交联溴化丁基橡胶与聚丙烯共混改性的研究全解
溴化丁基橡胶
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY89第71卷第2期Vol.71 No.22024年2月F e b .2024溴化丁基橡胶/聚酰胺热塑性硫化胶薄膜的制备与性能研究李德军1,杜 悦1,周志峰2,王清才2,赵天琪2,孙 攀3(1.北京燕山石化高科技术有限责任公司,北京 102500;2.北京橡胶工业设计研究院有限公司,北京 100143;3.中国石油化工股份有限公司北京化工研究院燕山分院,北京 102500)摘要:制备溴化丁基橡胶(BIIR )/聚酰胺(PA )热塑性硫化胶(TPV )薄膜(简称TPV 薄膜),对TPV 薄膜的拉伸性能、耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能和微观形貌等进行研究,并与传统轮胎橡胶(BIIR )气密层胶料进行对比。
结果表明,TPV 薄膜用作轮胎气密层材料,比橡胶气密层胶料具有更优异的耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能等,其气密层厚度不到橡胶气密层厚度的10%,是一种理想的轮胎轻量化材料。
关键词:溴化丁基橡胶;聚酰胺;热塑性硫化胶;薄膜;轮胎气密层中图分类号:TQ333.6;TQ334 文章编号:1000-890X (2024)02-0089-06文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2024.02.0089伴随新能源汽车的普及,为了延长新能源汽车的续航里程,轻量化成为汽车领域的研究热点。
通过动态硫化法,采用溴化丁基橡胶(BIIR )和聚酰胺(PA )制备的BIIR /PA 热塑性硫化胶(TPV )结合了BIIR 优异的气密性及PA 优良的加工性能和物理性能,其吹塑薄膜具有良好的气体阻隔性能和耐疲劳性能,适合用作无内胎轮胎气密层[1-2]。
研究[3-4]表明,TPV 代替丁基橡胶用于轮胎气密层,其薄膜气密层厚度只有丁基橡胶气密层厚度的20%,并具有更好的气压保持率。
TPV 薄膜气密层轮胎具有轻量化、高气压保持率、低油耗、低排放、低成本和长使用寿命等优点,受到越来越多的关注。
溴化工艺对溴化丁基橡胶溴含量及凝胶含量的影响
丁基胶乳(干胶含量44.2%):海 口鑫瑞科技有限 公司提供 ;液溴 、四氢呋喃、环 己酮:国药集团化学试剂 有限公 司;无水乙醇、95%乙醇、甲苯、氯仿、苯酚、丙 酮 :广州化学试剂厂 ;氢氧化钠 :广东光 华科技股份有 限公司 ;平平加 O:江苏省海岸石油化工 厂 ;以上试剂 均为分析纯 。
液溴 以体积 比 1:5溶 于 50%乙醇 中作为溴化剂 。 取 100 mL丁基胶乳于烧杯 中,用 900 mL蒸馏水进行 稀释 ,加入 1 g平平加 。搅拌制得稳定化丁基胶乳。
量取 100 mL稳 定 化 丁 基 胶 乳 于 烧杯 中 ,常温 下 逐滴滴加一定量溴化剂 ,磁力搅拌 ,反应一段时间后用 质量分数 10% NaOH溶液调节体系 pH值至7~8,然 后加人 95%乙醇溶液 ,搅拌 1 min使其澄清,抽滤得到 白色 沉淀 物 (产 物 ),用 蒸 馏 水 浸 泡 、洗 涤 ,放 人 恒温 鼓 风干燥箱中 ,70℃干燥 5 h即得溴化丁基橡胶产物。 1.3 分 析测试 1.3.1 BIIR 溴含 量 测 定 :称 取 10 nag BIIR样 品 ,采 用 Q6oo型 TG/DTG热 重分 析仪 ,升温 速率 lO℃/ min,在流量为 50 mL/min氮气气氛中,对样品进行热 降 解 。
BIIR第一阶段热 降解 是 由样品含溴单元脱溴形 成 HBr,再由脱去 的 HBr百 分含量来反推 BIIR样 品 中的溴含量 (X),计算公式如下 :
doi:10.16865 ̄.cnki.10oO.7555.2018.07.006 收稿 日期 :2017一O8.06 基金项 目:国家 自然科学基金 资助项 目(21264006) 通讯 联系人 :薛行华 .主要从事橡胶化学改性 研究 ,E-mail:xxh4O8@163.oom
硫化剂辛基酚醛树脂对热塑性溴化丁基橡胶/聚丙烯动态硫化弹性体性能的影响
Abstract:The bromo—isobutylene—isoprene rubber (BIIR)/polypropylene (PP) blend was prepared by dynamic vulcanization method. Oetyl phenolic resin (SP1045)was used as curing agent. The effects of
黏度 缓慢 增大 。动态流变测试表 明,对于非动态硫 化复合 物 ,随着 应变 ( ) 的增加 ,其 储能模 量 (G ) 维持恒定 ;
而对 于动态硫 化 复 合物 ,随 着 应 变 ( ) 的增 加 ,G 在 一 临界 应 变 值 时 明显 下 降 ,进 入 非 线 性 黏 弹 区 ,出现 了
显缩短 ,而且扭矩 曲线的斜率逐渐变大 。力学性能测试 表明 ,SP1045用量从 1 phr增加到 3 phr时 ,BIIR/PP复合物的
拉伸 强度 、硬度 、100%定伸应力明显提高 ,但 随着 SP1045用量的继续增加 ,上述性能指标增 加幅度不大 。毛 细管流 变测试表明 ,BIIR/PP复合体系呈 现假塑性 流体特 征 ,动态 硫化使 体系 黏度 增加 ,且 随着 SP1045用量 的增加 ,体系
中图 分 类 号 :TQ333.6;TQ334.2
文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :1005—5770 (2018)03—0109—05
Efect of Curing Agent Octyl Phenolic Resin Am ount on the Properties of Therm oplastic BIIR/P’P Dynam ic Vulcanized Rubber
橡胶硫化体系详解
硫化是胶料通过生胶分子间交联,形成三维网络结构,制备硫化胶的基本过程。
不同的硫化体系适用于不同的生胶。
橡胶硫化的研究一直在深入持久地进行,研究的目的主要是改进硫化胶的力学性能及其它性能,简化及完善工艺过程,降低硫化时有害物质的释放等等。
下面有针对性地简述当前使用的硫化体系。
不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系。
1.以硫黄,有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类,氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。
这是最通用的硫化体系。
但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。
2.烷基酚醛树脂。
3.多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。
4.双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等。
5.双马来酰亚胺,双丙烯酸酯。
两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。
6.用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。
饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时,可使用不同的硫化体系。
例如,硫化三元乙丙橡胶时,使用有机过氧化物与不饱和交联试剂,如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。
硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。
乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。
含卤原子橡胶或含功能性基团的橡胶。
聚氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯及氯化丁基橡胶等是最常用的含氯橡胶。
硫化氯丁橡胶通常采用ZnO与MgO的并用物,以乙撑硫脲(NA-22)、二硫化秋兰姆、二-邻-甲苯基二胍(促进剂BG)及硫黄作硫化促进剂。
硫化氯磺化聚乙烯时可使用如下硫化体系。
1.氧化铝、氧化铅和氧化镁的并用物,以及氧化镁和季戊四醇酯,以四硫化双五甲撑秋兰姆(促进剂TRA)及促进剂DM作硫化促进剂。
2.六次甲基四胺与己二酸及癸二酸盐及氧化镁。
3.有机胺与环氧化物作用的产物。
以下体系可用于氯化丁基橡胶硫化:1.氧化锌与硬脂酸、氧化镁、秋兰姆及苯并噻唑二硫化物等的并用物;2.乙烯基二硫脲与氧化锌及氧化镁的并用物。
3.多羟基甲基酚醛树脂与氧化锌的并用物。
EPDM的性能及其并用研究
EPDM的性能及其并用研究1、前言1.1 EPDM的结构三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯和丙烯为主要原料,并用少量的非共轭二烯烃在Zeigler-Netta催化剂作用下聚合而成的一种通用合成橡胶。
目前世界上约有20多个公司生产,共有100多个牌号(1),。
EPDM 具有优异的耐热、耐臭氧、耐老化和电绝缘性,且易与聚烯烃塑料共混,已广泛用于汽车配件、防水卷材、电线电缆及塑料改性等众多领域。
EPDM 与丁基橡胶并用制造汽车内胎,可延长内胎使用寿命。
由于用途广泛,在世界合成橡胶消费总量中,EPDM约占7%,其产耗量在合成橡胶中位居第三(2)。
在汽车用橡胶中,EPDM 是耗用量最大的胶种,主要是制造门窗密封胶条、散热器胶管及其他零件。
EPDM也称为饱和橡胶,与不饱和橡胶如NR(天然橡胶)、NBR(丁睛橡胶)等相比,其主链完全饱和,不饱和的第三单体为侧挂基团作为其硫化的活性点而存在;故其化学稳定性和热稳定性较高。
EPDM 分子主链和侧基上均无极性基团存在,因此,它也是非极性橡胶。
乙烯和丙烯的组成比例对EPDM的性能有着决定性的影响。
一般丙烯用量在30%-40% (mol)之间,且当丙烯用量增加,EPDM的玻璃化温度(Tg)升高。
丙烯用量低于27%时,其硫化胶及生胶强度均增加,但永久变形会增大,弹性会下降(3)”根据第三单体加入的种类不同,EPDM分为E、D和H型,即加入的第三单体分别为亚乙基降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD)和1, 4己二烯(HD),第三单体用量高,EPDM不饱和度高,硫化速度快,但其耐热性能变差。
1.2 EPDM的性能总的来说,EPDM具有高度的化学稳定性、卓越的耐天候性,其耐臭氧、耐热性能及其耐水蒸气性能也相当优异,同时还具有良好的电绝缘及耐磨性能;与硅橡胶、氟橡胶相比,其物理机械性能和综合性能比较均衡。
但其硫化速度较慢,黏结性及耐脂肪族溶剂性能较差。
(1)耐热空气老化性能EPDM具有优异的耐臭氧、耐热、耐天候性能,在通用橡胶中其老化性能最好。
BR_SBR橡胶共混
目录目录 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 11.前言---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22.橡胶共混改性 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2.1橡胶共混改性的目的 ------------------------------------------------------------------------------------- 2 2.2橡胶共混改性的方法 ------------------------------------------------------------------------------------- 3 2.3共混物形态结构的类型及与性能的关系 ------------------------------------------------------------ 32.3.1均相结构 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 32.3.2单相连续结构(海岛结构) ---------------------------------------------------------------------- 32.3.3两相连续结构(海海结构) ---------------------------------------------------------------------- 4 2.4影响共混物形态结构的因素 ---------------------------------------------------------------------------- 42.4.1组分的浓度-------------------------------------------------------------------------------------------- 42.4.2组分粘度 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 42.4.3内聚能 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.4.4组分相容性-------------------------------------------------------------------------------------------- 42.4.5共混时间 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 52.4.6共混方法 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 52.4.7加工助剂 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 5 2.5共交联 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 52.5.1同步硫化 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 62.5.2相间交联 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 62.6 顺丁橡胶(BR)/丁苯橡胶(BSR)共混改性 ------------------------------------------------------ 63.参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 81.前言共混是指共同混合,是一种物理方法,使几种材料均匀混合,以提高材料性能的方法,工业上用炼胶机将不同橡胶或橡胶与塑料,均匀地混炼成胶料是典型的例子,也可以在聚合物中加入某些特殊性能的成分以改变聚合物的性能如导电性能等。
