溴化丁基橡胶是丁基橡胶的改性产品。改性的目的是提高IIR的活性、与不饱和橡胶的相容性、自粘、互粘和共交联能力,同时保持IIR原有的特性。丁基橡胶溴化后,不仅交联位置增加,双键的反应性也增强。这是因为C-Br键的键能小,溴化丁基橡胶的硫化反应活性高,所以硫化速度更快,硫化适应性更强,与一般橡胶共硫化性能更好。与普通丁基橡胶相比,溴化丁基橡胶具有以下特点:硫化速度快;与天然橡胶、丁苯橡胶相容性好;与天然橡胶和丁苯橡胶的附着力提高;可单独用氧化锌硫化,硫化方式多样;耐热性好。
溴化丁基橡胶凭借如此多的优势,在子午线轮胎、斜交轮胎、胎侧、内胎、容器内衬、医药瓶塞、机胆等各种应用领域,正逐渐取代普通丁基橡胶。溴化丁基橡胶是制造无内胎轮胎和医疗产品不可替代的原材料。
1溴化丁基橡胶的生产方法
BIIR的制备方法有干混溴化法和溶液溴化法。干混溴化法是将N-溴代琥珀酰亚胺、二溴二甲基乙内酰脲或活性炭吸附溴与IIR在开炼机上热混制得IIR。溶液溴化是通过将IIR溶解在氯化烃溶剂中并引入质量分数约为0.03的溴来制备的。过程连续,产品质量均匀稳定。BIIR溴的最佳质量分数为0.017-0.022。
2-溴丁基醚的应用研究
2.1过程要求
溴化丁基橡胶分子链上有双键和溴原子,可以通过各种方法硫化。硫化体系应根据橡胶产品要求的物理性能进行选择。溴化丁基橡胶的混炼、压延和挤出工艺与相同门尼粘度的普通丁基橡胶相似。但是,由于溴化丁基橡胶硫化速度快,容易焦烧,应注意以下情况:
1.混合温度。溴化丁基橡胶的混炼温度超过130℃,就有焦烧的危险,温度过高,胶料容易断裂,造成胶料加工不良。
2.溴化丁基橡胶对模具有腐蚀性,成型时应加以保护,如使用优质模具并用涂料保护,避免使用水性脱模剂,保持高温,避免模具温度反复波动。
2.2混合和混合系统
2.2.1综合投资报告/BIIR
BIIR/丁基橡胶的结合可以改善丁基橡胶的加工性能和物理性能,缩短丁基橡胶的固化时间。此外,粘合剂的界面附着力更大,粘合剂的粘度降低,加工性能提高。此外,在溴化丁基橡胶中加入普通丁基橡胶也是降低生产成本的重要途径。
普通丁基橡胶和溴化丁基橡胶的结合可以提高胶料的自粘性,具有良好的工艺性能;随着溴化丁基橡胶用量的增加,硫化速度明显加快,橡胶的紫外吸光度和易氧化指数会逐渐提高,共混物中溴化丁基含量的变化对共混物的物理机械性能和老化性能影响不大;普通丁基橡胶和溴化丁基橡胶的硫化体系用硫磺或吗啉硫化。
2.2.2天然橡胶/BIIR组合系统
溴化丁基橡胶可以与天然橡胶以任何比例混合。溴化丁基橡胶与天然橡胶的结合,硫化速度快,可以提高天然橡胶的气密性,提高其耐热性、耐候性和耐化学性。然而,天然橡胶可以改善基于溴化丁基橡胶的橡胶混合物的粘合性能。
