Conhecimento em BIR

Bromobutilborracha(BIIR) é um produto modificado do IIR. O objetivo da modificação é melhorar a atividade do IIR, melhorar sua compatibilidade com borracha insaturada, melhorar a autoadesão, a adesão mútua e a capacidade de co-reticulação, mantendo as características originais do IIR. A bromação IIR não só aumenta o sítio de reticulação, mas também aumenta a reatividade da ligação dupla. Isso ocorre porque a energia de ligação da ligação C-Br é pequena e a reatividade de vulcanização da borracha de bromobutila é alta, por isso tem uma velocidade de vulcanização mais rápida e forte adaptabilidade de vulcanização e tem um melhor desempenho de co-vulcanização com borracha de uso geral . é bom. Em comparação com a borracha butílica comum, a borracha bromobutílica agrega as seguintes características: (1) vulcanização rápida; (2) boa compatibilidade com borracha natural e borracha de estireno-butadieno; (3) com borracha natural, borracha de estireno-butadieno O desempenho de adesão da borracha é melhorado; (4) pode ser vulcanizado apenas com óxido de zinco (BIIR é o único elastômero que pode ser vulcanizado apenas com enxofre ou com óxido de zinco), e os métodos de vulcanização são diversificados; (5) tem boa resistência ao calor.

Com tantas vantagens, o bromobutilborrachaestá gradualmente substituindo o butil comumborrachaem uma variedade de aplicações, como pneus radiais, pneus diagonais, paredes laterais, câmaras de ar, revestimentos de contêineres, rolhas farmacêuticas e revestimentos de máquinas e outros produtos industriais. A borracha bromobutílica é uma matéria-prima insubstituível para a fabricação de pneus sem câmara e produtos médicos.

1 O método de produção de borracha bromobutílica

Os métodos de preparação do BIIR incluem o método de bromação de mistura seca e o método de bromação em solução. O método de mistura seca de bromação é preparado misturando termicamente N-bromosuccinimida, dibromodimetilhidantoína ou bromo adsorvido por carvão ativado (fração de massa 0,312) com IIR em um moinho aberto. BIIR; O método de bromação em solução é preparado dissolvendo IIR em um solvente de hidrocarboneto clorado e, em seguida, introduzindo bromo com uma fração de massa de cerca de 0,03. O processo é contínuo e a qualidade do produto é uniforme e estável. A fração de massa ideal de bromo em BIIR é 0,017-0,022.

2 Estudo de aplicação de bromobutil

2.1 Requisitos do processo

Existem ligações duplas na cadeia molecular da borracha de bromobutila e também contém átomos de bromo. Portanto, vários métodos podem ser usados ​​para vulcanização. O sistema de vulcanização deve ser selecionado de acordo com as propriedades físicas exigidas pelos produtos de borracha. O processo de operação de mistura, calandragem e extrusão da borracha bromobutílica é semelhante ao da borracha butílica comum com a mesma viscosidade Mooney, mas como a borracha bromobutílica vulcaniza rapidamente e é fácil de queimar, as seguintes condições devem ser observadas:

1. Temperatura de mistura da borracha. Se a temperatura de mistura da borracha de bromobutila exceder 130°C, existe o perigo de queimadura e, se a temperatura for muito alta, o composto de borracha é facilmente quebrado, resultando em um processamento inadequado do composto de borracha.

2. A borracha bromobutílica é corrosiva para os moldes, por isso deve ser protegida durante a moldagem, como usar moldes de alta qualidade e protegê-los com revestimentos, evitar o uso de agentes desmoldantes à base de água e manter altas temperaturas para evitar flutuações repetidas no molde temperatura Aguarde.

2.2 Combinação e sistema de mistura

2.2.1 IIR/BIIR

O uso de BIIR/IIR em combinação pode melhorar o desempenho de processamento e as propriedades físicas do IIR e, ao mesmo tempo, pode encurtar o tempo de cura do IIR, e a adesão interfacial do adesivo é grande e a viscosidade da borracha composto é reduzido e o desempenho de processamento é melhorado. Além disso, adicionar borracha butílica comum à borracha bromobutílica também é uma maneira importante de reduzir os custos de produção.

A combinação de borracha butílica comum e borracha bromobutílica pode melhorar a auto-adesão do composto de borracha e o desempenho do processo é bom; com o aumento da quantidade de borracha bromobutílica na borracha combinada, a velocidade de vulcanização é obviamente acelerada, e a absorção de UV da borracha combinada e facilmente oxidada Os dois indicadores serão melhorados gradualmente; a alteração do teor de bromobutilo na borracha combinada não tem grande influência nas propriedades físicas e mecânicas e nas propriedades de envelhecimento da borracha combinada; o sistema de vulcanização da borracha combinada de borracha butílica comum e borracha bromobutílica é adotado. Vulcanização de enxofre ou vulcanização de morfolina funciona bem.

2.2.2 Sistema combinado NR/BIIR

A borracha bromobutílica pode ser usada em combinação com a borracha natural em qualquer proporção. Borracha bromobutílica e borracha natural são usadas juntas, e a velocidade de vulcanização é rápida, o que pode melhorar a estanqueidade da borracha natural e melhorar sua resistência ao calor, resistência às intempéries e resistência a vários produtos químicos. A borracha natural, por outro lado, pode melhorar as propriedades adesivas de compostos à base de borracha de bromobutila.

