溴化丁基橡胶的制备(2)(1)
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。
低分子量溴化丁基橡胶
低分子量溴化丁基橡胶1. 概述低分子量溴化丁基橡胶是一种具有优异性能的合成橡胶材料。
它由丁苯橡胶经过溴化反应得到,具有良好的耐热性、耐油性和耐磨性。
本文将对低分子量溴化丁基橡胶的特性、制备方法以及应用领域进行详细介绍。
2. 特性低分子量溴化丁基橡胶具有以下特点:2.1 耐热性低分子量溴化丁基橡胶在高温环境下表现出良好的稳定性,能够承受高温下的应力和变形,不易熔化或变形。
2.2 耐油性该橡胶材料具有优异的耐油性能,能够在接触石油产品或其他有机溶剂时保持其原有的物理和机械特性。
2.3 耐磨性由于其分子结构中含有大量分支链,低分子量溴化丁基橡胶具有出色的耐磨性能,适用于高摩擦和高磨损环境。
3. 制备方法低分子量溴化丁基橡胶的制备方法如下:3.1 原料准备将丁苯橡胶作为原料,通过混炼、粉碎等工艺得到适合溴化反应的颗粒状物料。
3.2 溴化反应将原料加入反应釜中,并加入适量的溴化剂。
控制反应温度、时间和搅拌速度,使得丁苯橡胶与溴化剂充分反应,产生低分子量溴化丁基橡胶。
3.3 分离和干燥将反应产物进行分离,通常采用离心分离或过滤的方式。
然后对得到的低分子量溴化丁基橡胶进行干燥处理,去除水分和其他杂质。
4. 应用领域低分子量溴化丁基橡胶广泛应用于以下领域:4.1 汽车工业由于其耐热性、耐油性和耐磨性优异,低分子量溴化丁基橡胶被广泛应用于汽车行业。
它可以用于制造汽车密封件、悬挂系统、胶管和轮胎等关键部件。
4.2 电子工业低分子量溴化丁基橡胶在电子工业中也有重要的应用。
它可以用于制造电线电缆的绝缘层、接插件的密封圈以及电子元器件的防护罩等。
4.3 建筑工业该橡胶材料在建筑领域有着广泛的应用。
它可以用于制造防水材料、隔音材料和耐候性较高的建筑密封胶等。
5. 总结低分子量溴化丁基橡胶是一种性能优异的合成橡胶材料,具有耐热性、耐油性和耐磨性等特点。
通过适当的制备方法,可以得到高质量的低分子量溴化丁基橡胶。
它在汽车工业、电子工业和建筑工业等领域都有着广泛的应用前景。
溴化丁基橡胶的化学结构及溴化合成反应原理
溴化丁基橡胶的化学结构及溴化合成反应
原理
溴化丁基橡胶的化学结构及溴化合成反应原理
丁基橡胶是一种重要的合成橡胶,具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于汽车轮胎、工业管道、密封件等领域。
为了进一步提高丁基橡胶的性能,人们常常通过化学改性的方式来改善其性能。
其中,溴化丁基橡胶是一种常见的改性方法。
丁基橡胶的化学结构为线性的聚合物,由丁烯单体通过共轭加成反应而成。
其分子结构中含有大量的碳碳双键,这些双键的存在使得丁基橡胶具有良好的弹性和可塑性。
但是,这些双键也使得丁基橡胶容易受到氧化、臭氧等环境因素的影响,导致其性能下降。
为了提高丁基橡胶的耐热性、耐氧化性和耐臭氧性,人们常常通过溴化反应来引入溴原子,从而改善其性能。
溴化丁基橡胶的合成反应原理为将丁基橡胶与溴化剂在适当的条件下反应,使得丁基橡胶中的部分碳碳双键被溴原子取代。
常用的溴化剂有溴、溴化亚铁、溴化氢等。
其中,溴化亚铁是一种常用的溴化剂,其反应原理为将亚铁离子还原为亚铁原子,然后与溴分子反应生成溴化亚铁,最终将溴原子引入丁基橡胶中。
溴化丁基橡胶的反应条件包括反应温度、反应时间、反应物比例等因素。
一般来说,反应温度在50-80℃之间,反应时间在数小时至
数十小时之间,反应物比例为丁基橡胶与溴化剂的摩尔比。
反应后的产物可以通过溶剂萃取、洗涤、干燥等步骤进行纯化和分离。
溴化丁基橡胶是一种常见的丁基橡胶改性方法,通过引入溴原子来改善其性能。
