BIIR:n tuntemus

Bromobutyylikumi(BIIR) on IIR:n muunneltu tuote. Modifioinnin tarkoituksena on parantaa IIR:n aktiivisuutta, parantaa sen yhteensopivuutta tyydyttymättömän kumin kanssa, parantaa itsekiinnitystä, keskinäistä adheesiota ja rinnakkaissilloituskykyä säilyttäen samalla IIR:n alkuperäiset ominaisuudet. IIR-bromaus ei ainoastaan ​​lisää silloituskohtaa, vaan myös lisää kaksoissidoksen reaktiivisuutta. Tämä johtuu siitä, että C-Br-sidoksen sidosenergia on pieni ja bromobutyylikumin vulkanointireaktiivisuus on korkea, joten sillä on nopeampi vulkanointinopeus ja vahva vulkanointisopeutumiskyky, ja sillä on parempi yhteisvulkanointikyky yleiskumin kanssa. . se on hyvää. Verrattuna tavalliseen butyylikumiin bromobutyylikumi lisää seuraavat ominaisuudet: (1) nopea vulkanoituminen; (2) hyvä yhteensopivuus luonnonkumin ja styreeni-butadieenikumin kanssa; (3) luonnonkumilla, styreeni-butadieenikumilla Kumin tarttuvuus paranee; (4) se voidaan vulkanoida pelkällä sinkkioksidilla (BIIR on ainoa elastomeeri, joka voidaan vulkanoida pelkällä rikillä tai sinkkioksidilla), ja vulkanointimenetelmät ovat monipuolisia; (5) sillä on hyvä lämmönkestävyys.

Bromobutyylillä on niin monia etujakumikorvaa vähitellen tavallisen butyylinkumierilaisissa sovelluksissa, kuten vyörenkaissa, vinorenkaissa, sivuseinissä, sisärenkaissa, säiliön vuorauksissa, farmaseuttisissa tulpissa ja koneen vuorauksissa ja muissa teollisuustuotteissa. Bromobutyylikumi on korvaamaton raaka-aine sisärenkaattomien renkaiden ja lääketieteellisten tuotteiden valmistuksessa.

1 Bromobutyylikumin valmistusmenetelmä

BIIR:n valmistusmenetelmiä ovat kuivasekoitusbromausmenetelmä ja liuosbromausmenetelmä. Kuivasekoitusbromausmenetelmä valmistetaan sekoittamalla termisesti N-bromisukkiini-imidiä, dibromidimetyylihydantoiinia tai aktiivihiilellä adsorboitua bromia (massaosuus 0,312) IIR:n kanssa avomyllyssä. BIIR; liuosbromausmenetelmä valmistetaan liuottamalla IIR kloorattuun hiilivetyliuottimeen ja lisäämällä sitten bromia, jonka massaosuus on noin 0,03. Prosessi on jatkuva ja tuotteen laatu on tasainen ja vakaa. Bromin optimaalinen massaosuus BIIR:ssä on 0,017-0,022.

2 Bromobutyylin sovellustutkimus

2.1 Prosessivaatimukset

Bromobutyylikumin molekyyliketjussa on kaksoissidoksia, ja se sisältää myös bromiatomeja. Siksi vulkanointiin voidaan käyttää erilaisia ​​menetelmiä. Vulkanointijärjestelmä tulee valita kumituotteiden vaatimien fysikaalisten ominaisuuksien mukaan. Bromobutyylikumin sekoitus-, kalanterointi- ja suulakepuristusprosessi on samanlainen kuin tavallisen butyylikumin, jolla on sama Mooney-viskositeetti, mutta koska bromobutyylikumi vulkanoituu nopeasti ja on helppo palaa, seuraaviin olosuhteisiin tulee kiinnittää huomiota:

1. Kumin sekoituslämpötila. Jos bromobutyylikumin sekoituslämpötila ylittää 130°C, on olemassa palamisen vaara, ja jos lämpötila on liian korkea, kumiseos hajoaa helposti, mikä johtaa kumiyhdisteen huonoon käsittelyyn.

2. Bromobutyylikumi syövyttää muotteja, joten se tulee suojata muovauksen aikana, esimerkiksi käyttämällä korkealaatuisia muotteja ja suojaamalla ne pinnoitteilla, välttämällä vesipohjaisten muotinirrotusaineiden käyttöä ja ylläpitämällä korkeita lämpötiloja toistuvien muotinvaihteluiden välttämiseksi lämpötila Odota.

