metode priprave BIIR vključujejo metodo bromiranja s suhim mešanjem in metodo bromiranja v raztopini. Metoda bromiranja s suhim mešanjem se pripravi s termičnim mešanjem N-bromosukcinimida, dibromodimetilhidantoina ali broma, adsorbiranega z aktivnim ogljem (masni delež 0,312), z IIR na odprtem mlinu. BIIR; Metoda bromiranja raztopine se pripravi z raztapljanjem IIR v topilu s kloriranim ogljikovodikom in nato z uvedbo broma z masnim deležem približno 0,03. Postopek je neprekinjen, kakovost izdelka pa enotna in stabilna. Optimalni masni delež broma v BIIR je 0,017-0,022.

2 Študija uporabe bromobutila

2.1 Procesne zahteve

V molekulski verigi bromobutilnega kavčuka so dvojne vezi, vsebuje pa tudi atome broma. Zato se lahko za vulkanizacijo uporabljajo različne metode. Sistem vulkanizacije je treba izbrati glede na fizikalne lastnosti, ki jih zahtevajo izdelki iz gume. Postopek mešanja, kalandriranja in ekstrudiranja bromobutilnega kavčuka je podoben postopku običajnega butilnega kavčuka z enako Mooneyjevo viskoznostjo, toda ker se bromobutilni kavčuk hitro vulkanizira in ga je enostavno zažgati, je treba paziti na naslednje pogoje:

1. Temperatura mešanja gume. Če temperatura mešanja bromobutilnega kavčuka preseže 130°C, obstaja nevarnost opeklin, če je temperatura previsoka, pa se gumijasta zmes zlahka zlomi, kar ima za posledico slabo obdelavo gumene zmesi.

2. Bromobutilna guma je jedka za kalupe, zato jo je treba med oblikovanjem zaščititi, na primer z uporabo visokokakovostnih kalupov in njihovo zaščito s premazi, izogibanjem uporabi sredstev za ločevanje plesni na vodni osnovi in ​​vzdrževanjem visokih temperatur, da preprečimo ponavljajoča se nihanja v plesni. temperatura Počakajte.

2.2 Sistem kombiniranja in mešanja

2.2.1 IIR/BIIR

Uporaba BIIR/IIR v kombinaciji lahko izboljša zmogljivost obdelave in fizikalne lastnosti IIR, hkrati pa lahko skrajša čas strjevanja IIR, medfazni oprijem lepila pa je velik in viskoznost gume spojina se zmanjša in učinkovitost obdelave se izboljša. Poleg tega je dodajanje navadnega butilnega kavčuka bromobutilnemu kavčuku prav tako pomemben način za zmanjšanje proizvodnih stroškov.

Kombinacija navadnega butilnega kavčuka in bromobutilnega kavčuka lahko izboljša samooprijemljivost gumijaste zmesi, učinkovitost postopka pa je dobra; s povečanjem količine bromobutilnega kavčuka v kombiniranem kavčuku se hitrost vulkanizacije očitno pospeši, UV-absorpcija kombiniranega kavčuka in zlahka oksidiranega oba indikatorja pa se bosta postopoma izboljšala; sprememba vsebnosti bromobutila v mešanici nima velikega vpliva na fizikalne in mehanske lastnosti ter lastnosti staranja mešanice; sprejet je vulkanizacijski sistem kombinirane gume iz navadne butilne gume in bromobutilne gume. Vulkanizacija z žveplom ali vulkanizacija z morfolinom deluje dobro.

2.2.2 Kombinirani sistem NR/BIIR

Bromobutil kavčuk se lahko uporablja v kombinaciji z naravnim kavčukom v poljubnem razmerju. Bromobutilni kavčuk in naravni kavčuk se uporabljata skupaj, hitrost vulkanizacije pa je visoka, kar lahko izboljša zračno tesnost naravnega kavčuka in izboljša njegovo toplotno odpornost, odpornost na vremenske vplive in odpornost na različne kemikalije. Po drugi strani pa lahko naravni kavčuk izboljša adhezivne lastnosti spojin na osnovi bromobutilnega kavčuka.

Največja količina bromobutilnega kavčuka pri proizvodnji pnevmatik se uporablja v formulaciji notranjega sloja pnevmatik brez zračnic. Nekatere študije so primerjale notranjo oblogo iz bromobutilnega kavčuka in mešanico notranje obloge iz bromobutilnega kavčuka/naravnega kavčuka, rezultati kažejo, da je namen kombinacije BIIR in NR izboljšati oprijem same spojine in izboljšati njene fizikalne lastnosti, skrajšati čas strjevanja . V literaturi je tudi poudarjeno, da je še en razlog za mešanje BIIR z NR namesto 100-odstotne uporabe BIIR za formulacijo notranje obloge z vidika proizvodnih stroškov in nadzora proizvodnega procesa. Vendar je treba opozoriti, da je samo mešanje BIIR in NR težko doseči homogeno fazo pri dejanski uporabi, kar bo negativno vplivalo na delovanje gumene zmesi. Brez olja z nizko Mooneyjevo viskoznostjo, enostaven za obdelavo 100 % BIIR za zagotovitev minimalne prepustnosti zraka in vode. Trenutno se uporaba BIIR v formulaciji notranje obloge razlikuje glede na različne izdelke pnevmatik. Izdelki znanih blagovnih znamk bodo uporabljali 100% BIIR ali CIIR; v celoti jeklene radialne pnevmatike brez zračnic za težke obremenitve in potniške pnevmatike za visoke hitrosti (kot so V 100 % BIIR ali CIIR. Za v celoti jeklene radialne pnevmatike za prenašanje tovora z zračnicami in potniške pnevmatike z nižjimi hitrostnimi razredi (kot je razred S, T-razred), BIIR guma je mešana z NR.

