BIIR-Kenntnisse

BrombutylGummi(BIIR) ist ein modifiziertes Produkt von IIR. Der Zweck der Modifikation besteht darin, die Aktivität von IIR zu verbessern, seine Kompatibilität mit ungesättigtem Kautschuk zu verbessern, die Selbsthaftung, gegenseitige Haftung und Co-Vernetzungsfähigkeit zu verbessern, während die ursprünglichen Eigenschaften von IIR beibehalten werden. Die IIR-Bromierung erhöht nicht nur die Vernetzungsstelle, sondern erhöht auch die Reaktivität der Doppelbindung. Dies liegt daran, dass die Bindungsenergie der C-Br-Bindung gering ist und die Vulkanisationsreaktivität von Brombutylkautschuk hoch ist, sodass er eine schnellere Vulkanisierungsgeschwindigkeit und eine starke Vulkanisierungsanpassungsfähigkeit aufweist und eine bessere Co-Vulkanisierungsleistung mit Allzweckkautschuk aufweist . es ist gut. Verglichen mit gewöhnlichem Butylkautschuk fügt Brombutylkautschuk die folgenden Eigenschaften hinzu: (1) schnelle Vulkanisation; (2) gute Verträglichkeit mit Naturkautschuk und Styrol-Butadien-Kautschuk; (3) mit Naturkautschuk Styrol-Butadien-Kautschuk Die Haftleistung von Kautschuk wird verbessert; (4) es kann nur mit Zinkoxid vulkanisiert werden (BIIR ist das einzige Elastomer, das nur mit Schwefel oder mit Zinkoxid vulkanisiert werden kann), und die Vulkanisationsverfahren sind vielfältig; (5) es hat eine gute Hitzebeständigkeit.

Mit so vielen Vorteilen, BromobutylGummiersetzt nach und nach gewöhnliches ButylGummiin einer Vielzahl von Anwendungen, wie Radialreifen, Diagonalreifen, Seitenwände, Innenschläuche, Behälterauskleidungen, pharmazeutische Stopfen und Maschinenauskleidungen und andere Industrieprodukte. Brombutylkautschuk ist ein unersetzlicher Rohstoff für die Herstellung von schlauchlosen Reifen und Medizinprodukten.

1 Das Herstellungsverfahren von Brombutylkautschuk

Die Herstellungsverfahren von BIIR umfassen ein Trockenmischbromierungsverfahren und ein Lösungsbromierungsverfahren. Das Trockenmisch-Bromierungsverfahren wird durch thermisches Mischen von N-Bromsuccinimid, Dibromdimethylhydantoin oder an Aktivkohle adsorbiertem Brom (Massenanteil 0,312) mit IIR in einer offenen Mühle hergestellt. BIIR; Lösungsbromierungsverfahren wird durch Auflösen von IIR in einem chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel und anschließendes Einführen von Brom mit einem Massenanteil von etwa 0,03 hergestellt. Der Prozess ist kontinuierlich und die Produktqualität ist gleichmäßig und stabil. Der optimale Massenanteil von Brom in BIIR ist 0,017–0,022.

2 Anwendungsstudie von Brombutyl

2.1 Prozessanforderungen

Es gibt Doppelbindungen in der Molekülkette von Brombutylkautschuk und es enthält auch Bromatome. Daher können verschiedene Verfahren zur Vulkanisation verwendet werden. Das Vulkanisationssystem sollte gemäß den für die Gummiprodukte erforderlichen physikalischen Eigenschaften ausgewählt werden. Der Vorgang des Mischens, Kalandrierens und Extrudierens von Brombutylkautschuk ähnelt dem von gewöhnlichem Butylkautschuk mit der gleichen Mooney-Viskosität, aber da Brombutylkautschuk schnell vulkanisiert und leicht zu versengen ist, sollten die folgenden Bedingungen beachtet werden:

1. Gummimischtemperatur. Wenn die Mischtemperatur von Brombutylkautschuk 130°C übersteigt, besteht die Gefahr von Scorch, und wenn die Temperatur zu hoch ist, bricht die Kautschukmischung leicht, was zu einer schlechten Verarbeitung der Kautschukmischung führt.

2. Bromobutylkautschuk ist korrosiv gegenüber Formen, daher sollte er während des Formens geschützt werden, z. B. durch die Verwendung hochwertiger Formen und deren Schutz mit Beschichtungen, die Vermeidung der Verwendung von Formtrennmitteln auf Wasserbasis und die Aufrechterhaltung hoher Temperaturen, um wiederholte Schwankungen der Form zu vermeiden Temperatur Warten.