其化学结构为含有溴原子的丁基橡胶分子,其合成反应原理为将丁基橡胶与溴化剂在适当的条件下反应。
溴化丁基橡胶加工工艺
溴化丁基橡胶的基本配合主要由硫化体系、补强体系、增塑体系和防老体系组成。
溴化丁基橡胶的加工工艺主要包括混炼、压延、压出和硫化等工序。
避免产生焦烧和气泡始终是加工过程中的重要内容。
一、混炼溴化丁基橡胶可以用密炼机或开炼机进行混炼。
(一)开炼机混炼采用开炼机混炼溴化丁基橡胶时,辊筒速比宜为1:1.25,前辊(慢辊)辊温宜为40℃左右,后辊辊温稍高,宜为55℃左右。
因为溴化丁基橡胶倾向于包低温辊。
一般混炼加料顺序如下。
①投入部分橡胶,令其包辊,并存有少量堆积胶。
最好使用种子胶,即用少量上批溴化丁基橡胶胶料,以利操作。
②加入防焦剂、酸吸收剂、硬脂酸及1/4补强剂,进行混炼。
③加入剩余溴化丁基橡胶,调整辊距,保留少量堆积胶。
④加入剩余补强剂和填充剂,补强剂须在增塑剂之前加入;增塑剂可与非补强填充剂等一起逐步加入;保持少量堆积胶。
⑤最后加入硫化体系配合,包括氧化锌和促进剂,辊温须控制,以防焦烧。
⑥薄通、下片、冷却。
(二)密炼机混炼一般采用二段混炼工艺,即第一段制备母炼胶,其中不含硫化组分,如氧化锌和促进剂等。
第二段在较低温度下加入硫化体系配合剂。
采用密炼机混炼溴化丁基橡胶时,投料量即填充系数一般高于通用橡胶约5%~10%,以利于配合剂的分散和排除卷入的空气。
溴化丁基橡胶在混炼前的贮存不应过冷,至少在室温下停放,最好能预热,即40℃下预热24h,否则,采用冷橡胶混炼,会导致配合剂分散不良和聚合物结团。
混炼操作要点有以下几项。
①为了提高配合剂混入与分散效果,在投入配合剂之前,先将溴化丁基橡胶在密炼机中塑炼约1.5min,以缩短混炼时间。
②防焦剂,如氧化镁宜在混炼第一阶段加入,有利于安全和混炼。
③补强剂应在混炼早期加入,以增加胶料剪切力,有利于分散。
④增塑剂应在后期加入,以保证胶料在混炼前期维持最大剪切力。
⑤混炼温度要低些。
温度过高,胶料易碎,高于140℃时,会使聚合物脱卤化氢,导致硫化胶性能下降。
第一阶段混炼最高排胶温度一般控制在130℃以下。
在橡胶加工设备中制备溴化丁基橡胶
在橡胶加工设备中制备溴化丁基橡胶的报告,800字
本报告旨在详细描述在橡胶加工设备中制备溴化丁基橡胶的具体步骤以及实施此过程时所需准备的材料和设备。
首先,应准备好与橡胶加工有关的原料。
这些原料包括:乙烯橡胶、溴、丁醇、氢氧化钠及相应的稀释剂。
为了使得溴化丁基橡胶的性能更优,还必须准备添加剂,如硫化剂、硅油等;如果要改变其特殊性能,还要准备相应的增强剂。
接下来,要准备好相应的橡胶加工设备,包括橡胶混合器、挤出机、研磨机、冷却带等。
先将原料和添加剂放入橡胶混合器中,搅拌均匀,然后将混合后的橡胶料挤入挤出机中,压出空心形状的胶管,并用冷却带加速冷却至室温,再经研磨机把胶管研磨成所求的粒度和粒形。
最后,需要对溴化丁基橡胶进行性能测试,以确保其性能满足设计要求。
一般来说,测试包括外观检查、拉伸性能测试、延伸率测试、耐温性测试、耐油性测试和抗老化测试等。
至此,在橡胶加工设备中制备溴化丁基橡胶的过程完毕。
通过上述步骤,可以确保溴化丁基橡胶的性能满足设计要求。
生产溴化丁基橡胶的方法[发明专利]
专利名称:生产溴化丁基橡胶的方法
专利类型:发明专利
发明人:里卡达·雷贝里希,约阿希姆·里特尔,汉斯-因戈尔夫·保罗,乌多·维斯纳,霍尔格·吕斯根
申请号:CN201280035613.8
申请日:20120717
公开号:CN103703034A
公开日:
20140402
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种用于制备溴化丁基橡胶的有能量效率的、对环境有利的方法,该方法使用了一种溴化剂以及一种用于提高该溴化剂中所含的溴利用率的氧化剂。