A maior quantidade de borracha bromobutílica na produção de pneus é usada na formulação do revestimento interno de pneus sem câmara. Alguns estudos compararam o revestimento interno de borracha de bromobutil e o composto de revestimento interno combinado de borracha de bromobutil/borracha natural, os resultados mostram que o objetivo da combinação de BIIR e NR é melhorar a adesão do próprio composto e melhorar suas propriedades físicas, diminuir seu tempo de cura . Também é apontado na literatura que outro motivo para misturar BIIR com NR ao invés de 100% utilizando BIIR para a formulação do revestimento interno é sob a perspectiva de custo de produção e controle do processo produtivo. No entanto, deve-se notar que, uma vez que a mistura de BIIR e NR em si é difícil de alcançar uma fase homogênea em uso real, isso afetará negativamente o desempenho do composto de borracha. Viscosidade Mooney baixa isenta de óleo, BIIR 100% fácil de processar para garantir permeabilidade mínima ao ar e à água. Atualmente, o uso de BIIR na formulação do revestimento interno varia de acordo com os diferentes produtos de pneus. Os produtos de marcas conhecidas usarão 100% BIIR ou CIIR; Pneus radiais sem câmara de aço para serviço pesado e pneus de passageiros de alta velocidade (como V 100% BIIR ou CIIR. Para pneus radiais de transporte de carga totalmente em aço com câmaras de ar e pneus de passageiros com graus de velocidade mais baixos (como S-grade, grau T), a borracha BIIR é misturada com NR.

2.2.3 Sistema combinado EPDM/BIIR

A combinação de borracha bromobutílica e borracha EPDM pode alterar a velocidade de vulcanização (à medida que o teor de borracha bromobutílica na borracha combinada aumenta, a velocidade de vulcanização cai acentuadamente até que o teor de borracha bromobutílica atinja 50%), seguido pela tendência oposta), melhorando a adesão, estanqueidade ao ar e propriedades de amortecimento de compostos baseados nisso, inversamente, a borracha EPDM pode melhorar a fragilidade de baixa temperatura de compostos baseados em borracha bromobutílica, resistência ao ozônio e resistência ao calor.

2.2.4 Sistema combinado BIIR/CR

O objetivo do uso da borracha de bromobutila em conjunto com o neoprene é principalmente reduzir o custo da borracha à base de borracha de bromobutila. Bromobutil, como neoprene tipo G e W, pode ser vulcanizado com óxido de zinco ou enxofre. A combinação de borracha bromobutílica e borracha de neoprene tem boa resistência ao calor e resistência ao ozônio, e a resistência ao conjunto de compressão e resistência às intempéries são as mesmas do neoprene.

2.2.5 Sistema combinado BIIR/NBR

O uso de borracha nitrílica em borracha bromobutílica pode melhorar a resistência ao óleo e a resistência química do composto de borracha e melhorar o desempenho do conjunto de compressão do produto, mas as propriedades físicas e mecânicas são ruins. Quando usada em combinação com borracha nitrílica, a borracha bromobutílica também pode melhorar a flexibilidade de baixa temperatura, resistência ao ozônio, resistência a ésteres e resistência a cetonas da borracha nitrílica, mas a resistência ao óleo e a resistência à tração são reduzidas.

2.2.6 Sistema combinado BR/BIIR

O objetivo de usar borracha cis-butadieno e borracha bromobutílica juntos é usar a boa tração úmida da borracha bromobutílica e a boa resistência ao desgaste e baixa resistência ao rolamento da borracha cis-butadieno para complementar e aprender uma com a outra. As misturas BR/BIIR são usadas em compostos de piso e são reforçadas com sílica porque os compostos de piso contendo borracha de bromobutila têm boa tração úmida, mas baixa resistência à abrasão, devido a Primeiro, a interação entre borracha butílica e negro de fumo é pobre e o acoplamento da borracha e sílica através de silano pode melhorar muito a interação entre borracha butílica e enchimento e obter um bom efeito de reforço. A adição de borracha de bromobutila reforçada com sílica ao composto de borracha butadieno do piso melhora significativamente as três principais propriedades do composto do piso: resistência ao desgaste, tração e resistência ao rolamento.

2.3 Reciclagem de borracha de bromobutila

A borracha bromobutílica tem uma boa função de reciclagem, que também é uma grande vantagem da borracha bromobutílica diferente de outras borrachas. O processo de regeneração da borracha bromobutílica é muito simples. Não precisa passar por processos complicados, como dessulfuração em alta temperatura. Pode ser usado desde que sofra certa mastigação e esteja bem misturado com a borracha original de borracha bromobutílica. O composto bromobutílico adicionado com borracha recuperada diminuirá gradualmente sua resistência à tração e aumentará seu alongamento com o aumento da quantidade de borracha recuperada, mas essa mudança não é óbvia, especialmente a quantidade de borracha recuperada adicionada. Dentro de 15%, as propriedades da borracha de bromobutila são bem mantidas, e a borracha recuperada não tem muito efeito sobre as propriedades de envelhecimento do bromobutila. Além disso, a combinação de borracha recuperada e borracha original basicamente não afeta as propriedades químicas do produto.

2.4 O processo de reticulação e mecanismo de BIIR

Scott PJ et ai. estudaram a estabilidade térmica do BIIR e do modelo de pequenas moléculas (BPMN), e constataram que a análise generalizada do modelo de pequenas moléculas do BPMN está muito próxima do comportamento real do BIIR, podendo ser aplicada ao estudo do mecanismo de vulcanização do BIIR. O BIIR sofrerá isomerização quando estiver na temperatura de sulfurização. A geração de isomerização depende em grande parte da concentração de brometo de hidrogênio no sistema. Quando o brometo de hidrogênio é removido do BIIR, dienos conjugados serão formados na cadeia molecular do BIIR. estrutura, e é acompanhado por isomerização.