2.2 Kombinations- und Mischsystem

2.2.1 IIR/BIIR

Die Verwendung von BIIR/IIR in Kombination kann die Verarbeitungsleistung und die physikalischen Eigenschaften von IIR verbessern und gleichzeitig die Aushärtezeit von IIR verkürzen, und die Grenzflächenhaftung des Klebstoffs ist groß und die Viskosität des Kautschuks Verbindung reduziert und die Verarbeitungsleistung verbessert. Darüber hinaus ist die Zugabe von gewöhnlichem Butylkautschuk zu Brombutylkautschuk auch ein wichtiger Weg, um die Produktionskosten zu senken.

Die Kombination aus gewöhnlichem Butylkautschuk und Brombutylkautschuk kann die Selbsthaftung der Kautschukmischung verbessern, und die Prozessleistung ist gut; mit der Erhöhung der Menge an Brombutylkautschuk im kombinierten Kautschuk wird die Vulkanisationsgeschwindigkeit offensichtlich beschleunigt und die UV-Absorption des kombinierten Kautschuks und der leicht oxidierbaren Die beiden Indikatoren werden allmählich verbessert; die Änderung des Brombutylgehalts im Mischkautschuk hat keinen großen Einfluss auf die physikalischen und mechanischen Eigenschaften und Alterungseigenschaften des Mischkautschuks; das Vulkanisationssystem des kombinierten Kautschuks aus gewöhnlichem Butylkautschuk und Brombutylkautschuk wird übernommen. Schwefelvulkanisation oder Morpholinvulkanisation funktionieren gut.

2.2.2 Kombiniertes NR/BIIR-System

Brombutylkautschuk kann in Kombination mit Naturkautschuk in jedem Verhältnis verwendet werden. Brombutylkautschuk und Naturkautschuk werden zusammen verwendet, und die Vulkanisationsgeschwindigkeit ist schnell, was die Luftdichtheit von Naturkautschuk und seine Hitzebeständigkeit, Wetterbeständigkeit und Beständigkeit gegen verschiedene Chemikalien verbessern kann. Naturkautschuk hingegen kann die Hafteigenschaften von Compounds auf Brombutylkautschukbasis verbessern.

Die größte Menge an Brombutylkautschuk in der Reifenproduktion wird in der Innerliner-Formulierung von schlauchlosen Reifen verwendet. Einige Studien haben Brombutylkautschuk-Innenauskleidung und kombinierte Brombutylkautschuk/Naturkautschuk-Innenauskleidungsmischung verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Zweck der Kombination von BIIR und NR darin besteht, die Haftung der Mischung selbst zu verbessern und die physikalischen Eigenschaften zu verbessern und ihre Aushärtezeit zu verkürzen . In der Literatur wird auch darauf hingewiesen, dass ein weiterer Grund für das Mischen von BIIR mit NR anstelle der 100%igen Verwendung von BIIR für die Formulierung der Innenauskleidung im Hinblick auf die Produktionskosten und die Steuerung des Produktionsprozesses liegt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass, da das Mischen von BIIR und NR selbst schwierig ist, eine homogene Phase bei der tatsächlichen Verwendung zu erreichen, es die Leistung der Kautschukmischung nachteilig beeinflussen wird. Ölfrei, niedrige Mooney-Viskosität, einfach zu verarbeiten, 100 % BIIR, um eine minimale Luft- und Wasserdurchlässigkeit zu gewährleisten. Gegenwärtig variiert die Verwendung von BIIR in der Formulierung des Innerliners mit verschiedenen Reifenprodukten. Die Produkte bekannter Marken verwenden 100 % BIIR oder CIIR; schlauchlose Ganzstahl-Schwerlast-Radialreifen und Pkw-Hochgeschwindigkeitsreifen (z. B. V 100 % BIIR oder CIIR). Für lasttragende Ganzstahl-Radialreifen mit Schlauch und Pkw-Reifen mit niedrigeren Geschwindigkeitsklassen (z. T-Klasse) wird BIIR-Gummi mit NR gemischt.

2.2.3 Kombiniertes EPDM/BIIR-System

Die Kombination von Brombutylkautschuk und EPDM-Kautschuk kann die Vulkanisationsgeschwindigkeit verändern (wenn der Gehalt an Brombutylkautschuk im kombinierten Kautschuk zunimmt, fällt die Vulkanisationsgeschwindigkeit stark ab, bis der Gehalt an Brombutylkautschuk 50 % erreicht, gefolgt von der entgegengesetzten Tendenz), sich verbessernd die Haft-, Luftdichtheits- und Dämpfungseigenschaften von darauf basierenden Mischungen, umgekehrt kann EPDM-Kautschuk die Niedertemperatursprödigkeit von Mischungen auf Basis von Brombutylkautschuk, Ozonbeständigkeit und Hitzebeständigkeit verbessern.

