耐热耐辐射氢化丁氢
随着汽车工业的发展,对汽车燃料和润滑系统以及发动机所用的密封材料如橡胶的耐热、耐油、耐各种化学品腐蚀等性能提出了苛刻的要求。丁腈橡胶只能在120℃以下长期使用,而且耐臭氧、耐候和耐辐射性能满足不了汽车发动机的密封要求,氟橡胶价格昂贵、工艺性较差,丙烯酸酯橡胶虽然耐热性高,但工艺性能差。氢化丁腈橡胶有良好性价比和加工性能,而且其耐热性可以满足这种新的需要。氢化丁腈橡胶是将丁橡胶中不饱和双键经催化加氢而制成,其反应如下:
丁腈橡胶氢化后,主链成为饱和结构但保留了腈基,这使得HNBR保持了优良的耐油性,同时具有优良的耐热性、耐候性和化学稳定性,保留的少量的不饱和双键可参与硫化交联,并改善硫化胶的压缩长久变形。 氢化丁腈橡胶(HNBR)是丁腈橡胶(NBR)的特殊品种。耐热耐辐射氢化丁氢
33、当氢化丁腈橡胶剩余双键含量<1%,只能采用过氧化物硫化,残余双键>5%时,可采用过氧化物或硫黄硫化。采用过氧化物硫化比用含硫化合物硫化有更好的耐热性和较低的压缩长久变形。常用的过氧化物硫化剂为Vul-cup40KE、PeroximonF-40,硫化促进剂HAV-2、TAIC、TMPT可提高硫化效率,避免发生焦烧。国内多采用DCP(过氧化二异丙苯)或BDPMH(2,5-二甲基-2,5(二叔丁过氧基)已烷)作硫化剂,当BDPMH用量为4~7份,促进剂TAIC用量为4份时,硫化胶的压缩长久变形率可低于20%。对于双键含量较高的HNBR,采用低硫高促硫化体系,也可获得具有较高耐热性和良好力学性能的硫化胶。为了进一步提高HNBR在高温下的耐热老化性能,配方中常使用防老剂并用,如:RD/MB或MB/二苯胺类防老剂445。适当加入金属氧化物,可进一步提高硫化胶的耐介质腐蚀性能。HNBR詹氏催化剂HNBR的玻璃化温度除了受腈基含量影响外,还与碘值(氢化率)有关。
早在21世纪初期,全球HNBR已在NBR市场中占有5~10%的份额,保守地估计HNBR在国内的市场用量约为1.5万吨左右,可见HNBR的市场地位日趋重要。由于生产HNBR使用的催化剂价格昂贵、关键生产技术难度大,目前在世界范围内,产品上市的只有瑞翁(ZEON)公司、阿朗新科(ARLANXEO)公司和赞南科技(上海)有限公司(Zannan Scitech Co.,Ltd.), 总产能大约为2.5~3万吨/年。市场上的HNBR产品主要来自于上述三家公司公司,值得关注的是国产HNBR—詹博特®氢化丁腈橡胶(Zhanber ® HNBR)异军突起,顺利地进入了在国内外的HNBR市场上,获得了市场的认可。
全球氢化丁腈橡胶生产现状,从HNBR的工业化生产发展历程来看,HNBR生产技术的优势主要就体现在其生产过程所用催化剂体系,即:催化加氢活性和选择性、催化剂回收、产品后处理等关键技术的先进性上。上世纪九十年代,全世界可工业化生产HNBR的厂家为德国拜耳(Bayer)公司、日本瑞翁 (Zeon)公司和加拿大宝兰山(Polysar)公司等三家公司,他们都是在解决了催化加氢、催化剂回收以及产品后处理等关键工艺技术问题后,才实现了工业化生产的,当时全球的HNBR产能和产量基本上在1万吨/年左右。
耐化学介质和耐臭氧性能