2.2 Yhdistelmä- ja sekoitusjärjestelmä

x

BIIR/IIR:n käyttö yhdessä voi parantaa IIR:n prosessointikykyä ja fysikaalisia ominaisuuksia, ja samalla se voi lyhentää IIR:n kovettumisaikaa, ja liiman rajapintojen tarttuvuus on suuri ja kumin viskositeetti. yhdiste vähenee ja käsittelyteho paranee. Lisäksi tavallisen butyylikumin lisääminen bromobutyylikumiin on myös tärkeä tapa vähentää tuotantokustannuksia.

Tavallisen butyylikumin ja bromobutyylikumin yhdistelmä voi parantaa kumiyhdisteen itsetarttuvuutta, ja prosessin suorituskyky on hyvä; kun bromobutyylikumin määrä yhdistetyssä kumissa kasvaa, vulkanointinopeus selvästi kiihtyy ja yhdistetyn kumin ja helposti hapettuvan UV-absorbanssi. Kaksi indikaattoria paranevat vähitellen; bromobutyylipitoisuuden muutoksella yhdistetyssä kumissa ei ole suurta vaikutusta yhdistetyn kumin fysikaalisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin ja ikääntymisominaisuuksiin; Tavallisen butyylikumin ja bromobutyylikumin yhdistetyn kumin vulkanointijärjestelmä otetaan käyttöön. Rikkivulkanointi tai morfoliinivulkanointi toimii hyvin.

2.2.2 NR/BIIR yhdistetty järjestelmä

Bromobutyylikumia voidaan käyttää yhdessä luonnonkumin kanssa missä suhteessa tahansa. Bromobutyylikumia ja luonnonkumia käytetään yhdessä, ja vulkanointinopeus on nopea, mikä voi parantaa luonnonkumin ilmatiiviyttä ja parantaa sen lämmönkestävyyttä, säänkestävyyttä ja erilaisten kemikaalien kestävyyttä. Luonnonkumi puolestaan ​​voi parantaa bromobutyylikumipohjaisten yhdisteiden tarttumisominaisuuksia.

Suurin määrä bromobutyylikumia renkaiden valmistuksessa käytetään sisärenkaattomien renkaiden sisävuorauksessa. Joissakin tutkimuksissa on verrattu bromobutyylikumin sisävuorausta ja bromobutyylikumin/luonnonkumin yhdistettyä sisäpäällysteseosta, tulokset osoittavat, että BIIR:n ja NR:n yhdistämisen tarkoituksena on parantaa itse seoksen tarttuvuutta ja parantaa sen fysikaalisia ominaisuuksia, lyhentää sen kovettumisaikaa. . Kirjallisuudessa huomautetaan myös, että toinen syy BIIR:n sekoittamiseen NR:n kanssa sen sijaan, että 100-prosenttisesti käytettäisiin BIIR:ää sisävuorauksen formulointiin, on tuotantokustannusten ja tuotantoprosessin hallinnan näkökulmasta. On kuitenkin huomattava, että koska itse BIIR:n ja NR:n sekoittamisella on vaikea saada aikaan homogeeninen vaihe varsinaisessa käytössä, se vaikuttaa haitallisesti kumiyhdisteen suorituskykyyn. Öljytön, alhainen Mooney-viskositeetti, helposti käsiteltävä 100 % BIIR takaamaan mahdollisimman pienen ilman ja veden läpäisevyyden. Tällä hetkellä BIIR:n käyttö sisävuorauksen koostumuksessa vaihtelee eri rengastuotteiden mukaan. Tunnettujen merkkien tuotteissa käytetään 100 % BIIR:tä tai CIIR:ää; täysteräksiset raskaat sisäkumittomat vyörenkaat ja nopeat henkilörenkaat (kuten V 100 % BIIR tai CIIR. Täysteräksiset, kantavat vyörenkaat sisärenkailla ja matkustajan renkaat alhaisemmilla nopeusluokilla (kuten S-luokka, T-laatu), BIIR-kumi sekoitetaan NR:n kanssa.

2.2.3 EPDM/BIIR-yhdistelmäjärjestelmä

Bromobutyylikumin ja EPDM-kumin yhdistelmä voi muuttaa vulkanointinopeutta (kun bromobutyylikumin pitoisuus yhdistetyssä kumissa kasvaa, vulkanointinopeus laskee jyrkästi, kunnes bromobutyylikumin pitoisuus saavuttaa 50%), jota seuraa päinvastainen suuntaus), paranee tähän perustuvien yhdisteiden tarttuvuus, ilmatiiviys ja vaimennusominaisuudet, päinvastoin, EPDM-kumi voi parantaa bromobutyylikumiin perustuvien yhdisteiden matalan lämpötilan haurautta, otsoninkestävyyttä ja lämmönkestävyyttä.