溴化丁基橡胶概述
溴化丁基橡胶概述陈奕;薛行华【摘要】介绍溴化丁基橡胶(BIIR)的生产情况、溴化机理、制备方法及其应用情况,由于我国卤化丁基橡胶起步较晚,生产技术不是很完善.因此期望从溴化条件的优化、溴化剂的选择、助溶剂的选择、溴化废水的回收处理、溴化方式的转变这五个方面来改进BIIR的生产工艺,以达到提高我国BIIR的生产水平,提高丁基橡胶和溴化丁基橡胶的性价比,提高我国橡胶制品的质量,提高橡胶产品在国际上的竞争力的目的.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)008【总页数】4页(P1-3,21)【关键词】溴化丁基橡胶;溴化机理;制备方法;工艺改进【作者】陈奕;薛行华【作者单位】海南大学材料与化工学院,海南海口570228;海南大学材料与化工学院,海南海口570228【正文语种】中文【中图分类】TQ333.6溴化丁基橡胶(BIIR)是丁基橡胶(IIR)经溴化改性后得到的产物。
在丁基橡胶分子中引入溴原子,但未改变丁基橡胶的主链结构,因此BIIR具有IIR的一切特性。
对溴化丁基橡胶而言,由于溴原子的引入,不但使双键被活化;还产生了新的交联位置大大加快了硫化速度,并且硫化方式可以多样化;而且使自身的粘性增加,增强了和其他橡胶的相容性;为提高橡胶的机械性和工艺性能,一般加入白炭黑进行补强。
溴化丁基橡胶具有良好的化学稳定性、热稳定性、耐老化性、耐臭氧性、电绝缘性、减震性和低吸水性,但最突出的是气密性和水密性。
作为国家工信部发布的新材料产业“十二五”重点产品的新兴战略物资,溴化丁基橡胶是高性能、高附加值的合成橡胶的代表之一[1],被广泛利用于汽车无内胎轮胎、医药制品,橡胶工业制品中。
随着溴化丁基橡胶的生产需求的增加,迫切的希望改进其生产技术,提高生产效率。
1.1 国外的生产状况[2-7]丁基橡胶的硫化性能和与其他橡胶的联合性较差,为了改善丁基橡胶的硫化性能加强与其他橡胶的共硫化,于是提出了卤化丁基橡胶的概念。
聚丙烯复合材料在车用内饰件中的应用研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2024, 41(1): 75聚丙烯复合材料在车用内饰件中的应用研究进展云 宁(广西机电职业技术学院,广西 南宁 530007)摘 要: 综述了PP复合材料在车用内饰件中的应用研究进展。
使用添加铯钨纳米氧化物粉体改性的PP复合材料用于汽车内饰材料可以降低制件的表面温度。
采用石墨烯-金属有机骨架吸附材料对PP改性,用于汽车内饰材料可以解决气味和挥发性有机物的难题。
低挥发性有机物含量、低有害气体释放量的再生PP复合材料、再生PP组合物可用于制备汽车内饰件。
关键词: 聚丙烯 内饰件 透光性 再生中图分类号: TQ 325.1+4 文献标志码: A 文章编号: 1002-1396(2024)01-0075-04Application of PP composite materials in automotive interior decorationYun Ning(Guangxi Technological College of Machinery and Electricity ,Nanning 530007,China )Abstract : This article reviews the research progress of the application of polypropylene (PP ) composite materials in automotive interiors. PP composite materials modified with cesium tungsten nanooxide powder can be used to reduce the surface temperature of the automotive interior materials. The use of graphene-metal organic skeleton adsorbent material for PP modification can solve the problems of odor and volatile organic compounds in automotive interior materials. Recycled PP composites with low contents of volatile organic compounds and noxious gas release along with recycled PP compounds can be used for automotive interior parts.Keywords : polypropylene; interior part; translucency; recycling收稿日期: 2023-08-27;修回日期: 2023-10-26。
聚丙烯交联改性的研究
聚丙烯中的氢,由此产生聚丙烯的自 由基和形成在结合的 C-C 键,由于夺 氢反应而产生的叔位聚合物自由基因 在 β 位断裂,与聚合物断裂反应再结 合,而出现与交联反应竞争的化学反 应。
PP 的形变大,要想达到相同的形变, 就必须升高温度,即提高材料的热变 形温度。
凝胶含量的测定
凝胶含量的高低可用来表征交联 PP 的交联程度。如图 3 所示,凝胶含 量随 DCP 含量的增加先增加后降低,原 因是:当 DCP 含量过低时,不能有效 地引发 PP 产生大量的自由基,导致 PP 不能有效的交联。随着 DCP 含量的增 加,凝胶含量逐渐增大。但当 DCP 含 量过高时,DCP 分解产生的自由基直接 与交联助剂反应,致使交联助剂被消 耗,不能起到阻止大分子断链、稳定 大分子自由基的作用,降解占主导地 位,因而凝胶含量降低 [4]。在 PP 的化 学交联中,如何使 PP 大分子自由基稳
试样ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制备及聚丙烯的交联机理
将 PP 粉、 丙 酮 和 DCP、 抗 氧 剂、 交 联 助 剂 放 入 高 混 机 中, 盖 好 盖 子。 先低速搅拌 30s,再高速启动 3 分钟, 之后停止搅拌 , 低速放料。混合后的原 料,由双螺杆挤出机挤出造粒后,投 入 注 射 机 中, 注 射 成 各 种 测 试 试 样, 然后进行各种测试。
结果与讨论
交联助剂对冲击强度的影响
以 系 列 1. 松 节 油; 系 列 2. 松 节 油 / 苯乙烯;系列 3. 苯乙烯作为交联 助剂对冲击强度的影响。交联助剂的 不同结构对性能带来的影响不同。交 联助剂苯乙烯中有苯环,而苯环脆性 大,所以其冲击强度低,从而影响聚 丙烯交联体系冲击强度的提高 [3]。从 图 1 可 以 看 出, 随 DCP 含 量 的 增 加, PP 的冲击强度先上升后下降。原因是: 适度交联使聚丙烯形成空间网络结构, 有 利 于 吸 收 能 量, 故 冲 击 强 度 提 高。 当过度交联时,交联点过密,两交联 点之间网链教短,往往易造成应力集 中现象,在受到冲击时,易使材料断裂, 故冲击强度下降。
热塑性弹性体的研究进展
热塑性弹性体的研究进展刘丛丛伍社毛张立群目前,热塑性弹性体工业发展迅速,新品种不断涌现,商业地位日益重要。