在一个优选实施方案中,使用了一种用于橡胶的溶液聚合和随后溴化这两者的常见介质。
申请人:朗盛国际股份公司
地址:瑞士格朗日-帕考特
国籍:CH
代理机构:北京康信知识产权代理有限责任公司
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溴化丁基橡胶的制备(2)(1)
摘要:溴化丁基橡胶(BIIR)是丁基橡胶(IIR)的溴化改性产品,其研究开发始于20世纪50年代,目的是提高IIR硫化性能并改善它与其他橡胶并用的相容性。
目前主要生产溴化丁基橡胶的公司包括美国固特异公司、加拿大宝兰山公司(后被德国拜耳公司收购)、比利时Antwerp 公司、美国埃克森公司、德国朗盛公司等国外大公司所垄断。
溴化丁基橡胶的制备方法主要有干混炼法和溶液法两种。
干混炼法是在开炼机上将溴化剂加入丁基橡胶中进行热炼,使溴化剂放出的溴与丁基橡胶发生反应,生成溴化丁基橡胶。
溶液法的制备过程是在丁基橡胶中加入溶剂溶解、加入溴化剂溴化、中和洗涤多余的溴化剂、去除多余的溶剂、回收产品。
相比于干混炼法制备的溴化丁基橡胶来说,溶液法的溴化过程是连续的,生产的产品性能更加稳定。
BIIR不仅保持了IIR 原有的透气性低、衰减性高、耐老化、耐候、耐臭氧及耐化学药品性能等特点,还增添了普通IIR 所不具备的特性:硫化剂用量少,硫化速度快;能用各种硫化剂硫化;能与天然橡胶(NR), 丁苯胶(SBR),丁腈橡胶(NBR)和氯丁胶(CR)等并用;BIIR 本身与其他橡胶有良好的硫化粘合性能,IIR 则较差;耐热性能比IIR 优异。
溴化丁基橡胶主要用于子午线轮胎和斜交轮胎的气密层(内衬层)、胎侧、耐热内胎、容器衬里、品瓶塞、机械垫等。
关键词:溴化丁基橡胶;合成;应用Abstract:Brominized butyl rubber (BIIR) is butyl rubber (IIR) of the modified products, brominated began its research and development in the 1950s, the purpose is to improve the performance and improve its IIR vulcanized rubber and compatibility with other。
溴化丁基橡胶的制备与结构表征
实 验 合成橡胶工业,2006-07-15,29(4):267~270CH I N A SY NTHETI C RUBBER I N DUSTRY溴化丁基橡胶的制备与结构表征伍一波1,李树新2,郭文莉23(11北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;21北京石油化工学院材料与化工系,北京102617) 摘要:通过将丁基橡胶溶解和溴化等制备了溴化丁基橡胶,考察停留时间及反应温度对产物门尼黏度、不饱和度、溴含量及微观结构的影响。
用傅里叶变换红外光谱对试样进行了表征,通过核磁共振对其溴含量和微观结构进行了定量分析。
结果表明,停留时间在2m in以内时其门尼黏度和不饱和度急剧下降,超过2m in后的变化不大;升高反应温度会使门尼黏度下降,而对不饱和度影响较小。
升高反应温度和延长停留时间不仅有利于产物中溴含量的增加,而且有利于其分子结构的重排,即存在由溴代仲位烯丙基构型向更稳定的溴代伯位烯丙基构型转移的现象。
关键词:溴化丁基橡胶;溴化反应;不饱和度;门尼黏度 中图分类号:T Q33316 文献标识码:A 文章编号:1000-1255(2006)04-0267-04 丁基橡胶经卤化改性后,既能保持其原有的优良性能,又具有硫化速度快、耐热性好、与其他橡胶相容性好、自黏性与互黏性增强等特性。
