燕化稀土顺丁橡胶与同类产品性能对比分析
稀土顺丁橡胶
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稀土催化体系的特点
稀土催化剂对不同双烯烃都有较高的定向效应 同一稀土催化体系可使丁二烯、异戊二烯都能聚合成 高顺式均聚物,又能使它们共聚为高顺式链节结构的共聚物。 而传统催化剂仅能对丁二烯或异戊二烯选择性聚合成高顺式均 聚物。稀土催化剂的这种独特的定向效应不受催化剂组分配比、 温度、溶剂及不同稀土元素的影响。 稀土催化剂具有准活性 稀土催化剂引发丁二烯或异戊二烯聚合,在不同的聚合 条件下,其分子量与转化率均呈直线关系。若两种单体分批加 入时,可制得具有较长伸长率和生胶强度的丁-戊嵌段共聚物。 异戊二烯引入丁二烯链中,改进了顺丁胶的低温性能,如顺丁 胶的硬化温度为-35℃,而丁-戊胶的硬化温度为-90℃。
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稀土顺丁橡胶
张学全
xqzhang@
中国科学院长春应用化学研究所
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高 高 速 公 路 车 汽 速
高 性 能 轮 胎
子午化 扁平化 无内胎化 绿色轮胎 斜交胎
高 性 能 橡 胶
高的抗湿滑性 低的滚动阻力 良好的耐磨性 优的耐疲劳性能
高等级公路 沙石路
高速 安全 节能 环保
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稀土催化体系及其聚合规律
稀土羧酸盐三元催化体系 用溶于脂肪烃的稀土羧酸盐、烷基铝及含卤化合物可 构成三元催化体系。三元催化剂的三个组分都溶于脂肪烃,在 计量、输送、配制等较为方便,聚合物的分子量、分子量分布 较易调节,易于工业生产使用。 催化剂组分、制备条件对聚合的影响 - Ln与Cl先接触易形成胶体沉淀,聚合速度快,分子量高 - Ln与Al先接触出现沉淀较慢,在一定的条件下可制备稳定 的均相催化剂。 - AlH(R)2活性较高,链转移能力较强,可调节分子量
燕山石化顺丁橡胶微观结构及性能
顺丁橡胶的链结构主要包括顺、反-1,4-结构和1,2-结构单元,还包括重均相对分子质量(M w)、数均相对分子质量(M n)和相对分子质量分布(M w/M n)等。
高聚物的微观链结构直接影响其聚集态的结构,进一步对宏观的物理机械性能产生重要的影响。
发现随着顺-1,4链节含量的增加,顺-1,4链节含量可高达99%,顺丁橡胶生胶的结晶速率增快,硫化胶的强度明显提升,在顺式含量高于98.5%时,对混炼胶的挤出性能和自粘性能没有产生明显的影响[1]。
顺丁橡胶的顺-1,4-结构含量影响顺丁橡胶硫化胶的物理机械性能,当顺式-1,4 结构含量由 96.4%提高至98.6%时,其硫化胶拉伸强度提高了20.7%,断裂伸长率提高了 25.8%,在65℃时tanδ值降低了11.1%,在 0℃时tanδ值升高了5.1%,T g 降低了5.5℃,因此,顺丁橡胶顺式-1,4 结构含量由 96.4%提高至 98.6%时,可以明显提高硫化胶的物理机械性能,同时降低滚动阻力及生热、提高抗湿滑性并提高耐磨性[2-4]。
分子量是判断橡胶性能和加工行为的重要依据[5],一般来讲,橡胶的大部分物理机械性能随着分子量的增加而提高,但是当分子量达到一定数值后,由于分子链过长,分子链的体积庞大,往往容易发生缠结,导致橡胶的弹性下降,门尼粘度增大,反而对加工性能产生不利的影响。
所以为了取得更好的加工性能和综合使用性能,必须对高聚物的分子量进行一个合理的控制。
橡胶是分子量大小不一的同系物的混合体系,所以,整个体系的分子量会呈现出很大的分散性,分子量太高或者太低都会导致硫化胶的性能变差,因此,必须进一步掌握橡胶的分子量分布指标。
采用钕催化剂合成较高顺式含量、较窄分子量分布的聚丁二烯橡胶,经过研究表明,钕系聚丁二烯具有较好的加工性能、良好的回弹能力及低生热和低滞后损失[6]。
研究了顺丁橡胶随着分子量分布的变窄,即相对分子质量分布指数从4.0降至2.8,抗湿滑性能提高了8%左右,滚动阻力可以降低9%左右。
稀土顺丁橡胶国内外发展现状及前景分析_崔小明
有较高顺式 1,4- 结构含量,较低 -1,2 结构含量,且相对 分子质量较大,分子链具有高度线性。当需要改善轮胎 使用性能时,可选用标准级 Neocis BR40 代替传统顺丁 橡胶,而在需要提高轮胎使用性能时可考虑使用 BR60 和 BROE,其加工性能非常好。意大利 Polimeri Europa 公司稀土顺丁橡胶的产品规格指标见表 2。
表 4 锦州石油化工公司稀土顺丁橡胶产品规格指标
项目
产品牌号 BR9100-41 BR9100-47
顺式 1,4- 结构含量 /%
97
97
1,2- 结构含量 /%
1.1
0.8
门尼粘度 [ML(1+4)100℃ ] 38~44
44~50
Mw×10-4
54.4
59.0
Mn×10-4
18.6
18.6
BR9100-53 97 0.7
5. 华宇橡胶有限责任公司 华宇橡胶有限公司原来属于山东玉皇化工有限公 司橡胶分公司,2010 年开始公司独立经营。2012 年 采用中科院长春应用化学研究所技术建成目前我国最 大的稀土顺丁橡胶生产装置,装置生产能力为 8.0 万 吨/年(可切换生产镍系顺丁橡胶)。华宇橡胶有限 责任公司稀土顺丁橡胶产品规格指标见表 5。
14 中国橡胶
近几年,为适应高速公路和高性能轮胎的发展需 要,我国先后有新疆独山子石化公司、北京燕山石化 公司以及山东华宇橡胶有限责任公司等企业先后建成 工业生产装置,并实现工业化生产。
2013 年,全世界稀土顺丁橡胶的总生产能力约为 67.5 万吨,其中中国是世界上最大的稀土顺丁橡胶生 产国家,生产能力为 20.5 万吨 / 年,约占总生产能力 的 30.4%。主要的生产厂家有德国朗盛公司(生产能力 为 10.0 万吨 / 年)、意大利欧洲聚合物公司(生产能 力为 8.0 万吨 / 年)、俄罗斯 NKNH 公司(生产能力 为 3.0 万吨 / 年)、俄罗斯 Sibur 公司 ( 生产能力为 3.0 万吨 / 年 )、韩国锦湖石化公司(生产能力为 5.0 万吨 / 年)、日本 JSR 公司(生产能力为 8.0 万吨 / 年)、 南 非 Karbochem 公 司( 生 产 能 力 为 2.0 万 吨 / 年)、 中国台湾奇美公司(生产能力为 6.0 万吨 / 年)、巴西 Petroflex 公司(生产能力为 2.0 万吨 / 年)、中石油锦 州石油化工公司(生产能力为 1.5 万吨 / 年)、中石油 独山子石油化工公司(生产能力为 3.0 万吨 / 年)、中 石化北京燕山石油化工公司(生产能力为 3.0 万吨 / 年)、 山东华宇橡胶有限责任公司(生产能力为 8.0 万吨 / 年) 以及山东淄博齐翔腾达化工股份有限公司(生产能力 为 5.0 万吨 / 年)等。