热塑性弹性体(TPE )主要为嵌段或接枝聚合物,其中一相为橡胶相,贡献弹性;另一相为树脂,使热塑性弹性体具有强度,同时凭借链间作用力形成物理交联点,物理交联随温度的变化呈可逆变化,显示了热塑性弹性体的塑料加工特性。
据印度Bharat Book Bureau 日前的分析,世界热塑性弹性体(TPE)年增长率需求为6.4%,20l1年将增长至350万吨;产值将年增长7.8%,达到137亿美元,这是由于TPE 使用数量增长,以及能源价格的持续上升而提高了TPE 生产成本。
虽然美国仍是世界上某些产品如烯烃类TPE 最大的生产国,但中国占世界市场的份额预计将于2011年增长到35%,成为世界最大数量的TPE 生产国。
在用TPE部件制造的许多关键产品生产方面,中国将快速扩大并使之多样化,尤其是较高性能的材料,如共聚酯弹性体(COPE)和热塑性硫化弹性体(TPV)。
目前工业化生产的TPE 按制备工艺进行分类,TPE 分类见表1。
目前TPE 消费结构中,苯乙烯类热塑性弹性体(TPS )约占44%,聚烯烃类热塑性弹性体(TPO )占31%,聚氨酯类热塑性弹性体(TPU )占9.5%,其他TPE 占15%左右。
TPE 品种繁多,本文仅对应用最为广泛的苯乙烯类、聚氨酯类、聚烯烃类三种热塑性弹性体的性能做一简要介绍,其中对聚烯烃类中的热塑性硫化橡胶的国内外研究进展进行了综述。
一、苯乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是最早研究的热塑性弹性体,主要包括SBS 、氢化SBS(SEBS)、SIS 和氢化SIS 等,是目前世界上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。
从应用角度来看,苯乙烯类热塑性弹性体最令人感兴趣的是室温下的性能与硫化橡胶相似,另外其弹性模量异常高,并且不随相对分子质量变化。
苯乙烯类热塑性弹性体凭借其强度高、柔软、具有橡胶弹性、永久变形小的特点,在制鞋业、塑料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。
丁基橡胶胶黏剂
丁基橡胶胶黏剂涂料的研制与应用木材科学与工程201001班姓名:周永生学号:20101940摘要:简述了丁基橡胶胶黏剂的制备、能及特点,胶黏剂的研究,国内丁基橡胶胶黏剂的市场分析、发展展望。
关键词:丁基橡胶;胶黏剂;涂料;研究;发展展望引言丁基橡胶(IIR)是由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成,是世界上第四大合成橡胶胶种,具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化等特性,广泛应用于轮胎内胎、防水建材、减震材料等方面。
目前,美国埃克森美孚和德国朗盛公司的IIR 生产技术和产品开发能力在世界上处于领先地位,我国燕山石化公司引进意大利PI公司技术,建成我国唯一一套30 kt/a IlR装置,随后扩能至45 kt/a,并实现聚合釜国产化。
1.丁基橡胶胶黏剂丁基橡胶胶黏剂与多数橡胶型胶黏剂类似,可分为溶剂型及乳胶两种,溶剂型丁基橡胶胶黏剂由丁基橡胶与各种配合剂经混炼后溶于溶剂中制得。
丁基橡胶乳胶胶黏剂则是用含有阴离子乳化剂的丁基橡胶水分散体系配合以其他助剂混合制得。
丁基橡胶胶黏剂的各种配合剂与其他橡胶性胶黏剂的配合剂基本相同。
2.丁基橡胶胶黏剂涂料的制备A组分丁基橡胶100 对苯醌二肟4硬脂酸3 硫磺1.5氧化锌5 溶剂汽油570松香酯40.91% 异丙醇7.4B组分丁基橡胶100 氧化铅8硬脂酸 3 硫黄1.5氧化锌 5 溶剂汽油715半补强炉黑80 91%异丙醇7.0丁基橡胶胶黏剂的各种配合剂(1)硫化体系。
(2)增黏剂。
丁基橡胶具有很好的流变性,可以运用于各种树脂来调节胶黏剂的黏度及固化后的内聚强度。
常用的增黏树脂如萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、酚醛树脂、改性松香树脂及酯类。
用作压敏胶时,增黏树脂与增塑剂并用,常用的增塑剂有聚丁烯、聚丙烯、石蜡油、凡士林及长链的苯二甲酸酯,如邻苯二甲酸十三烷酯等。
(3)补强填料。
丁基橡胶补强填料都是橡胶胶黏剂通用的。
可以根据具体应用要求而选择,但是丁基橡胶具有结晶性,与天然橡胶、氯丁橡胶相似,本身具有较好的拉伸强度,因而加补强剂补强效果并不显著。
电子诱导反应加工的聚丙烯/橡胶粒子共混体
穿 透深 度 局 限 于 部 分 混 炼 体 积 。 由 于混 炼 期 间 ,
在 电子 穿 透深 度 内聚 合 物 不 断 变 化 , 因而 可 使 整 个 混炼 胶 得 到 改性 。此 外 , 电子 处 理 时 间和 电子
能 量 不 仅 分 别 控 制 剂 量 比 和 穿 透 深 度 , 且 在 而 E R P电子处 理 时 间 内还 影 响 自由基 产 生速 率与 Ie 混炼 速 率 ( 每转 的剂 量 ) 比 , 之 电子 能 量 控 制 了改 性体 积 与 混 炼 室 整 个 体 积 之 比。Nak r 其 同 sa 及 事通 过 电子 诱导 反 应性 加 工开 发 了 以全 同立构 聚 丙烯 和 三元 乙丙 橡 胶 ( P M) 基 的 热 塑性 硫 化 ED 为 胶 ( P 。使 E D 相 交 联 并 通 过 电 子诱 导 反 T V) P M 应工 艺 与基 质 接枝 。 电子 诱 导 反 应 与 R 和 P P P 的动 态硫 化 相 当 , 它 使 用 另 一 个 自 由基 生成 体 但
子对 含或 不 含 多 官 能单 体 ( F 的 RP P P M) / P共 混
体 进 行改 性 。该 工 艺 中 , 在熔 融混 炼 加工 期 间 的
熔 融状 态 下 施 加 所 需 的 吸 收 剂 量 。另 外 , 电子 的
用 密 炼 机 制 备 R / P( 0 5 ) R / P P P 5/ O 和 P P / P M( 0 5 / ) 混体 。所 用 P M ( ) 量 用 双 F 5/ 0 x共 F x的
还对 RP表 面进 行 了改 性 。本 文研 究 了在 电 子诱 导反 应性 加 工 ( I P 的动 态条 件 下 通 过 高 能 电 E Re )
NR与SBR并用的研究进展及其应用
NR/SBR并用胶的应用及改性研究进展1.前言1.1 NR的结构特点及其应用通常我们所说的天然橡胶,是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳,经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。
天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,分子式是(GHs) n,其橡胶炷(聚异戊二烯)含量在90% 以上,还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。
由于天然橡胶的分子链中含有不饱和双键,所以天然橡胶是一种化学反应活性较强的物质,光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、猛等金属都能促进橡胶的老化,不耐老化是天然橡胶的致命弱点;但是,添加了防老剂的天然橡胶,有时在下曝晒两个月依然看不出多大变化,在仓库贮存三年后仍可以照常使用。
天然橡胶有较好的耐碱性能,但不耐浓强酸。
山于天然橡胶是非极性橡胶,只能耐一些极性溶剂,而在非极性溶剂中则溶胀,因此,其耐油性和耐溶剂性很差,一般说来,炷、卤代桂、二硫化碳、储、高级酮和高级脂肪酸对天然橡胶均有溶解作用,但其溶解度则受塑炼程度的影响,而低级酮、低级酯及醇类对天然橡胶则是非溶剂。