但卤化丁基橡胶生产技术复杂、难度大,目前世界上只有美国Exxon公司和德国Bayer公司拥有此项生产技术。
国内所用卤化丁基橡胶完全依赖进口。
随着国内子午线轮胎、无内胎轮胎及医疗器械等的迅速发展,卤化丁基橡胶的需求越来越大,因此研究和开发具有我国自主知识产权的卤化丁基橡胶已迫在眉睫。
1 实验部分111 原材料丁基橡胶,Polysar-301,不饱和度摩尔分数118%,加拿大Polysar公司生产;液溴、正庚烷和四氢呋喃均为分析纯,北京化学试剂厂生产;硬脂酸钙,工业级,北京化学试剂厂生产;环氧大豆油,工业级,杭州硕亚油脂化工厂提供;3-氯过苯甲酸,工业级,北京有朋精细化工公司提供。
溴化丁基橡胶配合及应用手册
混炼胶参考配方确定的聚合物粘度和硫化特性2。溴化丁基橡胶牌号覆盖了一定 范围的聚合物粘度,能够提供两种等级的硫化速度,这反映了对产品化学性能 和添加剂含量的调整,例如硬脂酸钙、环氧化大豆油 (ESBO) 和叔丁基对甲酚 (丁基羟基甲苯,BHT)。EXXON™ 星形支化溴化丁基橡胶牌号的差异主要体现在 聚合物粘度上。所有牌号的含水量、灰分和添加剂含量均相似。
在埃克森美孚化工公司,研究人员将氯元素加入丁基橡胶的己烷溶液,实 现了丁基橡胶的氯化5。在 1960 年于伦敦发表的论文中介绍了氯化和溴化工艺6。 此外,还介绍了卤化的化学原理以及早期的交联机制研究成果和硫化生成物的 化学和物理特性7,8。
氯化丁基橡胶的商业化生产始于 1961 年。氯化丁基橡胶具备良好的特性 和成本优势,在主要工业应用(例如轮胎气密层)中倍受青睐。根据合同,BF Goodrich 开展了某些丁基橡胶溴化的研究,该公司继续在市场上销售商用牌号 的溴化丁基橡胶,为期约 5 年。1981 年,积累了 21 年的卤化弹性体生产经 验之后,埃克森美孚宣布进入溴化丁基橡胶生产领域。
ExxonTM 溴化丁基橡胶配合及应用手册
摘要
溴化丁基橡胶 (BIIR) 是含有活性溴的异丁烯–异戊二烯共聚物弹性体。 由于溴化丁基橡胶主要为丁基橡胶的饱和聚异丁烯主链,因此具备丁基聚合物 分子的许多特性。其中包括物理强度、减震性、低渗透性以及暴露于环境下的 抗老化和耐候性能。
随着卤化丁基橡胶气密层的推广和使用,现代子午线轮胎在许多方面有了 突破。在轮胎气密层混炼胶中使用这类聚合物可以改善气密性,提高气密层与 轮胎胎体之间的粘合和轮胎耐久性。
溴化丁基橡胶的化学结构及溴化合成反应原理
广 东 化 工 2012年 第14期· 86 · 第39卷 总第238期溴化丁基橡胶的化学结构及溴化合成反应原理赵小平(安徽省化工研究院,安徽 合肥 230041)[摘 要]介绍了丁基橡胶与卤化丁基橡胶的用途,阐述了溴化丁基橡胶的化学结构,讨论了丁基橡胶的溴化反应原理。
[关键词]溴化丁基橡胶;化学结构;溴化反应原理[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)14-0086-03Chemical Structures and Bromination Synthesis Reaction Mechanism ofBrominated Butyl RubberZhao Xiaoping(Anhui Research Institute of Chemical Industry, Hefei 230041, China)Abstract: Applications of butyl rubber and halogenated butyl rubber was introduced, chemical structures of brominted butyl rubber were interpreted, bromination