我国顺丁橡胶市场分析及对策研究
我国顺丁橡胶市场分析及对策研究1. 引言1.1 研究背景我国顺丁橡胶市场背景调查显示,顺丁橡胶是一种重要的合成橡胶,具有良好的热稳定性、耐油性和尺寸稳定性,广泛应用于汽车轮胎、橡胶管、橡胶鞋底等领域。
随着我国汽车产业的迅猛发展,对顺丁橡胶的需求也在逐渐增加。
由于受到全球原材料价格波动、国际市场竞争加剧以及技术创新不足等因素的影响,我国顺丁橡胶市场面临着一些挑战和困难。
研究背景中的关键问题包括我国顺丁橡胶市场的规模、结构、竞争格局以及存在的问题和瓶颈。
通过深入了解顺丁橡胶市场的状况,可以有效指导政府、企业和研究机构制定相关政策和战略,推动我国顺丁橡胶产业的健康发展。
本研究旨在对我国顺丁橡胶市场进行全面深入的分析,为解决行业内存在的问题提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的:本文旨在通过对我国顺丁橡胶市场的深入分析,全面了解当前市场现状和发展趋势,为相关企业和政府部门提供科学的决策建议。
具体目的包括:1. 探讨我国顺丁橡胶市场的供需情况,分析市场主要特点和发展瓶颈;2. 比较国内外顺丁橡胶市场的竞争力和优势劣势,为企业制定竞争策略提供参考;3. 预测未来我国顺丁橡胶市场的发展趋势,为企业布局和政府政策调整提供参考依据;4. 提出针对市场挑战的应对策略,为相关企业应对市场风险提供建议;5. 提出推动市场发展的建议,促进我国顺丁橡胶产业的健康发展和转型升级。
通过研究目的的明确化,旨在为我国顺丁橡胶市场的进一步发展提供理论参考和实践指导。
1.3 研究意义顺丁橡胶是一种重要的合成橡胶,在我国的工业生产中起着至关重要的作用。
研究顺丁橡胶市场分析及对策研究的意义在于深入了解我国顺丁橡胶市场的现状和发展趋势,为企业制定正确的市场策略提供参考依据。
通过对市场的分析和预测,可以帮助企业规避市场风险,抓住市场机遇,提升竞争力。
研究顺丁橡胶市场也有利于指导相关政策的制定,促进行业的健康发展。
对我国顺丁橡胶市场进行分析及对策研究具有重要的现实意义和深远的影响,对于推动我国橡胶产业的发展具有积极的促进作用。
稀土顺丁橡胶在我国的发展前景分析
稀土顺丁橡胶在我国的发展前景分析张咏梅中国石化化工销售有限公司华东分公司合成橡胶部【摘要】稀土顺丁橡胶由于其优异的性能,取得了长足的发展,本文分析了稀土顺丁橡胶的研发和发展动因,阐述了当前发展现状,并对稀土顺丁橡胶在我国的发展前景进行了分析。
【关键词】稀土顺丁橡胶发展前景发展现状一、引言稀土催化剂合成的顺丁橡胶,称为稀土顺丁橡胶,又称钕系顺丁橡胶,是以稀土金属钕为主体的催化体系聚合的一种顺丁橡胶,具有链结构规整度高、线性好、自粘性好等特点,加工和物理机械性能优异,应用于轮胎,在耐磨性、抗疲劳性、生热性、滚动阻力和抗湿滑性均优于锂、钛、钴和镍系等传统顺丁橡胶,符合对安全性、牵引性、滚动性、耐用性等有更高要求的现代子午线轮胎的用胶要求,运用这种橡胶为原料制造轮胎可以极大地提高轮胎的质量和性能。
二、稀土顺丁橡胶发展概述1.稀土顺丁橡胶研发背景及发展。
随着经济发展,轮胎工业对合成橡胶的品种和质量提出了越来越高的要求。
汽车的超载和高速行驶要求轮胎胶料具有更高的强度、更好的耐磨性及屈挠性和更低的生热性。
另外,路面的改善、高速公路的发展也对轮胎用胶的抗湿滑、环保及节能的要求更加苛刻,希望轮胎用胶有更低的滚动阻力,而这些都是镍胶无法满足的。
稀土顺丁橡胶是顺丁橡胶中顺式含量最高、性能最好的胶种。
稀土顺丁橡胶具有新材料的特性,如抗湿滑能力强、滚动阻力小、耐磨耗。
相比顺丁橡胶,稀土顺丁橡胶性能非常好,适用于生产高性能轮胎。
稀土顺丁橡胶越来越受到重视的主要原因是:高速公路的发展,高性能轮胎向子午化、扁平化、无内胎化以及“三体一化”、绿色轮胎的方向发展,要求橡胶原料不仅满足轮胎制造工艺的要求,而且能够满足高速、安全、节能和环保的要求。
目前在所有顺丁橡胶品种中,只有稀土顺丁橡胶NDBR能否满足此类要求。
2.发展历程。
1960年美国开始在工业装置上生产顺丁橡胶。
到1980年世界年产量已超过180万吨,总产量仅次于丁苯橡胶,在合成橡胶中居第二位。
稀土顺丁橡胶生产现状及发展前景
19《广东橡胶》2019年 第2期稀土顺丁橡胶生产现状及发展前景崔小明摘 要:分析了国内外稀土顺丁橡胶的生产现状,指出了其在我国的发展前景并提出了今后的发展建议。
关键词:稀土顺丁橡胶;钕系顺丁橡胶;生产现状;发展前景稀土顺丁橡胶是以稀土化合物(主要是稀土元素钕的化合物,故又称为钕系顺丁橡胶(N d-B R))为主催化剂制得的具有高顺式1,4-结构含量的聚丁二烯橡胶。
它具有链结构规整,线性好、平均相对分子质量高、相对分子量分布可调的结构,具有自粘性好、强度高、耐屈挠、低生热、混炼胶抗焦烧性好、抗湿滑及滚动阻力低等特点,是当今在高性能轮胎和节能轮胎中发展最快的顺丁橡胶品种。
1 世界稀土顺丁橡胶的生产现状近年来,世界稀土顺丁橡胶的生产能力稳步增长,新增生产能力主要来自中国大陆、新加坡和俄罗斯。
2015年9月,阿朗新科公司位于新加坡的14.0万吨/年钕系顺丁橡胶(N d B R)生产厂建成投产。
它是目前世界上最大的稀土顺丁橡胶生产厂家,坐落于新加坡裕廊岛上,毗邻阿朗新科公司的丁基橡胶(IIR)工厂,总投资额达2亿欧元,生产的产品主要供应不断增长的亚洲市场,并服务于全球市场。
2017年,浙江传化合成材料有限公司与浙江大学合作,在其改造完成的镍系5万吨生产线上进行工业化生产,成功产出稀土顺丁橡胶产品。
此外,俄罗斯NKNK公司也完成了其扩能改造。
2018年全世界稀土顺丁橡胶工业的生产能力约为90.0万吨。
其中中国是世界上最大的稀土顺丁橡胶生产国家,生产能力约占世界总生产能力的28.3%;其次是俄罗斯,生产能力约占世界总生产能力的20.0%;再次是新加坡,生产能力约占世界总生产能力的15.6%。
除中国大陆之外的主要生产厂家有朗盛(现名阿朗新科)公司、意大利Versalis公司、巴西Petroflex公司、俄罗斯NKNH公司、俄罗斯Voronsynkchk公司、俄罗斯ZSK Yefremov公司、韩国锦湖石化公司、日本JSR公司、南非Karbochem公司、印度Reliance公司以及中国台湾奇美公司等。
