BIIR-en ezagutza

Bromobutiloakautxua(BIIR) IIRren produktu eraldatua da. Aldaketaren helburua da IIRren jarduera hobetzea, kautxu asegabearekin duen bateragarritasuna hobetzea, auto-atxikimendua, elkarrekiko atxikimendua eta gurutzatzeko gaitasuna hobetzea, IIRren jatorrizko ezaugarriak mantenduz. IIR brominazioak lotura gurutzatuaren gunea areagotzeaz gain, lotura bikoitzaren erreaktibitatea areagotzen du. Hau da, C-Br loturaren lotura-energia txikia delako eta bromobutyl kautxuaren bulkanizazio erreaktibitatea handia delako, beraz, bulkanizazio-abiadura azkarragoa eta bulkanizazio-moldagarritasun handia du, eta ko-bulkanizazio-errendimendu hobea du erabilera orokorreko kautxuarekin. . ona da. Butil-kautxu arruntarekin alderatuta, bromobutyl kautxuak ezaugarri hauek gehitzen ditu: (1) bulkanizazio azkarra; (2) kautxu naturalarekin eta estireno-butadienozko kautxuarekin bateragarritasun ona; (3) kautxu naturalarekin, estireno-butadienozko kautxuarekin Kautxuaren atxikimendu-errendimendua hobetzen da; (4) zink oxidoarekin bakarrik bulkanizatu daiteke (BIIR da sufrearekin bakarrik edo zink oxidoarekin bulkanizatu daitekeen elastomero bakarra), eta bulkanizazio metodoak dibertsifikatuta daude; (5) bero-erresistentzia ona du.

Hainbeste abantailarekin, bromobutiloakautxuapixkanaka butilo arrunta ordezkatzen ari dakautxuahainbat aplikaziotan, hala nola pneumatiko erradialak, alboko pneumatikoak, alboko hormak, barruko hodiak, edukiontzien estalkiak, tapoi farmazeutikoak eta makinen estalkiak eta beste produktu industrial batzuk. Bromobutiloakautxua hodirik gabeko pneumatikoen eta produktu medikoen fabrikaziorako lehengai ordezkaezina da.

1 Bromobutiloakautxuaren ekoizpen metodoa

BIIRren prestaketa metodoen artean nahasketa lehorra bromatzeko metodoa eta disoluzio brominazio metodoa daude. Lehorreko nahasketa-brominazio-metodoa N-bromosuccinimida, dibromodimetilhidantoina edo ikatz aktibatua xurgatutako bromoa (0,312 masa-frakzioa) IIRrekin errota ireki batean termikoki nahastuz prestatzen da. BIIR; disoluzioa bromatzeko metodoa IIR hidrokarburo kloratuzko disolbatzaile batean disolbatuz prestatzen da, eta ondoren 0,03 inguruko masa-frakzioa duen bromoa sartuz. Prozesua etengabea da eta produktuaren kalitatea uniformea ​​eta egonkorra da. Bromoaren masa-frakzio optimoa BIIRn 0,017-0,022 da.

2 Bromobutilaren aplikazio-azterketa

2.1 Prozesuaren baldintzak

Bromobutiloakautxuaren kate molekularrean lotura bikoitzak daude, eta bromo atomoak ere baditu. Horregatik, bulkanizaziorako hainbat metodo erabil daitezke. Bulkanizazio-sistema kautxuzko produktuek eskatzen dituzten propietate fisikoen arabera hautatu behar da. Bromobutiloakautxuaren nahasketa, kalandratze eta estrusio-prozesua Mooney-ren biskositate berdina duen butilo kautxu arruntaren antzekoa da, baina bromobutilo-kautxua azkar bulkanizatzen denez eta errez erraza denez, baldintza hauei erreparatu behar zaie:

1. Kautxua nahasteko tenperatura. Bromobutiloakautxuaren nahasketa-tenperatura 130 °C gainditzen badu, erretzeko arriskua dago, eta tenperatura altuegia bada, gomazko konposatua erraz apurtzen da, kautxuzko konposatuaren prozesamendu txarraren ondorioz.

2. Bromobutiloakautxua moldeetarako korrosiboa da, beraz, moldatzerakoan babestu behar da, esate baterako, kalitate handiko moldeak erabiliz eta estaldurekin babestuz, uretan oinarritutako moldeak askatzeko agenteak erabiltzea saihestuz eta tenperatura altuak mantenduz, moldean behin eta berriz gorabeherak saihesteko. tenperatura Itxaron.