2.2.3 Kombinirani sistem EPDM/BIIR

Kombinacija bromobutilnega kavčuka in EPDM kavčuka lahko spremeni hitrost vulkanizacije (ko se vsebnost bromobutilnega kavčuka v kombiniranem kavčuku poveča, se hitrost vulkanizacije močno zmanjša, dokler vsebnost bromobutilnega kavčuka ne doseže 50%), čemur sledi nasprotni trend), izboljšanje oprijem, zrakotesnost in dušilne lastnosti spojin, ki temeljijo na tem, nasprotno, EPDM guma lahko izboljša nizkotemperaturno krhkost spojin na osnovi bromobutilnega kavčuka, odpornost na ozon in toplotno odpornost.

2.2.4 Kombinirani sistem BIIR/CR

Namen uporabe bromobutilne gume skupaj z neoprenom je predvsem znižanje stroškov gume na osnovi bromobutilne gume. Bromobutil, tako kot neopren tipa G in W, je mogoče vulkanizirati s cinkovim oksidom ali žveplom. Kombinacija bromobutilnega kavčuka in neoprenskega kavčuka ima dobro toplotno odpornost in odpornost na ozon, odpornost na stiskanje in odpornost proti vremenskim vplivom pa sta enaki kot pri neoprenu.

2.2.5 Kombinirani sistem BIIR/NBR

Uporaba nitrilnega kavčuka v bromobutilnem kavčuku lahko izboljša odpornost na olje in kemično odpornost gumene zmesi ter izboljša delovanje kompresijskega nastavka izdelka, vendar so fizikalne in mehanske lastnosti slabe. Ko se uporablja v kombinaciji z nitrilno gumo, lahko bromobutilna guma izboljša tudi fleksibilnost pri nizkih temperaturah, odpornost na ozon, odpornost na estre in odpornost na ketone nitrilne gume, vendar se odpornost na olje in natezna trdnost zmanjšata.

2.2.6 Kombinirani sistem BR/BIIR

Namen skupne uporabe cis-butadienskega kavčuka in bromobutilnega kavčuka je izkoristiti dober oprijem bromobutilnega kavčuka na mokri podlagi ter dobro odpornost proti obrabi in nizek kotalni upor cis-butadienskega kavčuka, da se medsebojno dopolnjujeta in se učimo drug od drugega. Mešanice BR/BIIR se uporabljajo v zmesi tekalne plasti in so ojačane s silicijevim dioksidom, ker imajo zmesi tekalne plasti, ki vsebujejo bromobutil kavčuk, dober oprijem na mokri podlagi, vendar slabo odpornost proti obrabi, zaradi Prvič, interakcija med butilno gumo in sajami je slaba in spoj gume in silicijev dioksid prek silana lahko močno izboljša interakcijo med butilnim kavčukom in polnilom ter pridobi dober učinek ojačitve. Dodatek bromobutilnega kavčuka, ojačanega s silicijevim dioksidom, zmesi tekalne plasti butadienskega kavčuka znatno izboljša tri glavne lastnosti zmesi tekalne plasti: odpornost proti obrabi, oprijem in kotalni upor.

2.3 Recikliranje bromobutilnega kavčuka

Bromobutilna guma ima dobro funkcijo recikliranja, kar je tudi velika prednost bromobutilne gume, ki se razlikuje od drugih gum. Postopek regeneracije bromobutilne gume je zelo preprost. Ni mu treba skozi zapletene postopke, kot je visokotemperaturno razžveplanje. Uporablja se lahko, dokler je podvržen določenemu žvečenju in je dobro pomešan z originalno gumo bromobutilne gume. Bromobutilna spojina, dodana predelanemu kavčuku, bo postopoma zmanjšala svojo natezno trdnost in povečala njen raztezek s povečanjem količine predelanega kavčuka, vendar ta sprememba ni očitna, zlasti količina dodanega predelanega kavčuka. Znotraj 15 % se lastnosti bromobutilne gume dobro ohranijo, predelana guma pa nima velikega vpliva na lastnosti staranja bromobutilne gume. Poleg tega kombinacija predelane gume in originalne gume v osnovi ne vpliva na kemične lastnosti izdelka.

2.4 Postopek navzkrižnega povezovanja in mehanizem BIIR

Scott PJ et al. preučevali toplotno stabilnost BIIR in modela majhnih molekul (BPMN) ter ugotovili, da je posplošena analiza modela majhnih molekul BPMN zelo blizu dejanskemu obnašanju BIIR in se lahko uporabi za preučevanje mehanizma vulkanizacije BIIR. BIIR bo podvržen izomerizaciji, ko bo pri temperaturi žveplanja. Nastajanje izomerizacije je v veliki meri odvisno od koncentracije vodikovega bromida v sistemu. Ko se vodikov bromid odstrani iz BIIR, bodo v molekularni verigi BIIR nastali konjugirani dieni. strukturo in ga spremlja izomerizacija.