稀土顺丁橡胶行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告
稀土顺丁橡胶行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告Sure, I can help you with that. Here's the response in English:Rare Earth Neodymium Polybutadiene Rubber Industry Market Analysis and Future Development Trends Report for the Next Three to Five YearsThe rare earth neodymium polybutadiene rubber (hereinafter referred to as Nd-PBR) industry has witnessed significant growth in recent years, driven by the increasing demand for high-performance rubber in various end-use applications, such as tire manufacturing, automotive parts, and industrial machinery. This article aims to provide an analysis of the current market status of the Nd-PBR industry and outline the potential development trends for the next three to five years.Market Status Analysis:The Nd-PBR market has experienced steady growth, primarilyattributed to the rising automotive industry and the expansion of the tire manufacturing sector. The demand for fuel-efficient and high-performance tires has prompted tire manufacturers to seek advanced rubber materials, thereby boosting the market for Nd-PBR. Additionally, the growing emphasis on sustainability and environmental conservation has led to the adoption of Nd-PBR due to its favorable properties and eco-friendly nature.Furthermore, the global shift towards electric vehicles (EVs) and the increasing implementation of stringent regulations pertaining to tire labeling and performance standards have propelled the demand for Nd-PBR in the automotive sector. As a result, the Nd-PBR market is expected to continue its upward trajectory in the foreseeable future.Development Trends for the Next Three to Five Years:1. Technological Advancements: The Nd-PBR industry is likely to witness significant advancements in manufacturing technologies, leading to the production of enhanced rubber grades with superior performance characteristics. Innovations in polymerization processes and material composition areexpected to result in Nd-PBR grades that offer improved fuel efficiency, wear resistance, and overall durability, meeting the evolving requirements of end-users.2. Sustainable Initiatives: With a growing emphasis on sustainability, the Nd-PBR industry is anticipated to focus on the development of eco-friendly rubber formulations and manufacturing processes. The integration of renewable raw materials, such as bio-based butadiene, and the implementation of energy-efficient production methods will align with the industry's commitment to environmental responsibility, thereby shaping the future landscape of Nd-PBR production and consumption.3. Market Expansion in Emerging Economies: As emerging economies continue to witness rapid