2.2 Konbinazio eta nahasketa sistema

2.2.1 IIR/BIIR

BIIR/IIR konbinatuta erabiltzeak IIRren prozesatzeko errendimendua eta propietate fisikoak hobetu ditzake, eta, aldi berean, IIRren ontze-denbora laburtu dezake, eta itsasgarriaren interfasearen itsasgarritasuna handia da eta kautxuaren biskositatea. konposatua murrizten da eta prozesatzeko errendimendua hobetzen da. Horrez gain, kautxu butilo arrunta bromobutilo kautxuari gehitzea ekoizpen kostuak murrizteko modu garrantzitsua da.

Butil kautxu arruntaren eta bromobutyl kautxuaren konbinazioak gomazko konposatuaren auto-atxikimendua hobetu dezake eta prozesuaren errendimendua ona da; kautxu konbinatuan bromobutyl-kopurua handitzean, bulkanizazio-abiadura bizkortu egiten da, eta kautxu konbinatuaren UV xurgapena eta erraz oxidatzen den Bi adierazleak pixkanaka hobetuko dira; kautxu konbinatuan bromobutyl edukiaren aldaketak ez du eragin handirik kautxu konbinatuaren propietate fisiko eta mekanikoetan eta zahartze propietateetan; butil kautxu arruntaren eta bromobutyl kautxuaren kautxu konbinatuaren bulkanizazio sistema hartzen da. Sufre bulkanizazioa edo morfolin bulkanizazioa ondo funtzionatzen du.

2.2.2 NR/BIIR sistema konbinatua

Bromobutiloakautxua kautxu naturalarekin konbinatuta erabil daiteke edozein proportziotan. Bromobutiloakautxua eta kautxu naturala elkarrekin erabiltzen dira, eta bulkanizazio-abiadura azkarra da, eta horrek kautxu naturalaren airearen estankotasuna hobe dezake eta beroarekiko erresistentzia, eguraldiarekiko erresistentzia eta hainbat produktu kimikoekiko erresistentzia hobetu dezake. Kautxu naturalak, berriz, bromobutyl kautxuzko konposatuen itsasgarri propietateak hobetu ditzake.

Pneumatikoen produkzioan bromobutyl kautxu kopuru handiena hodirik gabeko pneumatikoen barne-liner formulazioan erabiltzen da. Zenbait ikerketek alderatu dituzte bromobutyl kautxuzko barruko forrua eta bromobutyl kautxu/kautxu naturala konbinatutako barruko forru konposatua, emaitzek erakusten dute BIIR eta NR konbinatzearen helburua konposatuaren beraren atxikimendua hobetzea dela eta bere propietate fisikoak hobetzea, ontze denbora laburtzea. . Literaturan ere azpimarratzen da BIIR eta NRrekin nahasteko beste arrazoi bat BIIR barneko estalkia formulatzeko % 100 erabiliz baino, ekoizpen kostuaren eta ekoizpen-prozesuaren kontrolaren ikuspegitik dagoela. Hala ere, kontuan izan behar da BIIR eta NR bera nahastea zaila denez benetako erabileran fase homogeneoa lortzea, gomazko konposatuaren errendimenduari eragin negatiboa izango zaiola. Oliorik gabeko Mooney biskositate baxua, prozesatzeko erraza %100 BIIR airearen eta uraren iragazkortasun minimoa bermatzeko. Gaur egun, BIIR-en erabilera barneko estalkiaren formulazioan aldatu egiten da pneumatikoen produktu desberdinekin. Marka ezagunen produktuek %100 BIIR edo CIIR erabiliko dute; altzairu osoko hodirik gabeko pneumatiko erradialak eta abiadura handiko bidaiarientzako pneumatikoak (adibidez, V 100% BIIR edo CIIR. Barne-hodiak dituzten altzairu osoko zamak garraiatzeko pneumatiko erradialetarako eta abiadura maila baxuagoko bidaiarientzako pneumatikoetarako (adibidez, S maila, T maila), BIIR kautxua NRrekin nahasten da.

2.2.3 EPDM/BIIR sistema konbinatua

Bromobutiloakautxuaren eta EPDM kautxuaren konbinazioak bulkanizazio-abiadura alda dezake (kautxu konbinatuan bromobutyl kautxuaren edukia handitzen den heinean, bulkanizazio-abiadura nabarmen jaisten da bromobutyl kautxuaren edukia % 50era iritsi arte, kontrako joera jarraituz), hobetuz. Horretan oinarritutako konposatuen atxikimendu, aire estanko eta moteltze propietateek, alderantziz, EPDM kautxuak bromobutyl kautxuan oinarritutako konposatuen tenperatura baxuko hauskortasuna, ozonoarekiko erresistentzia eta beroarekiko erresistentzia hobetu dezake.

