دانش BIIR

بروموبوتیللاستیک(BIIR) محصول اصلاح شده IIR است. هدف از اصلاح، بهبود فعالیت IIR، بهبود سازگاری آن با لاستیک غیر اشباع، بهبود خود چسبندگی، چسبندگی متقابل و توانایی اتصال متقاطع با حفظ ویژگی های اصلی IIR است. برماسیون IIR نه تنها محل اتصال متقابل را افزایش می دهد، بلکه واکنش پذیری پیوند دوگانه را نیز افزایش می دهد. این به این دلیل است که انرژی پیوند پیوند C-Br کم است و واکنش ولکانیزاسیون لاستیک بروموبوتیل بالا است، بنابراین سرعت ولکانیزه شدن سریع‌تر و سازگاری ولکانیزاسیون قوی‌تری دارد و عملکرد هم‌ولکانیزاسیون بهتری با لاستیک همه منظوره دارد. . خوب است در مقایسه با لاستیک بوتیل معمولی، لاستیک بروموبوتیل ویژگی های زیر را اضافه می کند: (1) ولکانیزاسیون سریع. (2) سازگاری خوب با لاستیک طبیعی و لاستیک استایرن بوتادین؛ (3) با لاستیک طبیعی، لاستیک استایرن بوتادین عملکرد چسبندگی لاستیک بهبود یافته است. (4) می توان آن را به تنهایی با اکسید روی ولکانیزه کرد (BIIR تنها الاستومری است که می تواند با گوگرد به تنهایی یا با اکسید روی ولکانیزه شود)، و روش های ولکانیزاسیون متنوع هستند. (5) مقاومت حرارتی خوبی دارد.

با مزایای بسیار، بروموبوتیللاستیکبه تدریج جایگزین بوتیل معمولی می شودلاستیکدر کاربردهای مختلف مانند تایرهای رادیال، لاستیک‌های بایاس، دیواره‌های جانبی، لوله‌های داخلی، آستر ظروف، درپوش‌های دارویی و آستر ماشین آلات و سایر محصولات صنعتی. لاستیک بروموبوتیل یک ماده خام غیرقابل جایگزین برای ساخت لاستیک های تیوبلس و محصولات پزشکی است.

1 روش تولید لاستیک بروموبوتیل

روش های تهیه BIIR شامل روش برماسیون اختلاط خشک و روش برماسیون محلول می باشد. روش اختلاط خشک برم با مخلوط کردن حرارتی N-bromosuccinimide، dibromodimethylhydantoin یا کربن فعال برم جذب شده (کسر جرمی 0.312) با IIR در آسیاب باز تهیه می شود. BIIR; روش برماسیون محلول با حل کردن IIR در یک حلال هیدروکربنی کلردار و سپس وارد کردن برم با کسر جرمی حدود 0.03 تهیه می شود. این فرآیند مستمر است و کیفیت محصول یکنواخت و پایدار است. کسر جرمی بهینه برم در BIIR 0.017-0.022 است.

2 مطالعه کاربرد بروموبوتیل

2.1 الزامات فرآیند

پیوندهای دوگانه در زنجیره مولکولی لاستیک بروموبوتیل وجود دارد و همچنین حاوی اتم های برم است. بنابراین می توان از روش های مختلفی برای ولکانیزاسیون استفاده کرد. سیستم ولکانیزاسیون باید با توجه به خواص فیزیکی مورد نیاز محصولات لاستیکی انتخاب شود. فرآیند اختلاط، کلندرینگ و اکسترود کردن لاستیک بروموبوتیل مشابه لاستیک بوتیل معمولی با ویسکوزیته مونی است، اما از آنجایی که لاستیک بروموبوتیل به سرعت ولکانیزه می شود و به راحتی می سوزد، باید به شرایط زیر توجه کرد:

1. دمای اختلاط لاستیک. اگر دمای اختلاط لاستیک بروموبوتیل از 130 درجه سانتیگراد بیشتر شود، خطر سوختگی وجود دارد و اگر درجه حرارت بیش از حد بالا باشد، ترکیب لاستیک به راحتی شکسته می شود و در نتیجه پردازش ضعیف ترکیب لاستیک انجام می شود.

2. لاستیک بروموبوتیل برای قالب ها خورنده است، بنابراین در طول قالب گیری باید از آن محافظت شود، مانند استفاده از قالب های با کیفیت و محافظت از آنها با پوشش، اجتناب از استفاده از عوامل آزاد کننده قالب مبتنی بر آب و حفظ درجه حرارت بالا برای جلوگیری از نوسانات مکرر در قالب. دما صبر کنید

2.2 سیستم ترکیب و ترکیب

x

استفاده از BIIR/IIR در ترکیب می تواند عملکرد پردازش و خواص فیزیکی IIR را بهبود بخشد و در عین حال می تواند زمان پخت IIR را کوتاه کند و چسبندگی سطحی چسب بزرگ و ویسکوزیته لاستیک باشد. ترکیب کاهش می یابد و عملکرد پردازش بهبود می یابد. علاوه بر این، افزودن لاستیک بوتیل معمولی به لاستیک بروموبوتیل نیز راه مهمی برای کاهش هزینه های تولید است.