industrialization and urbanization, the demand for high-performance rubber materials is poised to surge. The Nd-PBR market is expected to capitalize on the growth opportunities in regions such as Asia-Pacific, particularly in countries like China and India, where the automotive and manufacturing sectors are thriving. This expansion will open doors for market players to establishstrategic partnerships and invest in production facilities, catering to the escalating demand for Nd-PBR in these regions.4. Integration of Industry 4.0 Technologies: The adoption of Industry 4.0 technologies, including automation, data analytics, and digitalization, is projected to revolutionize the Nd-PBR manufacturing processes. Smart manufacturing practices will enhance production efficiency, quality control, and predictive maintenance, driving operational excellence within the industry. The utilization of advanced robotics and intelligent systems will optimize resource utilization and minimize wastage, contributing to sustainable andcost-effective Nd-PBR production.In summary, the Nd-PBR industry is poised for substantial growth in the coming years, propelled by technological advancements, sustainability initiatives, market expansion in emerging economies, and the integration of Industry 4.0 technologies. As the demand for high-performance rubber continues to rise across various sectors, the Nd-PBR market presents lucrative opportunities for stakeholders to innovate, collaborate, and navigate towards a sustainable and prosperousfuture.现在让我用中文回答:稀土顺丁橡胶(以下简称Nd-PBR)行业近年来取得了显著增长,这主要是由于对高性能橡胶在轮胎制造、汽车零部件和工业机械等各种最终用途应用的需求增加。
不同厂家的顺丁橡胶的结构与性能差异分析
MM 0.997 3.590 3.60 1.01 98.99 QL 1.116 3.661 3.28 1.68 98.32 YS 1.261 3.911 3.10 1.04 98.96 DQ 1.183 3.141 2.66 1.34 98.66
称取约0.5g(精确至0.0002g)试样,剪成约 到了6.00×106以上。YS、BL、QL和MM的犕w
1入m甲m苯3小溶碎剂块中,,用于孔25径℃为下23浸μ泡m72的h钢,每网隔包2裹4后h放换 分布曲线较接近。
一次溶剂,然后取出钢网真空干燥至恒重,按式
(1)计算混炼胶炭黑凝胶含量。
犆=犿2犿-1犿狑11狑2×100%
速率为50K/min,氮气气氛;结构单元含量:核磁
1.2 仪器及设备
共振频率为400.13MHz,谱带宽为2747.25Hz,
开炼机:XK150型,广东湛江机械厂;密炼 机:BR1600BANBURY型,美国Farrel公司;高
为脉1冲5宽%度,测为试5.0温μ度s,为溶室剂温为,C扫D描Cl次3,数样为品1质6量次分,使数
研究·开发
弹性体,20190625,29(3):32~36 CHINA ELASTOMERICS
不同厂家的顺丁橡胶的结构与性能差异分析
许晋国,姜武会
(中国石化茂名分公司研究院,广东茂名525011)
摘 要:研究了8种国内外不同生产厂家的顺丁橡胶的结构、组成与加工性能差异。结果表明,国 内产品中,编号为DSZ的顺丁橡胶中1,4结构的质量分数最低,为97.98%;编号为MM顺丁橡胶中的 最高,为98.99%。LG的1,4结构含量均高于国产顺丁橡胶。GQ的数均相对分子质量(犕n)和重均相 对分子质量(犕w)明显高于其他厂家的产品。DSZ的灰分含量最低,为0.03%;而编号为GQ顺丁橡胶 的最高,为0.45%。编号为YS的顺丁橡胶密炼过程能耗最低。LG的门尼黏度最大。编号为DQ顺丁 橡胶的结合胶含量最高。YS比编号为BL的顺丁橡胶焦烧时间(狋s1)长一倍。
顺丁橡胶和天然橡胶混合密度
顺丁橡胶和天然橡胶混合密度顺丁橡胶和天然橡胶是两种常见的橡胶材料,它们在密度方面有一定的差异。
本文将探讨顺丁橡胶和天然橡胶混合后的密度特性,并对其影响因素进行分析。
一、顺丁橡胶和天然橡胶的特性顺丁橡胶是一种合成橡胶,由丁二烯聚合而成,具有优异的耐磨性、耐油性、耐热性和耐寒性等特点。
它的密度相对较高,一般在0.93-0.96 g/cm3之间。
天然橡胶是一种由橡胶树分泌的乳液制成的橡胶,也称为胶乳。
它具有良好的弹性、抗撕裂性和耐磨性,广泛用于制造轮胎、橡胶制品等。
天然橡胶的密度一般为0.91-0.93 g/cm3。
