Znajomość BIIR

Bromobutylguma(BIIR) jest zmodyfikowanym produktem IIR. Celem modyfikacji jest poprawa aktywności IIR, poprawa jej kompatybilności z kauczukiem nienasyconym, poprawa samoadhezji, wzajemnej adhezji i zdolności współsieciowania, przy zachowaniu oryginalnych cech IIR. Bromowanie IIR nie tylko zwiększa miejsce sieciowania, ale także zwiększa reaktywność podwójnego wiązania. Dzieje się tak, ponieważ energia wiązania wiązania C-Br jest niewielka, a reaktywność wulkanizacyjna kauczuku bromobutylowego jest wysoka, dzięki czemu ma większą prędkość wulkanizacji i silną zdolność adaptacji wulkanizacyjnej, a także ma lepszą wydajność kowulkanizacji z kauczukiem ogólnego zastosowania . to jest dobre. W porównaniu ze zwykłym kauczukiem butylowym, kauczuk bromobutylowy ma następujące właściwości: (1) szybka wulkanizacja; (2) dobra kompatybilność z kauczukiem naturalnym i kauczukiem butadienowo-styrenowym; (3) z kauczukiem naturalnym, kauczukiem butadienowo-styrenowym Poprawiona przyczepność kauczuku; (4) może być wulkanizowany samym tlenkiem cynku (BIIR jest jedynym elastomerem, który można wulkanizować samą siarką lub tlenkiem cynku), a metody wulkanizacji są zróżnicowane; (5) ma dobrą odporność na ciepło.

Z tak wieloma zaletami, bromobutylgumastopniowo zastępuje zwykły butylgumaw różnych zastosowaniach, takich jak opony radialne, opony diagonalne, ściany boczne, dętki, wkładki do pojemników, korki farmaceutyczne i wkładki do maszyn oraz inne produkty przemysłowe. Kauczuk bromobutylowy jest niezastąpionym surowcem do produkcji opon bezdętkowych i wyrobów medycznych.

1 Metoda produkcji kauczuku bromobutylowego

Metody przygotowania BIIR obejmują metodę bromowania na sucho i metodę bromowania w roztworze. Metoda bromowania na sucho jest przygotowywana przez termiczne zmieszanie N-bromosukcynoimidu, dibromodimetylohydantoiny lub bromu zaadsorbowanego na węglu aktywnym (frakcja masowa 0,312) z IIR w otwartym młynie. BIIR; metoda bromowania roztworowego jest przygotowywana przez rozpuszczenie IIR w rozpuszczalniku chlorowanych węglowodorów, a następnie wprowadzenie bromu o ułamku masowym około 0,03. Proces jest ciągły, a jakość produktu jest jednolita i stabilna. Optymalny udział masowy bromu w BIIR wynosi 0,017-0,022.

2 Badanie zastosowania bromobutylu

2.1 Wymagania dotyczące procesu

W łańcuchu molekularnym kauczuku bromobutylowego znajdują się wiązania podwójne, a także zawiera atomy bromu. Dlatego do wulkanizacji można zastosować różne metody. System wulkanizacji należy dobrać zgodnie z właściwościami fizycznymi wymaganymi przez wyroby gumowe. Proces mieszania, kalandrowania i wytłaczania kauczuku bromobutylowego jest podobny do zwykłego kauczuku butylowego o tej samej lepkości Mooneya, ale ponieważ kauczuk bromobutylowy szybko wulkanizuje i łatwo ulega przypaleniu, należy zwrócić uwagę na następujące warunki:

1. Temperatura mieszania gumy. Jeśli temperatura mieszania kauczuku bromobutylowego przekracza 130°C, istnieje niebezpieczeństwo przypalenia, a jeśli temperatura jest zbyt wysoka, mieszanka gumowa łatwo pęka, co skutkuje słabą obróbką mieszanki gumowej.

2. Kauczuk bromobutylowy działa żrąco na formy, dlatego należy go chronić podczas formowania, np. stosując wysokiej jakości formy i zabezpieczając je powłokami, unikając stosowania środków antyadhezyjnych na bazie wody i utrzymywanie wysokich temperatur, aby uniknąć powtarzających się wahań pleśni temperatura Czekaj.