2.2.4 BIIR/CR sistema konbinatua

Bromobutiloakautxua neoprenoarekin batera erabiltzearen helburua, batez ere, bromobutyl kautxuzko kautxuaren kostua murriztea da. Bromobutyl, G eta W motako neoprenoa bezala, zink oxidoarekin edo sufrearekin bulkanizatu daiteke. Bromobutiloakautxuaren eta neoprenozko kautxuaren konbinazioak beroarekiko eta ozonoarekiko erresistentzia ona du, eta konpresio-multzoaren erresistentzia eta eguraldiarekiko erresistentzia neoprenoaren berdinak dira.

x

Kautxu nitrileko kautxu bromobutiloan erabiltzeak olioaren erresistentzia eta kautxu konposatuaren erresistentzia kimikoa hobetu ditzake eta produktuaren konpresio-multzoaren errendimendua hobetu dezake, baina propietate fisikoak eta mekanikoak txarrak dira. Kautxu nitrilekoarekin konbinatuta erabiltzen denean, bromobutyl kautxuak tenperatura baxuko malgutasuna, ozonoaren erresistentzia, ester erresistentzia eta zetona kautxu nitrileko erresistentzia hobetu ditzake, baina olioaren erresistentzia eta trakzio-erresistentzia murrizten dira.

2.2.6 BR/BIIR sistema konbinatua

Cis-butadiene kautxua eta bromobutyl kautxua elkarrekin erabiltzearen helburua bromobutyl kautxuaren trakzio heze ona eta cis-butadiene kautxuaren higadura erresistentzia ona eta errodadura erresistentzia baxua elkarren osagarri eta elkarrengandik ikasteko da. BR/BIIR nahasketak errodadura-konposatuetan erabiltzen dira eta silizearekin indartuta daude, bromobutilo-kautxua duten errodadura-konposatuek trakzio hezea ona dutelako baina urradura-erresistentzia eskasa dutelako. Lehenik eta behin, butil-kautxuaren eta karbono beltzaren arteko elkarrekintza eskasa da eta kautxuaren akoplamendua. eta silanoaren bidez silizeak butil-kautxuaren eta betegarriaren arteko elkarrekintza asko hobetu dezake eta indartze efektu ona lor dezake. Butadienozko kautxuzko errodadura-konposatuari silizez indartutako bromobutilo-kautxua gehitzeak errodadura-konposatuaren hiru propietate nagusiak nabarmen hobetzen ditu: higadura-erresistentzia, trakzioa eta errodadura-erresistentzia.

2.3 Bromobutilako kautxuaren birziklapena

Bromobutiloakautxuak birziklatze funtzio ona du, hau da, beste kautxuetatik desberdina den bromobutyl kautxuaren abantaila nagusia. Bromobutiloakautxuaren birsorkuntza prozesua oso erraza da. Ez du prozesu korapilatsuetatik igaro behar, hala nola tenperatura altuko desulfurizazioa. Masticazio jakin bat jasaten duen bitartean erabil daiteke, eta kautxu bromobutilaren jatorrizko kautxuarekin ondo nahasten da. Berreskuratutako kautxuarekin gehitutako bromobutilo konposatuak pixkanaka-pixkanaka bere trakzio-erresistentzia gutxituko du eta bere luzapena areagotuko du berreskuratutako kautxu-kopurua handituz, baina aldaketa hori ez da begi-bistakoa, batez ere, gehitutako kautxu berreskuratua. % 15aren barruan, bromobutyl kautxuaren propietateak ondo mantentzen dira, eta berreskuratutako kautxuak ez du eragin handirik bromobutilaren zahartze propietateetan. Gainera, berreskuratutako kautxuaren eta jatorrizko kautxuaren konbinazioak, funtsean, ez du produktuaren propietate kimikoetan eragiten.

2.4 BIIRren gurutzaketa-prozesua eta mekanismoa

Scott PJ et al. BIIR eta molekula txikiaren ereduaren (BPMN) egonkortasun termikoa aztertu zuen, eta BPMN molekula txikiaren ereduaren analisi orokortua BIIRren benetako portaeratik oso gertu dagoela ikusi zuen, eta BIIR bulkanizazio mekanismoaren azterketara aplika daitekeela. BIIR-ak isomerizazioa jasango du sulfurazio-tenperaturan dagoenean. Isomerizazioaren sorrera sistemako hidrogeno bromuroaren kontzentrazioaren araberakoa da neurri handi batean. Hidrogeno bromuroa BIIRtik kentzen denean, dieno konjokatuak sortuko dira BIIR kate molekularrean. egitura, eta isomerizazioaz lagunduta dago.