reaction mechanism of butyl rubber was discussed.Keywords: brominated butyl rubber ;chemical structure ;bromination reaction1 引言1.1 丁基橡胶与卤化丁基橡胶简介[1-5]丁基橡胶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、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能,使得其在内胎、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、防毒面具、粘合剂、内胎气门芯、防腐蚀制品、码头船护旋、桥梁支撑垫以及耐热运输带等方面具有广泛的应用。
溴化丁基橡胶制备工艺及研究进展总结分析
溴化丁基橡胶制备工艺及研究进展总结分析第一节溴化丁基橡胶制备工艺分析一、干混炼溴化法我们知道~干混炼溴化法即为干法~是将成品丁基橡胶和卤化剂通过螺杆挤压机~在机械剪切作用下对丁基橡胶进行卤化。
其反应装臵包括进料区、反应区、中和区、洗涤区和出料区等几个操作区。
丁基橡胶和卤化剂通过这几个操作区~生成卤化丁基橡胶。
由于干混卤化法产品质量不稳定~目前较少采用。
二、溶液溴化法溶液溴化法就是湿法~是将丁基橡胶溶解在正己烷中~再与液溴在一定温度范围内反应~溴化后中和、洗涤以及回收。
该溴化过程是连续的~其产品质量均匀稳定。
丁基橡胶的湿法卤化方法很多~丁基橡胶与卤化剂在反应管中进行卤化生成卤化丁基橡胶~是最重要的一种方法。
三、溴化丁基橡胶合成过程中影响因素研究国内一些企业和研究机构重点考察液溴浓度、胶液浓度、停留时间对溴化丁基橡胶的不饱和度、门尼黏度、溴含量、微观结构的影响。
结果表明:随着液溴浓度和反应时间的逐渐增加~溴含量会不断升高~最后逐渐趋于一个理论最大值~同时不饱和度和门尼黏度会随液溴浓度的增加而下降。
并且~在良好的条件下~只需将液溴和丁基橡胶中双键的物质量比值控制在0.85,1范围内~溴化反应时间为30s,60s~所制备的溴化丁基橡胶中的溴元素质量百分比含量就能达到1.5%,2.5%的理想范围内。
溴化丁基橡胶主要存在两种微观结构:溴代仲和溴代伯位烯丙基构型~前者占据了主导地位。
溴化反应过程中存在分子结构重排~即溴代仲位烯丙基构型向溴代伯位烯丙基构型发生转化。
通过对溴化丁基橡胶微观结构的模拟计算~发现溴代仲位烯丙基构型体系的能量要略微低于溴代伯位烯丙基构型~说明在溴化反应中更容易得到溴代仲位烯丙基构型占优势的产物。
还发现在溴代伯位烯丙基构型中的C在溴代仲位烯丙基构型中更短~说明键能更高一些。
第二节溴化丁基橡胶制备与结构表征研究一、实验部分介绍该实验的原材料为:丁基橡胶,Polysar,~301~不饱和度摩尔分数1.8%,液溴~正庚烷和四氢呋喃均为分析纯~北京化学试剂厂生产,硬脂酸钙~工业级~北京化学试剂厂生产,环氧大豆油~工业级~杭州硕亚油脂化工厂提供,3-氯过苯甲酸~工业级~北京有朋精细化工公司提供。
伯位烯丙基溴含量高的溴化丁基橡胶制备
伯位烯丙基溴含量高的溴化丁基橡胶制备
邓征威
【期刊名称】《齐鲁石油化工》
【年(卷),期】2017(045)002
【摘要】采用溶液法制备溴化丁基橡胶,探讨了溴化反应时间、中和条件等对溴化丁基橡胶产品微观结构的影响规律.试验结果表明:增加反应时间和降低中和后的
pH值可以提高溴化丁基橡胶中伯位烯丙基溴结构的含量,同时也会降低橡胶的分子量和门尼黏度.试验验证了作者提出的在酸性条件下,仲位烯丙基溴结构向伯位烯丙基溴结构转化的假设,也得出了在常温下通过有效延长反应时间和控制中和反应后
为酸性可制得伯位烯丙基溴含量高的溴化丁基橡胶产品.