2.2 System łączenia i mieszania

2.2.1 IIR/BIIR

Zastosowanie kombinacji BIIR/IIR może poprawić wydajność przetwarzania i właściwości fizyczne IIR, a jednocześnie może skrócić czas utwardzania IIR, a przyczepność międzyfazowa kleju jest duża, a lepkość gumy związek jest zmniejszony, a wydajność przetwarzania poprawiona. Ponadto dodawanie zwykłego kauczuku butylowego do kauczuku bromobutylowego jest również ważnym sposobem obniżenia kosztów produkcji.

Połączenie zwykłej gumy butylowej i gumy bromobutylowej może poprawić samoprzylepność mieszanki gumowej, a wydajność procesu jest dobra; wraz ze wzrostem ilości kauczuku bromobutylowego w kauczuku łączonym szybkość wulkanizacji ulega oczywiście przyspieszeniu, a absorbancja UV łączonego kauczuku i kauczuku łatwo utleniającego się. Oba wskaźniki będą się stopniowo poprawiać; zmiana zawartości bromobutylu w połączonym kauczuku nie ma większego wpływu na właściwości fizykomechaniczne i starzeniowe połączonego kauczuku; przyjęto system wulkanizacji połączonego kauczuku zwykłego kauczuku butylowego i kauczuku bromobutylowego. Dobrze sprawdza się wulkanizacja siarkowa lub wulkanizacja morfoliną.

2.2.2 Połączony system NR/BIIR

Kauczuk bromobutylowy można stosować w połączeniu z kauczukiem naturalnym w dowolnych proporcjach. Kauczuk bromobutylowy i kauczuk naturalny są stosowane razem, a szybkość wulkanizacji jest duża, co może poprawić szczelność kauczuku naturalnego, a także poprawić jego odporność na ciepło, odporność na warunki atmosferyczne i odporność na różne chemikalia. Z drugiej strony kauczuk naturalny może poprawić właściwości adhezyjne związków na bazie kauczuku bromobutylowego.

Największa ilość kauczuku bromobutylowego w produkcji opon jest wykorzystywana w formule wewnętrznego wkładu opon bezdętkowych. W niektórych badaniach porównano wkładkę wewnętrzną z gumy bromobutylowej i mieszankę wkładki wewnętrznej z gumy bromobutylowej i gumy naturalnej. Wyniki pokazują, że celem połączenia BIIR i NR jest poprawa przyczepności samego związku i poprawa jego właściwości fizycznych, skrócenie czasu utwardzania . W literaturze wskazuje się również, że innym powodem mieszania BIIR z NR zamiast 100% stosowania BIIR do formułowania wykładziny wewnętrznej jest perspektywa kosztów produkcji i kontroli procesu produkcyjnego. Należy jednak zauważyć, że ponieważ samo mieszanie BIIR i NR jest trudne do uzyskania jednorodnej fazy podczas rzeczywistego stosowania, będzie to niekorzystnie wpływać na działanie mieszanki gumowej. Bezolejowa niska lepkość Mooney'a, łatwa w obróbce 100% BIIR zapewniająca minimalną przepuszczalność powietrza i wody. Obecnie zastosowanie BIIR w składzie wkładki wewnętrznej różni się w zależności od różnych produktów oponiarskich. Produkty znanych marek będą wykorzystywały 100% BIIR lub CIIR; całostalowe bezdętkowe opony radialne do dużych obciążeń i szybkie opony pasażerskie (takie jak V 100% BIIR lub CIIR. Do całostalowych nośnych opon radialnych z dętkami i opon osobowych o niższych klasach prędkości (takich jak klasa S, Klasa T), guma BIIR jest mieszana z NR.

2.2.3 Połączony system EPDM/BIIR

Połączenie kauczuku bromobutylowego i kauczuku EPDM może zmienić szybkość wulkanizacji (wraz ze wzrostem zawartości kauczuku bromobutylowego w mieszanym kauczuku prędkość wulkanizacji gwałtownie spada, aż zawartość kauczuku bromobutylowego osiągnie 50%), a następnie trend odwrotny), poprawiając się. przyczepność, szczelność powietrzna i właściwości tłumiące mieszanek opartych na tym, odwrotnie, guma EPDM może poprawić kruchość w niskich temperaturach mieszanek na bazie kauczuku bromobutylowego, odporność na ozon i odporność na ciepło.