天然橡胶在常温下具有较高的弹性,稍带塑性,具有非常好的机械强度,滞后损失小,在多次变形时生热低,因此其耐屈挠性也很好,并且因为是非极性橡胶,所以电绝缘性能良好。
由于天然橡胶具有上述一系列物理化学特性,尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性,并且经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质,所以天然橡胶具有广泛的用途。
例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带;医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管、避孕套;交通运输上使用的各种轮胎;工业上使用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套;农业上使用的排灌胶管、氨水袋;气象测量用的探空气球;科学试验用的密封、防震设备;国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具;甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开天然橡胶。
LI前,世界上部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7万种以上⑴。
基于Diels-Alder反应的聚丙烯可逆交联改性
2021 年第50 卷第 6 期石油化工PETROCHEMICAL TECHNOLOGY·547·基于Diels-Alder 反应的聚丙烯可逆交联改性谢诗琪,牛 慧(大连理工大学 化工学院 高分子材料系,辽宁 大连 116024)[摘要]以等规聚丙烯(i PP )为原料,呋喃取代苯乙烯为单体,利用熔融接枝法制备了侧基含有呋喃取代基的聚丙烯(fPP ),再通过加入交联剂,利用Diels -Alder 反应直接从螺杆挤出机中制备交联聚丙烯(cPP )。
采用1H NMR ,FTIR ,DSC 等方法研究了fPP 和cPP 的结构与性能。
实验结果表明,通过调节呋喃取代苯乙烯加入量能实现fPP 侧基呋喃含量的调控;通过改变马来酰亚胺与呋喃的比例可对cPP 的交联程度进行调节。
cPP 在加工温度下可实现解交联,且不影响自身的加工性能。
cPP 保持了高熔点和高结晶度,较线型i PP 具有更高的杨氏模量和更好的抗蠕变性,同时Diels-Alder 反应的热可逆性赋予cPP 良好的熔融加工性。
[关键词]等规聚丙烯;熔融改性;可逆交联[文章编号]1000-8144(2021)06-0547-07 [中图分类号]TQ 325.14 [文献标志码]AReversible cross -linking modification of polypropylene based on Diels -Alder reactionXie Shiqi ,Niu Hui(Department of Polymer Science and Engineering ,School of Chemical Engineering ,Dalian University of Technology ,Dalian Liaoning 116024,China )[Abstract ]Polypropylene containing furan substituted group(fPP) was synthesized by melt grafting reaction with isotactic polypropylene(i PP) as raw material and furyl-functionalized styrene as monomer. Cross-linked polypropylene(cPP) was then prepared directly from screw extruder via Diels-Alder reaction by adding cross-linking agent. The structure and properties of fPP and cPP were characterized by 1H NMR ,FTIR and DSC. The results showed that the furan content in fPP could be designed by controlling the furyl-functionalized styrene concentration ,and the cross-linking degree of cPP could be adjusted by changing the ratio of maleimide to furan. The cPP de-cross-linking could be realized at the melting processing temperature without influencing the material processing performance. With high melting point and high crystallinity ,cPP exhibited higher Young ’s modulus and better creep resistance than that of linear i PP. And also the thermal reversibility of Diels-Alder reaction contributed cPP to form good melting reprocessability.[Keywords ]isotactic polypropylene ;melting modification ;reversible cross-linkingDOI :10.3969/j.issn.1000-8144.2021.06.007[收稿日期]2021-01-19;[修改稿日期]2021-03-02。
丙丁交替共聚橡胶的研发
12
膨胀计
20
13
16
17
气N2
4 P
回
低
流
温
酒
酒
精
精
17 液 N2
16
搅拌
17
控 温装置 ,< ± 0.5℃
3
9
1 6
液 N2 2
酒精 10
8
7
5 11
液 N2冷 却EtOH循环体系
试验装置图
1.液氮杜瓦容器
2.扦底管
3.针形阀
4.压力表
5.12磅广口保温瓶
6.致冷蛇管
7.电加热器
8.搅拌浆
9.离心泵
log[] log(k' •K ) log(D890 D970)
式中,k′=MKa890/a970,a890和a970分别为摩尔消光系数,
D890在IR谱中表征
特CCH3征CH2峰(890cm–1)的光密度。D970在IR谱
中表征反式1.4丁二烯单元特征峰(970cm-1)的光密度。先用VPO
移)后,聚合物的末端均为
CH3 C CH2
检测出所有聚合物分子的端基均为
结构。这就是说如果能 CH3 ,反过来也可佐证链
C CH2
终止只有单体转移和β-H转移两种方式。Furukawa等曾用13C-
NMR测定过他所得到的[η]=1.0共聚物的端基均为
CH3 C16 CH2
3.研究内容和结果
由于我们开发的新V-Al体系制得的共聚物[η]>2.0d1/g,即分子 量大端基相对较少,故用13C-NMR难以检测出来,因此我们又 根据共聚物IR谱的光密度(D)的比值即D890/D970与[η]=KM α 导出的关系式:
溴化丁基橡胶的研究.