【总页数】5页(P93-97)
【作者】邓征威
【作者单位】中国石化北京燕山分公司橡胶厂,北京102500
【正文语种】中文
【中图分类】TQ333
【相关文献】
1.低溴含量及低不饱和度溴化丁基橡胶ББК-232胶料及其硫化胶的诸项性能 [J], 江畹兰
2.烯丙基溴化钐与羰基化合物反应合成高烯丙基醇 [J], 余明新;张永敏
3.铟促进的烯丙基溴和炔丙基溴与1—(α—氨基烷基)苯并三唑反应合成高… [J], 包伟良;张永敏
4.溴化丁基橡胶溴含量的测定 [J], 王娟;李树新;郭文莉
5.溴化工艺对溴化丁基橡胶溴含量及凝胶含量的影响 [J], 陈奕;薛行华;朱文靖;李光
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摘要:溴化丁基橡胶(BIIR)是丁基橡胶(IIR)的溴化改性产品,其研究开发始于20世纪50年代,目的是提高IIR硫化性能并改善它与其他橡胶并用的相容性。
目前主要生产溴化丁基橡胶的公司包括美国固特异公司、加拿大宝兰山公司(后被德国拜耳公司收购)、比利时Antwerp 公司、美国埃克森公司、德国朗盛公司等国外大公司所垄断。
溴化丁基橡胶的制备方法主要有干混炼法和溶液法两种。
干混炼法是在开炼机上将溴化剂加入丁基橡胶中进行热炼,使溴化剂放出的溴与丁基橡胶发生反应,生成溴化丁基橡胶。
溶液法的制备过程是在丁基橡胶中加入溶剂溶解、加入溴化剂溴化、中和洗涤多余的溴化剂、去除多余的溶剂、回收产品。
相比于干混炼法制备的溴化丁基橡胶来说,溶液法的溴化过程是连续的,生产的产品性能更加稳定。
BIIR不仅保持了IIR 原有的透气性低、衰减性高、耐老化、耐候、耐臭氧及耐化学药品性能等特点,还增添了普通IIR 所不具备的特性:硫化剂用量少,硫化速度快;能用各种硫化剂硫化;能与天然橡胶(NR), 丁苯胶(SBR),丁腈橡胶(NBR)和氯丁胶(CR)等并用;BIIR 本身与其他橡胶有良好的硫化粘合性能,IIR 则较差;耐热性能比IIR 优异。
溴化丁基橡胶主要用于子午线轮胎和斜交轮胎的气密层(内衬层)、胎侧、耐热内胎、容器衬里、品瓶塞、机械垫等。
关键词:溴化丁基橡胶;合成;应用Abstract:Brominized butyl rubber (BIIR) is butyl rubber (IIR) of the modified products, brominated began its research and development in the 1950s, the purpose is to improve the performance and improve its IIR vulcanized rubber and compatibility with other。
Main production brominized butyl rubber company, including the United States, Canada LanShan treasure Goodyear company (German bayer company acquisitions by Antwerp, Belgium), America, Germany, exxon roxar foreign big company monopolized by etc. Beijing yanshan petrochemical company builds at present only a IIR production outfit annual production capacity is 30,000 t, but can only produce ordinary IIR products. China is expected to 2011 IIR consumption will reach about 27 million t, including halogenating butyl rubber (XIIR) demand will reach about 20 million t, China (including XIIR IIR) production development prospects. Brominized butyl rubber main preparation methods of dry mixing method and solution of the two dry mixing method is developed in the open refined machine will brominized butyl rubber were thermal refining, brominated agent of bromine and butyl rubber, generating brominized butyl rubber, solution method steps to dissolve and brominized, and washing, solvent exchange and product recycling。