二、顺丁橡胶和天然橡胶的密度差异顺丁橡胶和天然橡胶的密度差异主要源于它们的化学结构和组成成分的差异。
顺丁橡胶由聚合物丁二烯组成,分子结构较为紧密,因此其密度相对较高。
而天然橡胶由多种有机化合物组成,分子结构较为松散,因此密度相对较低。
三、顺丁橡胶和天然橡胶的混合密度当顺丁橡胶和天然橡胶混合时,其密度将受到两种橡胶材料比例的影响。
一般来说,混合橡胶的密度将介于两种橡胶材料的密度之间,并且会受到混合比例的线性影响。
例如,当混合比例为50%的顺丁橡胶和50%的天然橡胶时,混合橡胶的密度将接近两种橡胶材料密度的平均值。
具体的混合密度可以通过加权平均计算得出,即将两种橡胶材料的密度按照比例加权求和。
四、影响顺丁橡胶和天然橡胶混合密度的因素除了混合比例外,还有其他因素会影响顺丁橡胶和天然橡胶混合后的密度。
其中包括橡胶材料的质量、纯度以及混合过程中的温度、压力等因素。
橡胶材料的质量和纯度会直接影响混合橡胶的密度。
高质量、纯度较高的橡胶材料更容易形成紧密的分子结构,从而使混合橡胶的密度增加。
在混合过程中控制温度和压力也是影响混合橡胶密度的关键因素。
适当的温度和压力能够促进两种橡胶材料的充分混合,从而使混合橡胶的密度更加均匀。
混合橡胶的密度还可能受到其他添加剂的影响,如硫化剂、加工助剂等。
这些添加剂的使用量和质量也会对混合橡胶的密度产生一定的影响。
稀土顺丁橡胶研究现状及技术进展
稀土顺丁橡胶研究现状及技术进展李春鹏(辽宁胜友橡胶科技有限公司,辽宁盘锦124010)摘要:综述稀土顺丁橡胶(NdBR)的催化体系、综合性能、工业化进展、市场供需情况及未来发展建议。
关键字:稀土顺丁橡胶(NdBR)、稀土催化体系、丁二烯一、顺丁橡胶及稀土顺丁橡胶综述顺丁橡胶(NiBR)是高顺式-1,4丁二烯橡胶的俗称,是以丁二烯橡胶为原料,由环烷酸镍等为催化剂,经溶液聚合生成的合成橡胶,是工业化较早的,工艺成熟的通用合成橡胶品种,具有耐磨耗性优异、耐屈挠性好、回弹性高、滞后损失小、生热低、低温性能好的特点;广泛用于制造轮胎胎面,胎侧和胎体等,也用于制造胶带、胶管等其它工业制品,但其缺点是抗撕裂强度较低、抗湿滑性不好,生胶有冷流现象。
表1.我国顺丁橡胶(NiBR)BR9000产品质量指标项目单位质量指标优级品一级品合格品挥发份%≯0.5 ≯0.80 ≯1.1生胶门尼粘度ML100℃1+445±4 45±4 45±7混炼胶门尼粘度ML100℃≯65 ≯67 ≯70300%定伸应力MPa 25分7.8-11.3 7.5-11.5 7.5-11.5 35分8.5-11.5 8.2-11.7 8.2-11.7 50分8.2-11.2 7.9-11.4 7.9-11.4拉伸强度MPa 35分≮15.0 ≮14.5 ≮14.0 伸长率%35分≮385 ≮365 ≮365随着高速公路的快速发展,石油能源的紧张及汽车废气对环境的污染,降低汽车燃油油耗、低滚动阻力及减少尾气排放的“绿色轮胎”成为全球橡胶工程师和研究员的研究热点,尤其是欧盟等国实行轮胎标签法颁布之后,慕尼黑科技大学预计:2020年中国绿色轮胎的市场占有率将提高至50%,而欧盟对绿色轮胎的需求量更大。
而NiBR无法满足制造绿色轮胎的性能要求。
稀土顺丁橡胶(NdBR)由于-1,4结构含量更高,分子量分布窄,不含支化和凝胶,因此具备环保安全性,加工简便,使用NdBR生产的橡胶(混炼胶)具有更高的抗疲劳性和抗裂纹增长及切割能力,耐磨性强,是用于制造绿色轮胎的胎侧和胎面的理想原料,其制成的轮胎滚动阻力更低,同时能减少轮胎磨耗。
稀土顺丁橡胶在电动自行车胎面胶低滚阻配方中的应用研究
稀土顺丁橡胶在电动自行车胎面胶低滚阻配方中的应用研究轩召民1卢 娜2王 峰11.新东岳集团有限公司 2.青岛科技大学49中国橡胶应用技术APPLIED TECHNOLOGY性能优于BR9000。
(3)屈挠、磨耗、冲击弹性测试胶料的屈挠、磨耗、冲击弹性测试结果见表4。
通过测试,BR ND40屈挠性能、弹性与BR9000基本持平,但磨耗明显优于2.基本配合试验采用BR 的基本检测配方,分别对BR9000和稀土顺丁进行性能对比。
试验配方为:顺丁胶 100.00,氧化锌3.00,工业参比炭黑60.00,硬脂酸 2.00,油 15.00,硫黄 1.50,促进剂TBBS 0.90,合计182.40。
(1)硫化特性表征硫化模量的M H ,稀土顺丁胶BRND40高于顺丁胶BR9000,稀土顺丁胶BR ND40的硫化速度偏快,这与提前完成交联有关。
两种顺丁橡胶的硫化特性见表2。
(2)拉伸测试胶料的拉伸测试结果见表3。
在基本配方中使用稀土顺丁BR ND40比使用顺丁BR9000,拉断伸长率下降4.74%,拉伸强度提升3.81%,300%定伸应力提升8.84%,邵尔A 型硬度上升3.57%。
通过对比,稀土顺丁BR ND40的综合50应用技术APPLIED TECHNOLOGY BR9000,且使用BR ND40后试样外观光滑,好于BR9000。
(4)动态性能测试胶料的动态性能测试结果见表5。
在轮胎行业内,胎面胶60℃时tag δ预测轮胎的滚动阻力,数值越小越好。
测试结果显示,稀土顺丁胶60℃时tag δ明显低于顺丁胶BR9000,表明稀土顺丁胶的滚动阻力降低。
二、实验根据两种顺丁胶的对比结果,在现用胎面胶配方使用稀土顺丁胶BR ND40等量代替顺丁胶BR9000、稀土顺丁胶BR ND40变量进行试验。
1.小配合试验小配合试验结果见表6。
从小配合试验可以看出,与生产配方相比,硫化胶的磨耗指数优于生产配方、弹性提高。
稀土顺丁胶增量配方,60℃时的tag δ值明显下降,说明增加稀土顺丁胶用量可明显提高胎面胶的弹性和耐磨性能,同时有利于提高胎面胶的动态力学性能。
燕山稀土顺丁橡胶微观结构及力学性能
102稀土顺丁橡胶(B R )又称钕系顺丁橡胶(NdBR),是以稀土化合物,特别是钕化合物为主催化剂获得的具有高顺式-1、4-结构含量的聚丁二烯,具有高的立构规整性,其表现出来的优于传统的钛、钴、镍系BR的加工和使用性能,使其符合绿色高性能轮胎的制造和应用需求,能够满足高速、安全、节能和环保的要求,成为当今最有应用价值、发展最快的BR品种[1]。
目前在所有的BR品种中,只有NdBR能够满足此类要求[2-4]。
燕山石化稀土顺丁橡胶于2012年10月进行了工业化试生产并成功实现工业化。
本工作对燕山石化公司工业化生产的BRNd(BRNd40、BRNd60)进行了基本性能评价,并与国外稀土顺丁橡胶产品及国产NiBR进行了对比。
1 试验部分1.1 原材料BRNd40、BRNd60,燕山石化公司橡胶厂工业化产品;国外产品1;国外产品2;NiBR,燕山石化公司橡胶厂产品;其他均为橡胶工业常用。