HNBR在高温下能耐酸、碱和盐,能在强腐蚀性添加剂的润滑油和燃料油介质中工作。在模拟油田深井开采酸性液/气介质环境时(气相:5%H2S、20%CO2、75%CH4,液相:95%柴油、4%水、1%缓蚀剂),由实验曲线可以看出,FKM、TFE/P、NBR均不能承受高温下的酸性介质环境,而HNBR表现出比较好性能。HNBR试样的静态和动态耐臭氧性能测试结果表明,1000小时后试样未出现臭氧裂纹,显示出优异的耐臭氧老化性能
耐寒性:通常丁腈橡胶中腈基含量越高,玻璃化温度也越高,耐寒性变差。HNBR的玻璃化温度除了受腈基含量影响外,还与碘值(氢化率)有关。当丙烯腈含量小于34%时,随氢化率的增加,玻璃化温度上升。而在腈基含量高时,随着氢化率的增加,玻璃化温度变化不明显。由TR试验结果(ASTM D1329)可见(图5),当丙烯腈含量为34%时,随着氢化率增加,TR10值增加,当丙烯腈含量超过40%时,随着氢化率增加,TR10值降低。这种现象产生的原因在于HNBR的结晶化,**近开发的耐寒性HNBR不但能抑止氢化引起玻璃化温度上升,其耐热性也得到改善。 近几年,在一些新机型上也大量使用了一些特种橡胶(包括HNBR)。
33、胶带和胶管:汽车同步齿形带**初使用NBR,由于其动态性能和耐臭氧性能较差,产品寿命很短。用氯丁橡胶代替NBR,耐臭氧性能有所改善。HNBR比CR耐热性更好,工作温度可提高约30℃,HNBR除具有**度,高耐磨,耐臭氧的特点外,由于它的动态弹性随温度变化小,在较大温度范围内可保持动力的准确传递,是同步齿形带**理想的橡胶材料。日本,欧美的各大汽车公司均采用HNBR生产同步齿形带。HNBR有优异的耐腐蚀性燃料油特性,因而广泛应用于汽车用燃料胶管。由于矿物油系高级润滑油中含有清洁分散剂,防老剂,抗磨剂,极压剂等各种添加剂,这些添加剂加速了橡胶材料的老化,HNBR比其它橡胶(NBR,丙烯酸橡胶,氟橡胶)对润滑油添加剂有更好的抵抗性能,HNBR主要用于生产接触燃料油和其它油品的燃油管、机油冷却器供油软管等产品。HNBR在国外已生产多年,其应用领域不断扩大,而在国内尚属空白,我们应不失时机地开发HNBR。耐热耐辐射氢化丁氢
普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。耐热耐辐射氢化丁氢
NBR的溶液加氢法是在NBR溶液中,用氢气进行加氢。NBR分子链上的丙烯睛含量决定了它的耐油性,氢化NBR时,只对二烯单元的双键选择性加氢还原成饱和键,并不氢化丙烯腈单元的侧链睛基—C≡N。目前这种加氢法主要选用两种催化剂,即非均相载体催化剂和均相配位催化剂。首先问世的非均相载体催化剂是以碳为载体的Pd/C催化剂,这种催化剂的选择性高,氢化率比较高达95.6%,但在加氢反应中,与炭黑亲合的二烯橡胶易吸附在炭黑表面,搅拌时炭黑易凝聚成块,存在于HNBR中,对其硫化特性会产生不良影响。日本瑞翁公司选用SiO2为载体的Pd/SiO2催化剂,已实现了工业化。这两种载体催化剂氢化NBR时,NBR催化剂残留物或聚合反应中使用的助剂可能粘附于载体表面或滞留在微孔内,使催化剂活性急剧下降,影响再次使用。耐热耐辐射氢化丁氢
上海君宜化工销售中心(有限合伙)位于上海市浦东新区五星路676弄万科御河10栋。在市场经济的浪潮中拼博和发展,目前上海君宜化工在橡塑中拥有较高的**度,享有良好的声誉。上海君宜化工取得全网商盟认证,标志着我们的服务和管理水平达到了一个新的高度。上海君宜化工全体员工愿与各界有识之士共同发展,共创美好未来。