溴化丁基橡胶能与多种橡胶以任意比例并用。如天然橡胶,丁腈橡胶,三元乙丙橡胶等。制得的并用硫化胶有较好的性
能,在工业上得到了广泛的应用。下面选
择了四种胶料以30%的比例与溴化丁基并
用做实验。得到硫化曲线图二所示。
图二.溴化丁基与其它橡胶并用的硫化曲线
a.天然橡胶
b.三元乙丙
3.2补强填料实验
溴化丁基和普通丁基橡胶一样是一种结晶性橡胶,本身有一定的抗张强度,但是添加适量的补强填料可以提高溴化丁基橡胶的物理机械性能,有时也可以改善加工性能,例如由于胶本身的气密性能,在模压时往往会产生一些小气泡,给模压生产带来一定困难。现对几种矿物填料和炭黑填料做比较如表四所示。
由表四可以说明炭黑对溴化丁基橡胶有很好的补强性能。特别是高结构的炭黑(如N330对溴化丁基橡胶的补强性能最好。炭黑对胶料硬度和扯断强度的影响为:N330>N990>喷雾,而对伸长率的影响正好相反,用喷雾的最大。而且随着炭黑的用量胶料的性能将有很大的变化,如图一所示。
溴化丁基橡胶的性能研究
钱寒东
一.前言
溴化丁基橡胶(BIIR是丁基橡胶与溴元素在一定温度范围内进行反应而产生的,其基本化学结构为
:
溴化丁基橡胶除了保留了丁基橡胶的低透气性,高减震性,耐老化性,耐侯性,耐臭氧性及耐化学药品性等特性外,还增加了普通丁基橡胶所不具备的以下特性:
(1硫化速度快。
(2与天然,丁苯等橡胶的相容性能好。
2.1试验用主要原材料
溴化丁基橡胶2030 (德国拜尔公司,过氧化二异丙苯(DCP上海高桥化工厂SP1045 (拜尔公司,喷雾炭黑(辽宁抚顺化工厂,高耐磨炭黑N330, MT炭黑N990(上海卡博特公司DAIK NO.1 (美国杜邦公司,硫磺,氧化锌(上海京华华工厂,三元乙丙橡胶(4045吉林化工,丁腈橡胶(220S日本进口, TMTD, DM等促进剂(浙江黄岩兴华华工厂实验用的其它原材料均为橡胶工业常用材料。
SBS与溴化丁基橡胶制备动态硫化弹性体的方法及性能
作者简介:马安良(1986-),男,硕士,注册环境影响评价工程师,主要从事环境影响评价工作。
收稿日期:2020-06-22有“第三代合成橡胶”之称的SBS 是苯乙烯类热塑性弹性体中生产量最大、消耗成本最低、应用领域较广的一个品种[1],它是由苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物,同时具有橡胶和塑料的某些特性。
它的很多性能都比较好,比如它的拉伸强度优良,表面的摩擦系数大,在低温下的性能好,电绝缘性能优良,加工性能良好等[2]。
但是在SBS 制品当中,存在压缩永久变形大的问题,使得许多SBS 制品在实际使用过程中容易出现问题。
溴化丁基橡胶(BIIR )是丁基橡胶(IIR )卤化产物的一种,它是在一定的条件下丁基橡胶与溴发生某种反应制得的溴代产物。
溴化丁基的特点有:反应的活性高,硫化的速度快;耐热性好,可以只使用氧化锌进行硫化,并且交联的效率高,制品的压缩永久变形小;可以共同硫化,容易与其它的橡胶共混,因此溴化丁基在实际生活当中的应用十分广泛[3]。
但比起其他通用橡胶,溴化丁基橡胶存在拉伸强度等力学性能差的问题。
动态硫化指的是把通用橡胶与硫化比较困难的热塑性的高分子聚合物如SBS 、POE 等合成的热塑性材料在高温、高剪切的流变转矩仪中熔融共混,通过交联剂的作用,得到大约尺寸在微米级别的微粒硫化橡胶相,并能够均匀的分散在树脂中,性能比较稳定,在加工的过程中少有物性的改变[4]。
本实验采用动态硫化的方式,将SBS 和溴化丁基两相共混,力求一种兼具两者优势的动态硫化弹性体,SBS 与溴化丁基橡胶制备动态硫化弹性体的方法及性能研究马安良(南京绿创环境科技有限公司,江苏 南京 210014)摘要:探究采用苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS )与溴化丁基橡胶两相共混反应加工制备动态硫化弹性体的方法。
对反应加工制备的动态硫化弹性体进行性能上的研究,并对其进行二次加工,探究性能变化。
结果表明,在SBS 与BIIR 的用量配比接近1:0.5时,反应加工制备的动态硫化弹性体力学性能较优,并且进行二次加工的材料性能变化小,所制备的动态硫化弹性体材料具有实用价值。
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目录摘要 (Ⅰ)关键词 (Ⅱ)Abstract (Ⅲ)Key Words (Ⅲ)1 文献综述 (1)1.1 丁基橡胶简介 (1)1.2 丁基橡胶的用途 (1)1.3 丁基橡胶的缺点 (3)1.4 橡胶与聚丙烯共混的究 (3)1.5 溴化丁基橡胶的再生利用 (5)1.6 本课题的研究意义及目的 (7)2 实验部分 (7)2.1 实验的试剂与仪器 (7)2.2 溴化丁基橡胶与聚丙烯的共混 (8)3 结果与讨论 (9)3.1 相容剂氯化聚乙烯的用量对橡塑共混物拉伸性能的影响 (9)3.2 共混比对橡塑共混物拉伸性能的影响 (10)3.3 共混温度对橡塑共混物拉伸性能的影响 (11)3.4 共混时间对橡塑共混物拉伸性能的影响 (12)3.5 硫化温度对橡塑共混物拉伸性能的影响 (13)4 结论 (14)参考文献 (15)致谢 (17)交联溴化丁基橡胶与聚丙烯共混改性的研究摘要:通过交联溴化丁基橡胶与聚丙烯的共混改性,使得交联的溴化丁基橡胶具有较好的机械性能以及加工性能,本文研究了共混比、相容剂用量、开炼温度、开炼时间、硫化温度等相关工艺条件。