1.2 试验配方基础配方为:胶100.0,氧化锌 3.00,硬脂酸 2.00,硫黄 1.50,炭黑 60.0,环烷油15.00,促进剂 0.90。
1.3 分析与测试微观结构含量采用美国PE 公司生产的2000 型傅里叶变换红外光谱( FTIR) 仪测定。
生胶门尼黏度使用GT-7080S2门尼黏度计,采用标准为:GB/T 1232.1未硫化胶用圆盘剪切黏度计进行测定。
试验条件为:ML (1+4)100℃。
拉伸试验采用GT-AI-7000S伺复控制电脑系统拉力试验,执行标准为:GB/T528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定。
2 试验部分2.1 产品微观结构(1)产品顺式含量表1是测试的产品的微观结构,从表中数据可知,无论是BRNd40还是BRNd60牌号,产品的顺式含量均达到98%以上,高于镍系的95.9%。
表1 BRNd40、BRNd60的微观结构次数胶种123456BRNd4098.6%98.8%98.6%98.4%;98.6%98.0%BRNd6098.4%98.5%98.2%98.4%98.4%;98.4%;2.2 产品力学性能表2 Nd60测试数据样品编号1234外观浅色半透明浅色半透明浅色半透明浅色半透明挥发分,%0.30.360.350.26生胶门尼59646458混炼胶门83878385300%定伸应力/MPa 11.811.512.111.5断裂拉伸强度/MPa 17.31816.517.6拉断伸长率,%394416377405由表2可以看出,Nd60外观为浅色半透明,外观统一,生胶门尼在63±5范围内,混炼胶门尼在83~90之间,挥发分在0.5%以下,拉伸强度在16.5~18MPa之间。
国产工业化稀土顺丁橡胶的基本性能
酸 2, 氧化锌 3 , 工业参比炭黑( IRB No 7 ) 60 , 环烷 油 15 , 硫黄 1. 5 , 促进剂 TBBS 0. 9 。
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合
成
橡
胶
工
业
第 35 卷
机, 按 GB / T 1232. 1 —2000 测定。 混炼加工性能 采用上海科创橡塑机械设备 有限公司生产的 XSM - 1 /20 ~ 80 型密炼机, 设定 温度为( 50 ± 5 ) ℃ , 转子转速为 70 r / min。 当温 度达到设定温度时, 启动转子, 加入橡胶及配料, 混炼 5 min 或温度达到 160 ℃ 时出胶, 记录混炼 过程中胶料的温度以及转子的转矩随时间的变化 趋势, 并观察出胶时胶料的结团性能 。 硫化特性 采用高铁检测仪器有限公司生产 的 GT - M 2000 - A 型 无 转 子 硫 化 仪, 按 GB / T 16584 —1996 测定, 其中最低转矩用 M L 表示, 最 焦烧时间用 t1 表示, 正硫化时 高转矩用 M H 表示, 间用 t90 表示。 力学 性 能 采 用 英 国 Instron 公 司 生 产 的 4465 型拉伸试验机, 按 GB / T 528 —2009 测定力 学性能。采用上海六菱仪器厂生产的 LX - A 型 硬度计, 按 GB / T 531. 1 —2008 测定邵尔 A 硬度。 采用高铁检测仪器有限公司生产的 RH 2000 型 压缩生热试验机, 按 GB / T 1687 —1993 测定压缩 生热; 采用高铁检测仪器有限公司生产的 GT - 按 GB / T 1689 —1998 7012 - A 型阿克隆磨耗机, 测定阿克隆磨耗; 采用英国 Satra 公司生产的 STM 602 型 DIN 磨耗试验机, 按 GB / T 9867 —2008 测 定 DIN 磨耗; 采用高铁检测仪器有限公司生产的 GT - 7011 - D 型屈挠 试 验 机, 按 GB / T 13934 — 2006 测定屈挠疲劳性能; 采用江都机械有限公司 按 GB / T 1681 — 生产 的 WTD - 0. 5 型 回 弹 仪, 2009 测定回弹性。 老化性能 采用高铁检测仪器有限公司生产 按 GB / T 的 GT - 7017 - L 型 热 空 气 老 化 箱, 3512 —2001 测定。 动态力学性能 采用德国 Netzsch 公司生产 的 DMA - 242 C 型 热 机 械 分 析 仪, 在升温速率 3 ℃ / min、 温 度 扫 描 范 围 - 150 ~ 100 ℃ 、 频率 10 Hz以及双悬臂模式的条件下, 测定储能模量 ( E ' ) 及损耗因子( tan δ) 。
国内外主流顺丁橡胶差异分析
国内外主流顺丁橡胶差异分析付文;徐哲;梁卓恩;许晋国;王丽【摘要】研究了10种国内外不同厂家生产的顺丁橡胶的结构、组成与加工性能的差异.结果表明,3种国外产品的非聚合物成分远远高于国内产品.其中,CB的非聚合物成分的质量分数最高,达到404.64μg/g,而国内产品中最低的为QL顺丁,只有26.31μg/g.稀土顺丁CB的1,4-结构含量和数均分子量均大于镍系顺丁,分子量分布也最窄,但其密炼加工性能不好,表现为密炼温升和能耗较大,炭黑分散困难.国产镍系顺丁中,1,4-结构含量没有明显差异,YS顺丁的数均分子量和重均分子量最高,LD 顺丁的密炼温升和能耗最小,GQ顺丁的炭黑分散度最好.【期刊名称】《广东石油化工学院学报》【年(卷),期】2018(028)006【总页数】5页(P11-15)【关键词】顺丁橡胶;差异分析;结构;性能【作者】付文;徐哲;梁卓恩;许晋国;王丽【作者单位】广东石油化工学院材料科学与工程学院,广东茂名525000;广东石油化工学院材料科学与工程学院,广东茂名525000;广东石油化工学院材料科学与工程学院,广东茂名525000;中石化茂名分公司研究院,广东茂名525011;广东石油化工学院材料科学与工程学院,广东茂名525000【正文语种】中文【中图分类】TQ332顺丁橡胶( BR) 是顺式1,4-聚丁二烯的简称,是仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。
与天然橡胶( NR) 和丁苯橡胶( SBR) 相比,它具有弹性好、耐磨性强,耐低温性能好、生热低、滞后损失小,耐屈挠性、抗龟裂性及动态性能好等优点,被广泛应用于轮胎、胶管、胶带、胶鞋等橡胶制品和塑料改性领域[1-3]。
根据催化体系的不同,可分为镍胶、钛胶、钴胶、稀土胶等[4,5]。