轮胎生产中溴化丁基橡胶用量最大的是无内胎轮胎的内衬配方。研究对溴化丁基橡胶内衬和溴化丁基橡胶/天然橡胶内衬复合物进行了比较。结果表明,BIIR与天然橡胶结合的目的是提高胶料本身的附着力,改善其物理性能,缩短硫化时间。文献中还指出,内衬配方中使用BIIR与天然橡胶混合而不是100% BIIR的原因是出于生产成本和生产过程控制的考虑。然而,应该注意的是,BIIR和天然橡胶的共混在实际应用中很难达到均相,这将对化合物的性能产生不利影响。近年来的发展趋势是获得门尼粘度低、易加工、基本无油的100%BIIR,以保证空气水最低渗透率。目前,BIIR在内衬配方中的使用因轮胎产品的不同而异,知名品牌的产品将采用100% BIIR或tire;100% BIIR或CIIR将用于全钢无内胎子午线轮胎和高速客车轮胎。BIIR橡胶和天然橡胶将用于带内胎的全钢子午线轮胎和低速等级的乘用车轮胎。
2.2.3乙丙橡胶/BIIR系统
溴化丁基橡胶和三元乙丙橡胶的组合可以改变硫化速度,并改善基于它的胶料的粘合性、气密性和阻尼特性。相反,三元乙丙橡胶可以改善溴化丁基橡胶基复合材料的低温脆性、耐臭氧性和耐热性。
2 . 2 . 4 BIIR/捷克联合系统
使用溴化丁基橡胶和氯丁橡胶的主要目的是降低基于溴化丁基橡胶的橡胶胶料的成本。溴化丁基橡胶和G型、W型氯丁橡胶一样,可以用氧化锌或硫磺硫化。溴化丁基橡胶和氯丁橡胶的复合物具有良好的耐热性和耐臭氧性,其压缩永久变形性和耐候老化性与氯丁橡胶相同。
2 . 2 . 5 BIIR/丁腈橡胶组合系统
丁腈橡胶与溴化丁基橡胶的结合可以提高胶料的耐油性和耐化学性,改善产品的压缩永久变形性能,但物理机械性能较差。与丁腈橡胶配合使用时,溴化丁基橡胶还能提高丁腈橡胶的低温柔韧性、耐臭氧性、耐酯性和耐酮性,但耐油性和拉伸强度下降。
2.2.6 BR/BIIR组合系统
使用顺丁橡胶和溴化丁基橡胶的目的是利用溴化丁基橡胶良好的湿牵引性、顺丁橡胶良好的耐磨性和低滚动阻力来互补。橡胶/BIIR共混物用于胎面胶,并用白炭黑补强。由于含溴化丁基橡胶的胎面胶具有良好的湿牵引性能,因此耐磨性较差。原因之一是丁基橡胶与炭黑的相互作用较差。用硅烷将橡胶与白炭黑偶联,可以大大改善丁基橡胶与填料的相互作用,获得良好的补强效果。在顺丁橡胶胎面胶中加入白炭黑增强溴化丁基橡胶,胎面胶的三大性能是耐磨、耐磨和耐磨。
2.3溴化丁基橡胶的回收
溴化丁基橡胶具有良好的回收功能,这是溴化丁基橡胶相对于其他橡胶的一大优势。溴化丁基橡胶的再生工艺非常简单,不需要高温脱硫等复杂工艺,经过一定的塑化后即可使用,与溴化丁基橡胶的原橡胶混合良好。随着再生橡胶用量的增加,溴化丁基橡胶的拉伸强度会逐渐降低,伸长率会逐渐增加,但这种变化并不明显,尤其是当再生橡胶用量小于15%时,溴化丁基橡胶的性能得到了很好的保持,再生橡胶对溴化丁基橡胶的老化性能影响不大。另外,再生胶和原胶的结合对产品的化学性能影响不大。
2.4 biir的交联过程和机理
ScottPJ等人研究了BIIR和小分子模型的热稳定性,发现BPMN小分子模型的扩展分析非常接近BIIR的实际行为,可以应用于BIIR硫化机理的研究。当BIIR处于硫化温度时会发生异构化,这在很大程度上取决于体系中溴化氢的浓度。溴化氢从BIIR分离出来后,在BIIR的分子链上会形成共轭二烯结构,并伴随着异构化。
橡胶制品在汽车上的应用
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