2.2.4 Połączony system BIIR/CR

Celem stosowania kauczuku bromobutylowego razem z neoprenem jest głównie zmniejszenie kosztów kauczuku na bazie kauczuku bromobutylowego. Bromobutyl, podobnie jak neopren typu G i W, może być wulkanizowany tlenkiem cynku lub siarką. Połączenie kauczuku bromobutylowego i kauczuku neoprenowego ma dobrą odporność na ciepło i ozon, a odporność na ściskanie i odporność na warunki atmosferyczne są takie same jak w przypadku neoprenu.

2.2.5 Połączony system BIIR/NBR

Zastosowanie kauczuku nitrylowego w kauczuku bromobutylowym może poprawić odporność na olej i odporność chemiczną mieszanki gumowej oraz poprawić wydajność odkształcania ściskanego produktu, ale właściwości fizyczne i mechaniczne są słabe. W połączeniu z kauczukiem nitrylowym kauczuk bromobutylowy może również poprawić elastyczność w niskich temperaturach, odporność na ozon, odporność na estry i ketony kauczuku nitrylowego, ale odporność na olej i wytrzymałość na rozciąganie są zmniejszone.

2.2.6 Połączony system BR/BIIR

Celem stosowania razem kauczuku cis-butadienowego i kauczuku bromobutylowego jest wykorzystanie dobrej przyczepności kauczuku bromobutylowego na mokro oraz dobrej odporności na zużycie i niskiego oporu toczenia kauczuku cis-butadienowego, aby wzajemnie się uzupełniać i uczyć się od siebie. Mieszanki BR/BIIR są stosowane w mieszankach bieżnikowych i są wzmocnione krzemionką, ponieważ mieszanki bieżnikowe zawierające kauczuk bromobutylowy mają dobrą przyczepność na mokrej nawierzchni, ale słabą odporność na ścieranie, ponieważ po pierwsze oddziaływanie między kauczukiem butylowym i sadzą jest słabe, a połączenie gumy a krzemionka poprzez silan może znacznie poprawić interakcję między kauczukiem butylowym a wypełniaczem i uzyskać dobry efekt wzmocnienia. Dodatek kauczuku bromobutylowego wzmocnionego krzemionką do mieszanki bieżnika z kauczuku butadienowego znacząco poprawia trzy główne właściwości mieszanki bieżnika: odporność na zużycie, przyczepność i opór toczenia.

2.3 Recykling kauczuku bromobutylowego

Kauczuk bromobutylowy ma dobrą funkcję recyklingu, co jest również główną zaletą kauczuku bromobutylowego różniącego się od innych kauczuków. Proces regeneracji kauczuku bromobutylowego jest bardzo prosty. Nie musi przechodzić skomplikowanych procesów, takich jak odsiarczanie w wysokiej temperaturze. Można go używać pod warunkiem, że ulegnie pewnemu żuciu i jest dobrze wymieszany z oryginalną gumą bromobutylową. Związek bromobutylowy dodany z regenerowanym kauczukiem będzie stopniowo zmniejszał swoją wytrzymałość na rozciąganie i zwiększał swoje wydłużenie wraz ze wzrostem ilości regenerowanego kauczuku, ale zmiana ta nie jest oczywista, zwłaszcza ilość dodanego regenerowanego kauczuku. W granicach 15% właściwości kauczuku bromobutylowego są dobrze zachowane, a regenerowany kauczuk nie ma większego wpływu na właściwości starzenia bromobutylu. Ponadto połączenie gumy regenerowanej i gumy oryginalnej w zasadzie nie wpływa na właściwości chemiczne produktu.

2.4 Proces sieciowania i mechanizm BIIR

Scott PJ i in. zbadali stabilność termiczną modelu BIIR i małych cząsteczek (BPMN) i odkryli, że uogólniona analiza modelu małych cząsteczek BPMN jest bardzo zbliżona do rzeczywistego zachowania BIIR i może być zastosowana do badania mechanizmu wulkanizacji BIIR. BIIR ulegnie izomeryzacji w temperaturze siarkowania. Generowanie izomeryzacji zależy w dużej mierze od stężenia bromowodoru w układzie. Gdy bromowodór zostanie usunięty z BIIR, w łańcuchu molekularnym BIIR utworzą się sprzężone dieny. struktury i towarzyszy izomeryzacja.