为了满足市场的需求,各企业开发了各自的顺丁橡胶产品。
仅仅从生产厂家和牌号上消费者无法区别不同厂家的产品质量差异。
基于此,本文选取了国内外10 个主流顺丁橡胶品种,系统地研究了各品种的组成、结构与加工性能的差异,为顺丁橡胶的生产与应用提供一些技术支持。
分析高门尼粘度稀土顺丁橡胶结构与性能
分析高门尼粘度稀土顺丁橡胶结构与性能由于稀土顺丁橡胶的低滚阻力较小,已经被人们广泛应用到轮胎制造业中。
为了保证低滚阻力轮胎得到更好的应用,本文详细分析高门尼粘度稀土顺丁橡胶结构与性能,不断提高其耐磨性能与抗滑性能,希望能够给相关工作人员提供一定的参考与帮助。
标签:高门尼粘度稀土顺丁橡胶;结构;性能稀土顺丁橡胶又常被人们称为钕系顺丁橡胶,具有良好的结晶性能,拉伸强度大,粘性较好。
通过详细分析高门尼粘度稀土顺丁橡胶结构,能够保证高门尼粘度稀土顺丁橡胶在生产高性能轮胎过程中得到更好的应用,达到节能、环保的目的。
鉴于此,本文主要分析高门尼粘度稀土顺丁橡胶的结构与性能,从而促进我国轮胎制造业能够更好的发展。
1 高门尼粘度稀土顺丁橡胶的特点高门尼粘度稀土顺丁橡胶的单体转化率比较高,很难发生交联反应,减少凝胶的生成。
另外,与天然橡胶相似,高门尼粘度稀土顺丁橡胶的拉伸性能比较高,粘性较强,具有良好的加工性能与物理性能。
与传统的顺丁橡胶相比,高门尼粘度稀土顺丁橡胶的滚动阻力较小,耐老化性能较高,在轮胎生产过程中,通过合理运用高门尼粘度稀土顺丁橡胶,能够延长轮胎的使用寿命。
2 实验2.1实验原材料与配方配方:本文主要采用国家标准GB/T8660《溶液聚合型丁二烯橡胶(BR)评价方法》中规定的试验配方,NdBR 100、工业参与炭黑70、氧化锌4、硬脂酸3、硫磺2.5、促进剂TBBS 0.9。
NdBR/NR并用胶配方如下:NR 80、NdBR 40、炭黑N230 63、氧化锌4.5、硬脂酸3、防老剂RD 2.5、微晶蜡2、硫磺 2.2、促进剂NS 2.3。
实验原材料:高门尼NdBR-1#、高门尼NdBR-2#、低门尼NdBR、纯天然橡胶、SMR30、炭黑N220、工业炭黑(IRB No.8#)2.2仪器设备主要仪器设备:XK-160型开炼机、密炼机、门尼粘度计、硫化仪、拉力试验机、橡胶滚动测试仪、DMA粘弹谱仪器、炭黑分散仪。
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241 试验部分1.1 试验原料燕山石化产稀土顺丁橡胶(门尼黏度为40、50、60,内部牌号为燕化40、燕化50、燕化60);朗盛产稀土顺丁CB24,CB22(简称朗盛CB24,朗盛CB22);台湾奇美产40(简称奇美40);工业用氧化锌、工业用硬脂酸、用硫黄、工业用促进剂TBBS、工业用环烷油、7#工业参比炭黑,均为市售产品。
1.2 试验配方基础配方为:胶100.0,氧化锌 3.00,硬脂酸 2.00,硫磺 1.50,炭黑 60.0,环烷油15.00,促进剂 0.90。
2 橡胶物理性能2.1 门尼黏度生胶门尼黏度使用GT-7080S2型门尼黏度计,采用GB/T 1232.1—2008未硫化胶用圆盘剪切黏度计进行测定。
试验条件为:ML(1+4)100℃。
按门尼黏度不同,稀土顺丁橡胶可以分为中门尼黏度产品和高门尼黏度产品[1]。
与朗盛CB22相比,燕化60、燕化50门尼值较低,生胶的加工工艺性能较好。
燕化40与奇美40、朗盛CB24的门尼值相当。
混炼胶门尼黏度使用GT-7080S2型门尼粘度计,采用标准及试验条件同上。
2.2 混炼胶门尼应力松弛混炼胶门尼应力松弛使用G T -7080S 2型门尼黏度计,采用标准为ASTM 1646-04 Standard Test Methods for Rubber-Viscosity,Stress Relaxation,and Pre-Vulcanization C h a r a c t e r i s t i c s (M o o n e y V i s c o m e t e r )。
试验条件为:ML(1+4)100℃,松弛时间1min。
与朗盛CB22相比,燕化50 、燕化60的Rlx_30(转子停止运转后30s门尼下降百分比)较小,门尼松弛时间长;燕化40与奇美40的Rlx_30基本相同,但略小于朗盛CB24。
2.3 混炼胶硫化特性硫化特性试验用GT-M2000A型无转子硫化仪,采用GB/T16584—2008橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性。
试验温度为160,145℃。
表1为试验温度为160℃时混炼胶硫化特性,表2为试验温度为145℃时混炼胶硫化特性。
从表1~2可以看出:燕化稀土顺丁橡胶与相比对牌号的稀土顺丁的T10基本相同,与焦烧数据相对应;T90略长,说明硫化速度较比对牌号稀土顺丁稍慢;最大转矩无差异,说明硫化胶的定伸应力基本相同;燕化60、燕化50的最小转矩小于朗盛CB22,与混炼胶门尼相对应[2]。
表1 混炼胶硫化特性(试验温度160℃)配 方编 号朗盛CB22燕化60燕化50奇美40朗盛CB24燕化40T 10/min 2.52 2.65 2.84 2.89 2.90 2.92T 50/min 5.03 5.32 5.47 5.45 5.07 5.40T 90/min 9.109.649.929.628.679.59MH/N•m 1.88 1.75 1.72 1.74 1.87 1.78ML/N•m0.360.330.310.270.280.29注:T 10表示硫化10%的焦烧时间,T 50表示硫化50%的焦烧时间,T 90表示硫化90%的焦烧时间,MH表示扭矩最大值,ML表示扭矩最小值,以下同。
表2 混炼胶硫化特性(试验温度145℃)配 方 编 号朗盛CB22燕化60燕化50奇美40朗盛CB24燕化40T 10/min 6.53 6.24 6.867.497.337.65T 50/min 12.5613.0513.3613.5312.3613.68T 90/min 22.9223.3923.4322.9420.5023.24MH/N•m 2.12 2.00 2.03 1.97 2.09 2.00ML/N•m0.390.320.310.280.290.28燕化稀土顺丁橡胶与同类产品性能对比分析刘天保中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司橡胶一厂 北京 102503摘要:对中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产的高门尼稀土顺丁橡胶和低门尼稀土顺丁产品进行分析,同国外对比产品分别在物理性能和工艺性能上进行对比。