结果表明在橡塑共混比为 3:1,相容剂用量为总质量的7%,开炼温度与时间为150℃、10min,硫化温度为170℃时,可获得综合性能较好的共混胶料。
关键词:交联溴化丁基橡胶;聚丙烯;氯化聚乙烯The blends modification of Crosslinked bromobutyl rubberand polypropyleneAbstract:In the interest of fine mechanical properties and processing performance, the crosslinked bromobutyl rubber was modified by blend with the polypropylene in this paper. The blend ratio of the crosslinked bromobutyl rubber and the polypropylene, the dosage of inosculating reagent, the mixing temperature, the mixing time, vulcanization temperature, and other related conditions were researched. The result show that: the optimal blend ratio was 3:1 in the rubber blend, the dosage of inosculating reagent was 7% of the mass percent, the mixing temperature and time were 150℃and 10min, the vulcanization temperature is 170℃. the obtained blend rubber was material with better integration performance.Key Words: Crosslinked bromobutyl rubber;Polypropylene;Chlorinated polyethylene1.文献综述1.1丁基橡胶简介丁基橡胶(简称IIR)是世界上第四大合成橡胶(SR)胶种,是异丁烯和异戊二烯在Friedel-Craf t催化剂作用下进行阳离子聚合反应的产物,外观为白色或淡黄色晶体,无臭无味,玻璃化温度很低,不溶于乙醇和并丙酮[1]。
由于丁基橡胶具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐酸碱、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能,使得其广泛应用于内胎、水胎、硫化胶囊、气密层、胎侧、电线电缆、防水建材、减震材料、药用瓶塞、食品(口香糖基料)、橡胶水坝、防毒用具、粘合剂、内胎气门芯、防腐蚀制品、码头船护旋、桥梁支承垫以及耐热运输带等方面[2]。
聚异丁烯的合成研究最早于1937年被美国标准石油公司位于新泽西的实验室发现。
1943年埃克森公司在美国BatonRouge工厂实现了丁基橡胶的工业化生产[3]。
其后性能更好的卤化丁基橡胶(HIIR)也被发现,1954年BF Goodrich公司开始溴化丁基橡胶(BIIR)工业化生产,1961年埃克森公司开始氯化丁基橡胶(CIIR)工业化生产[4]。
目前,世界丁基橡胶的生产基本上被埃克森和拜耳两大公司所垄断,其生产能力占世界总量的79%。
由于技术上的垄断,因而丁基橡胶价格昂贵,由于我国的丁基橡胶产量仅20万吨/年,在很大程度上仍然依赖进口。
而我国目前主要是以化学法中的高温、高压动态脱硫的方法进行再生[5]。
该法能耗较大、时间长、生产效率低、成本高,且仍有些污染环境。
所以交联丁基橡胶的再生利用就成了橡胶工业亟待解决的问题之一。
1.2 丁基橡胶的用途丁基橡胶的用途很广泛。
涉及到医药包装、防噪音材料、建筑、汽车轮胎等行业。
1.2.1 丁基橡胶在药用瓶塞上的应用药用制剂的瓶塞由于与药品直接接触直,接关系到患者的用药安全。
目前使用的主要是天然橡胶瓶塞,天然橡胶是以三叶木流出的乳液经凝固处理后制成的。
化学稳定性和生物安全性都难以保证,容易与药品发生相互反应而影响质量,且气密性差,特别是输液瓶瓶塞对患者的影响更大。
而药用丁基橡胶瓶塞是用合成的弹性材料制成的,是粉针剂和输液制剂等药品的主要包装材料之一[6]。