ترکیب لاستیک بوتیل معمولی و لاستیک بروموبوتیل می تواند خود چسبندگی ترکیب لاستیک را بهبود بخشد و عملکرد فرآیند خوب است. با افزایش مقدار لاستیک بروموبوتیل در لاستیک ترکیبی، سرعت ولکانیزاسیون به وضوح تسریع می شود و جذب UV لاستیک ترکیبی و لاستیک به راحتی اکسید شده به تدریج بهبود می یابد. تغییر محتوای بروموبوتیل در لاستیک ترکیبی تأثیر زیادی بر خواص فیزیکی و مکانیکی و خواص پیری لاستیک ترکیبی ندارد. سیستم ولکانیزاسیون لاستیک ترکیبی لاستیک بوتیل معمولی و لاستیک بروموبوتیل پذیرفته شده است. ولکانیزاسیون گوگرد یا ولکانیزاسیون مورفولین به خوبی کار می کند.

2.2.2 سیستم ترکیبی NR/BIIR

لاستیک بروموبوتیل را می توان در ترکیب با لاستیک طبیعی به هر نسبتی استفاده کرد. لاستیک بروموبوتیل و لاستیک طبیعی با هم استفاده می شوند و سرعت ولکانیزاسیون سریع است که می تواند هوابندی لاستیک طبیعی را بهبود بخشد و مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر آب و هوا و مقاومت در برابر مواد شیمیایی مختلف را بهبود بخشد. از طرف دیگر، لاستیک طبیعی می تواند خواص چسبندگی ترکیبات مبتنی بر لاستیک بروموبوتیل را بهبود بخشد.

بیشترین مقدار لاستیک بروموبوتیل در تولید تایر در فرمولاسیون داخلی لاستیک های بدون تیوب استفاده می شود. برخی از مطالعات، پوشش داخلی لاستیک بروموبوتیل و ترکیب آستر داخلی ترکیبی لاستیک بروموبوتیل/لاستیک طبیعی را مقایسه کرده اند، نتایج نشان می دهد که هدف از ترکیب BIIR و NR بهبود چسبندگی خود ترکیب و بهبود خواص فیزیکی آن، کوتاه کردن زمان پخت آن است. . همچنین در ادبیات اشاره شده است که دلیل دیگری برای ترکیب BIIR با NR به جای 100٪ استفاده از BIIR برای فرمولاسیون آستر داخلی از منظر هزینه تولید و کنترل فرآیند تولید است. با این حال، باید توجه داشت که از آنجایی که اختلاط BIIR و NR خود برای دستیابی به فاز همگن در استفاده واقعی دشوار است، بر عملکرد ترکیب لاستیکی تأثیر منفی خواهد گذاشت. ویسکوزیته Mooney کم بدون روغن، پردازش آسان 100% BIIR برای اطمینان از حداقل نفوذپذیری هوا و آب. در حال حاضر، استفاده از BIIR در فرمولاسیون آستر داخلی با محصولات مختلف تایر متفاوت است. محصولات برندهای معروف از 100% BIIR یا CIIR استفاده می کنند. تایرهای رادیال بدون تیوب سنگین تمام فولادی و لاستیک‌های مسافری پرسرعت (مانند V 100% BIIR یا CIIR. برای تایرهای رادیال باربر تمام فولادی با لوله داخلی و تایرهای مسافری با درجه‌های سرعت پایین‌تر (مانند درجه S، درجه T)، لاستیک BIIR با NR مخلوط می شود.

2.2.3 سیستم ترکیبی EPDM/BIIR

ترکیب لاستیک بروموبوتیل و لاستیک EPDM می تواند سرعت ولکانیزاسیون را تغییر دهد (با افزایش محتوای لاستیک بروموبوتیل در لاستیک ترکیبی، سرعت ولکانیزاسیون به شدت کاهش می یابد تا زمانی که محتوای لاستیک بروموبوتیل به 50٪ برسد و به دنبال آن روند معکوس ایجاد می شود). بر این اساس، چسبندگی، سفتی هوا و خواص میرایی ترکیبات، برعکس، لاستیک EPDM می تواند شکنندگی دمای پایین ترکیبات مبتنی بر لاستیک بروموبوتیل، مقاومت ازن و مقاومت در برابر حرارت را بهبود بخشد.