结果表明:燕化高门尼橡胶在加工工艺方面比国外产品优异;燕化稀土顺丁橡胶与比对牌号稀土顺丁焦烧安全性能相同;与比对牌号稀土顺丁橡胶相比,燕化稀土顺丁橡胶硬度、拉伸强度、定伸应力基本相同,其总体性能达到国外同类产品性能水平。
关键词:燕化稀土顺丁;郎盛稀土顺丁;物理性能;工艺性能Comparative analysis of the properties of rare earth butadiene rubber of sinopec yansan and foreign productsLiu TianbaoSynthetic Rubber Plant No.1, SINOPEC Beijing Yanshan company., Beijing 102503,ChinaAbstract:In this paper, the products of high and low mooney viscosity rare earth butadiene rubber produced by SINOPEC Beijing Yanshan company are analysised. The physical and technical properties of these products and foreign products were compared.Keywords:Rare Earth Butadiene Rubber of SINOPEC Beijing Yanshan company; Rare Earth Butadiene Rubber of Lanxess; physical performance; processing property2.4 硫化胶应力应变性能拉伸试验采用GT-AI-7000S伺复控制电脑系统拉力试验,采油 GB/T 528—1998 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能进行测定[3]。
表3列出了燕化稀土顺丁橡胶与朗盛CB22的拉伸应力应变性能对比。
表4列举了燕化40、朗盛CB24、奇美40的拉伸应力应变性能对比。
由表3~4可以看出:燕化稀土顺丁与比对牌号稀土顺丁相比,硬度、拉伸强度、定伸应力基本相同,扯断伸长率略低。
燕化40在过硫点(145℃×50min)的拉伸强度较低,有硫化返原的趋势。
2.5 动态黏弹性能动态黏弹谱采用DMA-VA3000试验机,试验条件为温度-20~80℃、温升3℃、频率10Hz、拉伸0.5%,硫化条件为145℃×35min。
表5为不同牌号稀土顺丁橡胶的动态黏弹谱。
从表5可以得出,燕化60,燕化50与朗盛CB22的Tanδ(0℃)相同,其硫化胶的抗湿滑性能相同,燕化60的Tanδ(60℃)最小,其硫化胶的滚动阻力性能最好;燕化40与奇美40、CB24的Tanδ(0℃)、Tanδ(60℃)均相同,其硫化胶的抗湿滑性能、滚动阻力性能均相同。
3 工艺性能混炼胶制备用XK-100型6英寸蒸汽加热开放式炼胶机,辊筒速比1∶1.4。
前辊温度(35±5)℃,后辊温度(35±5)℃。
通过测试对比,各牌号橡胶的生胶包辊性能、混炼胶包辊性能都较好,其中燕化40的混炼胶包辊性能最佳,辊筒两端无锯齿状,胶料光泽度好。
但在加入炭黑时均有脱辊现象,而在加入环烷油后脱辊现象消失。
4 结论1)应力松弛性能方面,燕化50、燕化60略差于朗盛CB22,燕化40与奇美40相同,但不及朗盛CB24。
2)燕化稀土顺丁橡胶与比对牌号稀土顺丁橡胶相比,硫化胶硬度、拉伸强度、定伸应力基本相同,但伸长率略小。
燕化稀土顺丁橡胶的回弹性与比对牌号稀土顺丁橡胶的回弹性基本相同。
3)燕化稀土顺丁橡胶与比对牌号稀土顺丁橡胶的工艺性能基本无差异。
其中燕化40的混炼胶包辊性能最好,可能是由于门尼黏度低,使得工艺性能好。
4)燕化60,燕化50与朗盛CB22的Tanδ(0℃)相同,其硫化胶的抗湿滑性能相同;燕化60的Tanδ(60℃)最小,其硫化胶的滚动阻力性能最好;燕化40与奇美40、朗盛CB24的Tanδ(0℃)、Tanδ(60℃)均相同,其硫化胶的抗湿滑性能、滚动阻力性能均相同。
参考文献[1]黄葆同,沈之荃等.烯烃双烯烃配为聚合进展[M]. 北京:科学出版社,1980: 206-211.[2]赵洪国,付含琦,张杰,等. 国产SSBR与同类产品性能对比[C].中国合成橡胶工业协会2012—2013.[3]朱寒,高晓满,吴一弦,等. 稀土高顺式聚丁二烯橡胶[C]. 中国合成橡胶工业协会第二十一次年会文集.表3 燕化稀土顺丁橡胶与朗盛CB22的拉伸应力应变性能对比项 目朗盛CB22燕化60燕化50硫化条件(145℃×min)253550253550253550邵氏硬度A646564646565636564拉伸强度/MPa18.6318.3816.3518.0217.0715.9618.7118.8416.05扯断伸长率, %501467409462438394494456391 100%定伸应力/MPa 1.83 2.02 2.12 1.80 1.98 2.08 1.79 1.94 2.36 300%定伸应力/MPa9.089.5010.039.359.5810.399.0610.1810.72永久变形, %662653663表4 燕化40、朗盛CB24、奇美40的拉伸应力应变性能对比项 目奇美40朗盛CB24燕化40硫化条件(145℃×min)253550253550253550邵氏硬度A636463636464636463拉伸强度/ MPa16.5617.0316.6416.5818.2416.6517.2017.0814.87扯断伸长率, %460450424492463394455449397100%定伸应力/MPa 1.98 2.02 2.33 1.75 2.14 2.13 1.89 2.06 2.34 300%定伸应力/MPa9.209.3210.847.949.7311.219.2810.5710.41永久变形,%654643653表5 不同牌号稀土顺丁橡胶的动态黏弹谱项 目朗盛CB22燕化60燕化50奇美40朗盛CB24燕化40Tanδ(0℃)0.120.110.120.130.130.12Tanδ(60℃)0.0970.0920.100.100.110.0925。