2.2.4 BIIR/CR yhdistetty järjestelmä

Bromobutyylikumia käytettäessä yhdessä neopreenin kanssa on tarkoitus pääasiassa alentaa bromobutyylikumipohjaisen kumin kustannuksia. Bromobutyyli, kuten G- ja W-tyypin neopreeni, voidaan vulkanoida sinkkioksidilla tai rikillä. Bromobutyylikumin ja neopreenikumin yhdistelmällä on hyvä lämmönkestävyys ja otsoninkestävyys, ja puristussarjan kestävyys ja säänkestävyys ovat samat kuin neopreenillä.

2.2.5 BIIR/NBR yhdistetty järjestelmä

Nitriilikumin käyttö bromobutyylikumissa voi parantaa kumiyhdisteen öljynkestävyyttä ja kemiallista kestävyyttä sekä parantaa tuotteen puristussarjan suorituskykyä, mutta fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet ovat huonot. Käytettäessä yhdessä nitriilikumin kanssa bromobutyylikumi voi myös parantaa nitriilikumin joustavuutta alhaisissa lämpötiloissa, otsoninkestävyyttä, esterien kestävyyttä ja ketoninkestävyyttä, mutta öljynkestävyys ja vetolujuus heikkenevät.

2.2.6 BR/BIIR yhdistetty järjestelmä

Cis-butadieenikumin ja bromobutyylikumin yhteiskäytön tarkoituksena on hyödyntää bromobutyylikumin hyvää märkäpitoa ja cis-butadieenikumin hyvää kulutuskestävyyttä ja alhaista vierintävastusta täydentämään toisiaan ja oppimaan toisiltaan. BR/BIIR-sekoituksia käytetään kulutuspinnan seoksissa ja ne on vahvistettu piidioksidilla, koska bromobutyylikumia sisältävillä kulutuspinnan yhdisteillä on hyvä märkäpito, mutta huono kulutuskestävyys, koska Ensinnäkin butyylikumin ja nokimustan välinen vuorovaikutus on huono ja kumin kytkentä ja silika silaanin kautta voivat parantaa huomattavasti butyylikumin ja täyteaineen välistä vuorovaikutusta ja saada hyvän vahvistusvaikutuksen. Piidioksidivahvisteisen bromobutyylikumin lisääminen butadieenikumin kulutuspinnan seokseen parantaa merkittävästi kulutuspinnan kolmea pääominaisuutta: kulutuskestävyyttä, pitoa ja vierintävastusta.

2.3 Bromobutyylikumin kierrätys

Bromobutyylikumilla on hyvä kierrätystoiminto, mikä on myös bromobutyylikumin suuri etu verrattuna muihin kumeihin. Bromobutyylikumin regenerointiprosessi on hyvin yksinkertainen. Sen ei tarvitse käydä läpi monimutkaisia ​​prosesseja, kuten korkean lämpötilan rikinpoistoa. Sitä voidaan käyttää niin kauan kuin se käy läpi tietyn puristuksen ja se sekoittuu hyvin alkuperäisen bromobutyylikumin kanssa. Regeneroidun kumin kanssa lisätty bromobutyyliyhdiste vähentää vähitellen vetolujuuttaan ja lisää venymistään regeneroidun kumin määrän kasvaessa, mutta tämä muutos ei ole ilmeinen, etenkään lisätyn regeneroidun kumin määrä. 15 %:n sisällä bromobutyylikumin ominaisuudet säilyvät hyvin, eikä kierrätetyllä kumilla ole juurikaan vaikutusta bromobutyylin ikääntymisominaisuuksiin. Lisäksi kierrätyskumin ja alkuperäisen kumin yhdistelmä ei periaatteessa vaikuta tuotteen kemiallisiin ominaisuuksiin.

2.4 BIIR:n silloitusprosessi ja mekanismi

Scott PJ et ai. tutki BIIR:n ja pienmolekyylimallin (BPMN) lämpöstabiilisuutta ja havaitsi, että BPMN-pienmolekyylimallin yleinen analyysi on hyvin lähellä BIIR:n todellista käyttäytymistä, ja sitä voidaan soveltaa BIIR:n vulkanointimekanismin tutkimukseen. BIIR käy läpi isomeroitumisen, kun se on rikityslämpötilassa. Isomerisaation kehittyminen riippuu suuressa määrin vetybromidin pitoisuudesta järjestelmässä. Kun vetybromidi poistetaan BIIR:stä, BIIR-molekyyliketjuun muodostuu konjugoituja dieenejä. rakenne, ja siihen liittyy isomeroituminen.