2.2.4 Kombiniertes BIIR/CR-System

Der Zweck der Verwendung von Brombutylkautschuk zusammen mit Neopren besteht hauptsächlich darin, die Kosten des auf Brombutylkautschuk basierenden Kautschuks zu senken. Brombutylkann wie Neopren vom G- und W-Typ mit Zinkoxid oder Schwefel vulkanisiert werden. Die Kombination aus Brombutylkautschuk und Neoprenkautschuk hat eine gute Wärmebeständigkeit und Ozonbeständigkeit, und die Druckverformungsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit sind die gleichen wie die von Neopren.

2.2.5 Kombiniertes BIIR/NBR-System

Die Verwendung von Nitrilkautschuk in Brombutylkautschuk kann die Ölbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit der Kautschukmischung verbessern und die Druckverformungsrestleistung des Produkts verbessern, aber die physikalischen und mechanischen Eigenschaften sind schlecht. Bei Verwendung in Kombination mit Nitrilkautschuk kann Brombutylkautschuk auch die Tieftemperaturflexibilität, Ozonbeständigkeit, Esterbeständigkeit und Ketonbeständigkeit von Nitrilkautschuk verbessern, aber die Ölbeständigkeit und Zugfestigkeit werden verringert.

2.2.6 Kombiniertes BR/BIIR-System

Der Zweck der gemeinsamen Verwendung von cis-Butadienkautschuk und Brombutylkautschuk besteht darin, die gute Nasstraktion von Brombutylkautschuk und die gute Verschleißfestigkeit und den geringen Rollwiderstand von cis-Butadienkautschuk zu nutzen, um sich gegenseitig zu ergänzen und voneinander zu lernen. BR/BIIR-Mischungen werden in Laufflächenmischungen verwendet und mit Kieselsäure verstärkt, da die Laufflächenmischungen, die Brombutylkautschuk enthalten, eine gute Nasstraktion, aber eine schlechte Abriebfestigkeit aufweisen, weil erstens die Wechselwirkung zwischen Butylkautschuk und Ruß schlecht ist und die Kopplung von Kautschuk und Kieselsäure durch Silan können die Wechselwirkung zwischen Butylkautschuk und Füllstoff erheblich verbessern und eine gute Verstärkungswirkung erzielen. Die Zugabe von kieselsäureverstärktem Brombutylkautschuk zur Laufflächenmischung aus Butadienkautschuk verbessert die drei Haupteigenschaften der Laufflächenmischung erheblich: Verschleißfestigkeit, Traktion und Rollwiderstand.

2.3 Recycling von Brombutylkautschuk

Brombutylkautschuk hat eine gute Recyclingfunktion, was auch ein großer Vorteil von Brombutylkautschuk im Unterschied zu anderen Kautschuken ist. Der Regenerationsprozess von Brombutylkautschuk ist sehr einfach. Es muss keine komplizierten Prozesse wie Hochtemperaturentschwefelung durchlaufen. Es kann verwendet werden, solange es einer gewissen Mastikation unterzogen wird und gut mit dem ursprünglichen Kautschuk aus Brombutylkautschuk gemischt wird. Die dem wiedergewonnenen Kautschuk zugesetzte Brombutylverbindung wird mit zunehmender Menge an wiedergewonnenem Kautschuk allmählich ihre Zugfestigkeit verringern und ihre Dehnung erhöhen, aber diese Änderung ist nicht offensichtlich, insbesondere die zugesetzte Menge an wiedergewonnenem Kautschuk. Innerhalb von 15 % bleiben die Eigenschaften von Brombutylkautschuk gut erhalten, und der wiedergewonnene Kautschuk hat keinen großen Einfluss auf die Alterungseigenschaften von Brombutyl. Zudem beeinflusst die Kombination von Altgummi und Originalkautschuk die chemischen Eigenschaften des Produktes grundsätzlich nicht.

2.4 Der Vernetzungsprozess und -mechanismus von BIIR

Scott PJ et al. untersuchten die thermische Stabilität von BIIR und das Modell kleiner Moleküle (BPMN) und stellten fest, dass die verallgemeinerte Analyse des BPMN-Modells kleiner Moleküle dem tatsächlichen Verhalten von BIIR sehr nahe kommt und auf die Untersuchung des BIIR-Vulkanisationsmechanismus angewendet werden kann. BIIR unterliegt einer Isomerisierung, wenn es die Schwefelungstemperatur hat. Die Entstehung der Isomerisierung hängt in großem Maße von der Konzentration an Bromwasserstoff im System ab. Wenn Bromwasserstoff aus BIIR entfernt wird, werden konjugierte Diene in der BIIR-Molekülkette gebildet. Struktur und wird von Isomerisierung begleitet.