Not only keep the BIIR IIR original permeability, low and high attenuation, aging resistance, heat resistance, chemical resistance and ozone-resisting performance characteristics, but also adds to the ordinary IIR possesses the characteristics of sulfiding agent, and speed, Use all sorts of sulfiding agent vulcanization, With natural rubber (NR), butylbenzene rubber (SBR), NBR (NBR) and neoprene (CR);and etc. BIIR itself and other rubber vulcanization good bonding performance is poorer; IIR, Excellent heat-resistant than IIR. Brominized butyl rubber is mainly used in radial tire and bias tyre, the air layer (layer), lining sidewall and heat-resistant tube, container liner, cork, mechanical cushion etc.Key Words: Brominzed butyl rubber;synthesis;application目录第一章前言 11.1溴化丁基橡胶的简介 11.2 溴化丁基橡胶的性能特点 2 1.3 本课题的主要内容 2第二章溴化丁基橡胶的合成 3 2.1 干混炼法 32.2溶液法 3第三章溴化丁基橡胶的用途 6 3.1在轮胎中的应用 63.2 在非轮胎中的应用 6第四章展望7参考文献8致谢8第一章前言1.1溴化丁基橡胶的简介丁基橡胶(IIR)由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成,不饱和度低。
IIR 具有很多优异性能,如低气透性、良好的热稳定性、优异的抗臭氧和抗化学腐蚀性、高阻尼性及卓越的减震性能等[1]。
但普通IIR的硫化速度较慢,与高不饱和橡胶相容性差,自粘性和互粘性不好。
卤化丁基橡胶( HIIR) 是IIR的改性产物,包括氯化丁基橡胶(CIIR)和溴化丁基橡胶(BIIR)。
其中CIIR 中氯质量分数为0.011-0.013 ,BIIR中溴质量分数为0.017-0.022。
卤原子的引入使IIR的性能得到改善,如硫化速度提高、与其它橡胶相容性及粘合性能改善等。
IIR 和HIIR 广泛用于轮胎、减震材料和药用瓶塞等,轮胎工业是其最重要的应用领域,主要用于内胎、内衬层、气密层、胎侧胶、硫化胶囊和水胎等。
随着子午线轮胎的快速发展以及轮胎档次的不断提高,我国IIR 和HIIR的消耗量不断增大,IIR和HIIR 在我国发展潜力巨大[2]。
BIIR是丁基橡胶IIR的溴化改性产品,其研究开发始于20世纪50年代,目的是提高IIR硫化性能并改善它与其他橡胶并用的相容性。
美国固特异公司于1954年用本体间歇法工艺开发出BIIR产品(牌号为Hycar2202),但是1969年该装置由于生产过程困难复杂而停产。
1965年,加拿大宝兰山公司(后被德国拜耳公司收购) 成功地开发出一种连续溶液法BIIR生产工艺,并于1971 年在其Sarnia厂实现工业化生产,1980 年又在比利时Antwerp 建设了生产装置,开始工业化生产。
1980年,埃克森公司引进宝兰山公司技术,在英国Fawley建设了BIIR工业化生产装置,此后又在美国的IIR装置上增加了BIIR 生产。
1985 年,埃克森公司与JSR公司合作在日本Kashima建立了BIIR生产装置,基础胶由Kawasaki工厂提供前世界上BIIR 生产基本由美国埃克森公司、德国朗盛公司等国外大公司所垄断。
北京燕山石油化工公司建有目前我国惟一一套IIR 生产装年生产能力为3万t,但是只能生产普通IIR产品。
预计2011年我国IIR的消费量将达到约27万t ,其中卤化丁基橡胶( XIIR)的需求量将达到约20万t, 我国IIR (包括XIIR) 的生产发展前景广阔[3,4]。
1.2 溴化丁基橡胶的性能特点与普通IIR 比较,IIR 溴化后产生额外的交联位置,同时存在不饱和双键和烯丙基溴,因此BIIR 不仅保持了IIR 原有的透气性低、衰减性高、耐老化、耐候、耐臭氧及耐化学药品性能等特点,还增添了普通IIR 所不具备的特性:(1) 硫化剂用量少,硫化速度快;(2) 能用各种硫化剂硫化;(3) 能与天然橡胶(NR),丁苯胶(SBR),丁腈橡胶(NBR)和氯丁胶(CR)等并用;(4) BIIR 本身与其他橡胶有良好的硫化粘合性能,IIR 则较差;(5) 耐热性能比IIR 优异。
这些特点使得BIIR 在多个应用领域正在逐步地替代普通IIR , 生产如子午线轮胎和斜交轮胎的胎侧、耐热内胎、容器衬里、药用瓶塞以及机械衬垫等工业产品。
BIIR 采用氧化锌硫化,热稳定性更好,在贮存和加工过程中不变色[1]。
1.3 本课题的主要内容本论文主要对溴化丁基橡胶的制备方法和应用进行综述。
制备溴化丁基橡胶主要有干混炼法和溶液法两种。
干混炼法研是在开炼机上将溴化剂加入丁基橡胶中进行热混炼,使溴化剂放出的溴与丁基橡胶发生反应,生成溴化丁基橡胶。
目前工业上较常使用溶液法。
溶液法制备溴化丁基橡胶时溴化过程是连续的,其产品质量比干混炼法制备的更加均匀稳定。
溴化丁基橡胶在轮胎中和非轮胎制品中均有应用。
第二章溴化丁基橡胶的合成溴化丁基橡胶的制备方法主要有干混炼法和溶液法两种。
2.1 干混炼法干混炼法[5]是在开炼机上将溴化剂加入丁基橡胶中进行热混炼,使溴化剂放出的溴与丁基橡胶发生反应,生成溴化丁基橡胶。
常用的溴化剂有:(1)N-溴代琥珀酰亚胺10%;(2)二溴二甲基乙内酰脲7.5%;(3)活性炭吸附溴(活性炭100g吸附溴31.2g)30%。