2.2.4 سیستم ترکیبی BIIR/CR

هدف از استفاده از لاستیک بروموبوتیل همراه با نئوپرن عمدتاً کاهش هزینه لاستیک مبتنی بر لاستیک بروموبوتیل است. بروموبوتیل، مانند نئوپرن نوع G و W، می تواند با اکسید روی یا گوگرد ولکانیزه شود. ترکیب لاستیک بروموبوتیل و لاستیک نئوپرن مقاومت خوبی در برابر حرارت و ازن دارد و مقاومت مجموعه فشرده سازی و مقاومت در برابر هوا مانند نئوپرن است.

2.2.5 سیستم ترکیبی BIIR/NBR

استفاده از لاستیک نیتریل در لاستیک بروموبوتیل می تواند مقاومت روغن و مقاومت شیمیایی ترکیب لاستیک را بهبود بخشد و عملکرد مجموعه فشرده سازی محصول را بهبود بخشد، اما خواص فیزیکی و مکانیکی ضعیف است. هنگامی که در ترکیب با لاستیک نیتریل استفاده می شود، لاستیک بروموبوتیل همچنین می تواند انعطاف پذیری دمای پایین، مقاومت ازن، مقاومت در برابر استر و مقاومت کتون لاستیک نیتریل را بهبود بخشد، اما مقاومت روغن و استحکام کششی کاهش می یابد.

2.2.6 سیستم ترکیبی BR/BIIR

هدف از استفاده از لاستیک سیس بوتادین و لاستیک بروموبوتیل در کنار هم استفاده از کشش مرطوب خوب لاستیک بروموبوتیل و مقاومت سایشی خوب و مقاومت غلتشی کم لاستیک سیس بوتادین برای تکمیل یکدیگر و یادگیری از یکدیگر است. مخلوط‌های BR/BIIR در ترکیبات آج استفاده می‌شوند و با سیلیس تقویت می‌شوند، زیرا ترکیبات آج حاوی لاستیک بروموبوتیل کشش مرطوب خوبی دارند اما مقاومت سایشی ضعیفی دارند، زیرا اولاً، برهمکنش بین لاستیک بوتیل و کربن بلک ضعیف است و جفت شدن لاستیک. و سیلیس از طریق سیلان می تواند تعامل بین لاستیک بوتیل و پرکننده را تا حد زیادی بهبود بخشد و یک اثر تقویت کننده خوب به دست آورد. افزودن لاستیک بروموبوتیل تقویت شده با سیلیس به ترکیب آج لاستیک بوتادین به طور قابل توجهی سه ویژگی اصلی ترکیب آج را بهبود می بخشد: مقاومت در برابر سایش، کشش و مقاومت در برابر غلتش.

2.3 بازیافت لاستیک بروموبوتیل

لاستیک بروموبوتیل عملکرد بازیافت خوبی دارد که این مزیت اصلی لاستیک بروموبوتیل متفاوت از سایر لاستیک ها است. فرآیند بازسازی لاستیک بروموبوتیل بسیار ساده است. نیازی به انجام فرآیندهای پیچیده مانند گوگرد زدایی در دمای بالا ندارد. می توان از آن استفاده کرد تا زمانی که تحت جویدن خاصی باشد و به خوبی با لاستیک اصلی لاستیک بروموبوتیل مخلوط شود. ترکیب بروموبوتیل اضافه شده با لاستیک بازیافتی به تدریج از استحکام کششی آن کاسته شده و با افزایش مقدار لاستیک بازیافتی، ازدیاد طول آن افزایش می یابد، اما این تغییر به خصوص میزان لاستیک بازیافتی اضافه شده مشهود نیست. در 15٪، خواص لاستیک بروموبوتیل به خوبی حفظ می شود، و لاستیک بازیافت شده تاثیر زیادی بر خواص پیری بروموبوتیل ندارد. علاوه بر این، ترکیب لاستیک اصلاح شده و لاستیک اصلی اساساً بر خواص شیمیایی محصول تأثیر نمی گذارد.

2.4 فرآیند پیوند متقابل و مکانیسم BIIR

اسکات پی جی و همکاران پایداری حرارتی BIIR و مدل مولکولی کوچک (BPMN) را مطالعه کرد و دریافت که تجزیه و تحلیل تعمیم‌یافته مدل مولکول کوچک BPMN بسیار نزدیک به رفتار واقعی BIIR است و می‌تواند برای مطالعه مکانیسم ولکانیزاسیون BIIR استفاده شود. BIIR زمانی که در دمای سولفوریزاسیون باشد، تحت ایزومریزاسیون قرار می گیرد. تولید ایزومریزاسیون تا حد زیادی به غلظت هیدروژن برومید در سیستم بستگی دارد. هنگامی که هیدروژن برومید از BIIR حذف می شود، دین های کونژوگه در زنجیره مولکولی BIIR تشکیل می شود. ساختار، و با ایزومریزاسیون همراه است.