其具有气密性好,化学稳定性强,保质期长,抗自氧、耐老化、耐高低温的特点,能明显提高药品的包装质量,为安全用药提供保障。
1.2.2 丁基橡胶在防噪音材料上的应用现在,防噪音和隔音用的片状材料已被用在家电、办公自动化机器、汽车、家具,建筑方面等的外壳部分,压缩机周围,地面,给排水等方面[7]。
最近,市场要求小型化,高性能化及改善社会环境;再者为了使居住环境优美,生活环境舒适,要求防音隔音胶片提高耐热性与耐久性。
1.2.3 丁基橡胶在建筑上的应用在第二次世界大战后的房屋建筑中,屋面多采用平顶式,特别是多层住宅的房屋更是将屋面做成平坦式的。
当然,这种平缓的屋面坡度会使屋面接收的雨水向外排泄的时间延长。
同时局部积水的可能性增加。
此时,雨水从混凝土板的裂纹侵入。
往往在建筑物内部产生漏水现象。
而再生丁基橡胶分子链饱和度较高。
因此作为屋面材料,它具有良好的耐候性。
且对臭氧与紫外线作用表现稳定。
又由于耐热性,耐水性好,即使在屋面上长期暴露其物理性能仍然稳定。
而作为片材防水层,其表面的保护装饰涂层密封性良好,保护性涂料不易产生粉化,被认为是可靠的防水层。
同时,由于丁基橡胶再生胶制成的不硫化橡胶片材质地柔软。
因此能与屋面防水基础中固有的出入角及转角,屋顶排水管道,落水管等异形建材都很好地结合在一起。
所以在容易成为防水弱点的部位不致产生漏水现象[8]。
1.2.4 丁基橡胶在浇铸缝隙密封材料上的应用以丁基再生胶为主要原料的密封材料的最大优点是在与水泥浆并用时,随着水泥的固化,密封材料原封不动地与水泥结合在一起形成密封层,止水效果好,因而被大量使用。
与用聚氯乙烯或金属制成的止水板相比,由硫化橡胶制成的止水板具有以下优点:止水效果明显提高,止水板间的粘合作业简易可靠,且较为经济[9]。
1.2.5 丁基橡胶在轮胎上的应用IIR已成为第四大合成橡胶品种。
它是制造车轮内胎的最好原料,也是优质子午线轮胎的必需原料。
IIR的突出特点是气密性好,其气密性是天然橡胶的20倍。
耐老化性能是天然橡胶的10倍。
高气密性使IIR内胎具有较高的空气保持率,可长时间保持稳定的充气压力,减小了外胎的滚动阻力。
而且使外胎磨耗均匀,大大延长了外胎的使用寿命,不仅节约了燃料,还增大了驾驶的稳定性和安全性。
汽车在高速公路上行驶时,要求轮胎有较高的耐热性。
而天然橡胶轮胎无法满足,必须使用IIR内胎。
IIR具有优良的耐热性及抗撕裂性,IIR内胎长时间暴露于热环境下仍可保持良好的拉伸强度及撕裂强度[10]。
1.3 丁基橡胶的缺点以天然橡胶制品——汽车内胎为原料的再生橡胶,已被大量用于粘胶带用的粘合剂(压敏粘合剂)中。
丁基胶制品是硫化胶或称为交联胶,它的回收应用存在一个再生的问题。
第二此世界大战后,由于将气密性好的丁基橡胶内胎变成再生胶后再利用的技术还未开发,因而丁基橡胶内胎将不断堆积起来,其量越来越多,逐渐演变成社会问题。
再生胶工艺由于生产技术的滞后,再生过程中存在较严重的二次污染。
多年来被人们称为“夕阳工业”,世界发达国家已于上世纪80年代基本停止了再生胶的生产。
即使生产出了再生胶也未能很好地加以利用。
其主要原因是再生丁基橡胶再交联困难。
而再交联困难是由于再生胶中的不饱和键少的缘故。
因而不能制成致密牢固的硫化橡胶制品,且硫化速度慢、弹性小、强度低,粘着性较差,故丁基橡胶难以回收利用是其致命的缺点[11]。
1.4 橡胶与聚丙烯共混的研究1.4.1 NBR/PP共混体系韩吉彬等研究了马来酸酐接枝聚丙烯(MP)、氯化聚丙烯(CPP)以及端胺基液体丁腈橡胶(ATBN)和马来酸酐接枝聚丙烯复合增容剂对NBR/ PP共混体系的增容效果[12]。
采用溴化树脂体系、酚醛树脂体系和DCP体系,分别对共混体系的动态硫化效果进行了讨论。
研究了DOP和聚酯对共混体系的增塑效果及耐油效果的影响。
对TPV的相态结构、力学性能和耐热油性能研究表明:用ATBN/MP增容的共混体系经酚醛树脂动态硫化后,可以获得相态结构精细、性能优异的TPV;聚酯增塑剂是NBR/PP共混体系的一种比较理想的增塑剂。
1.4.2 EPDM/PP共混体系田明等研究了酚醛树脂接枝改性聚丙烯(PP-g-MP)和马来酸酐接枝改性茂金属乙烯-辛烯共聚物(EOC-g-MAH)对动态硫化EPDM/PP共混型热塑性硫化橡胶(TPV)的增容作用,探讨了增容剂对TPV的物理机械性能、形态结构和流变性能的影响[13]。
结果表明,PP-g-MP能够提高EPDM/PP的100%定伸应力和拉伸强度,但扯断伸长率下降;适量的EOC-g-MAH能够提高EPDM/PP的拉伸强度和扯断伸长率,但100%定伸应力下降。
接枝率越高,TPV的拉伸强度和扯断伸长率也越高。
通过相差显微镜分析表明,加入增容剂有助于橡胶粒子的更精细、更均匀地分散,EOC-g-MAH的增容作用更佳。
加入EOC-g-MAH后TPV的切敏性更显著。
1.4.3 CIIR/ PP 共混体系柳学义等采用橡胶与塑料共混改性的方法,制备了具有较好工艺性能的CIIR/ PP共混物,通过试验确定了各种配合剂(如炭黑、促进剂DM、促进剂TMTD和氧化锌等)的最佳用量[14]。