航空航天领域
我国的航空橡胶及制品是上世纪五十年代随歼击机从前苏联一起引进的。从80年代至90年代初期,我国按法国NF标准研制了直升飞机用包括氯丁、丁腈、硅、氟硅和氟橡胶在内的16个牌号的橡胶胶料,按美国MIL、AMS 和英国DDT 、MSRR标准的要求研制了歼击机和航空发动机用三元乙丙、氟橡胶等10个牌号的橡胶胶料,90年代中期,研制了包括丁腈、硅、氟硅和氟橡胶等在内19个牌号的胶料,期间业界也有人曾经呼吁用HNBR代替NBR。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),可见,我国的航空橡胶制品也在加快更新换代。
NBR作为传统的耐矿物油橡胶材料,在飞机的燃油系统和液压系统有着***的使用。但是,随着飞机性能的提高,NBR的耐热和耐介质性能受到挑战。所以,将会用HNBR来代替NBR,提高飞机的燃油系统和液压系统用橡胶材料的化学稳定性和热稳定性。另外,HNBR在飞机空气调节系统、消火系统有了用武之地,被用作密封件、膜片、活门、胶管的材料。根据我国大型商用飞机用橡胶材料的选用预案,其中之一就是减少丁腈及氯丁橡胶用量,增加特种橡胶的用量。所以,在航天和航空行业,未来HNBR大有替代NBR的趋势。 詹氏催化剂是以发明人詹正云博士的姓氏命名, 并且获得全球**保护的新型***系列催化剂。ZN28255赞南赞南
HNBR的制备 HNBR的制备方法主要有三种:乙烯一丙烯腈共聚法、NBR溶液加氢法和NBR乳液加氢法。丙烯腈一乙烯共聚法制备HNBR时,由于共聚反应中各单体的反应速率差异很大(rAN=0.04,rE=0.8),比较难控制,且所行聚合物性能还不太好,此法尚处于小试研究阶段. NBR的乳液加氢法是利用对甲基磺酰肼热分解产生得到二酰亚胺,它是有效的加氢还原剂,1984年由WideMan***发表了用二酰亚胺作还原剂制备乳液HNBR的工艺,他发现NBR胶乳可在水合肼、氧气或双氧水等氧化剂以及铜、铁等金属离子引发剂的作用下直接生成HNBR。美国GoodYear橡胶轮胎公司的Parker等采用乳液加氢法制得了HNBR胶乳,其配方为(质量份):NBR胶乳: 100g,CuSO4 5H2O: 0.008g,十二烷基***钠: 0.15g,消泡剂,水合肼: 15.6g,H2O2: 16.66g。在反应器中加人NBR胶乳,CuSO4·5H2O,表面活性剂,加热至45~50℃,加入水合肼,然后在以后7h内加完H2O2,并添加消泡剂,恒温搅拌1小时可得HNBR。由于氢化母体(对甲苯磺酰肼)价格昂贵,氢化速率慢,此法尚处于小试阶段。耐介质氢化丁氢HNBR质量稳定支撑:从源头到成品出库我们层层把关,保证产品质量稳定!
其他氢化丁腈应用领域:
① 空调、制冷行业:HNBR具有优异的耐新型制冷剂性能,所以被用于汽车、火车、飞机等交通工具和建筑用空调的胶管和密封制品,同时还用于工业制冷设备的橡胶配件。
② 油田开采输送行业:近年来,油气井深度越来越大,井下环境和温度条件日益苛刻,要求橡胶制品必须耐受高温、高压以及硫化氢、甲烷、酸、蒸汽等的考验。HNBR被***用作石油开采橡胶制品,例如油井封隔器胶筒、超深井用潜油泵电缆护套、防喷器、定向采油用锭子电机、海洋石油钻井平台配套软管等、密封垫、衬垫、“O”形圈类、油气井用防暴器、钻管护罩、栓塞、阀门密封圈、泵类活塞、动力电缆护套、旋转胶管等橡胶零部件。
HNBR的耐高温性为130~180℃,耐寒性为-55~-38℃且机械性能优良,与其它聚合物相比更能满足汽车工业的要求。用ZnO/甲基丙烯酸(MAA)补强的HNBR可制作三角带、等规三角带、多用三角环的底层胶、隔振器等;也可制备密封圈、密封件,耐热管等。在石油钻井中,要求橡胶制品必须耐受高温、高压、酸、胺、H2S、CO2、CH4等蒸汽的考验。而用HNBR制备的各种制品,可耐酸、耐油、耐溶剂。用ZnO/MAA补强的HNBR可用于制作钻井保护箱和泥浆泵用活塞.此外,采用打浆法将HNBR制成纸型垫圈可用作石油工业及汽车工业的密封垫圈。HNBR的耐热、耐辐射性能比硅橡胶、氟橡胶、聚四氯乙烯要好,适宜作发电站的各种橡胶密封件,也用作液压管、液压密封、发电站用电缆护套,还可作印刷和织物辊筒、武器部件及航天用密封件、覆盖层、燃油囊等;HNBR胶乳可用作表面涂层(画),纺织、纸张、皮革、金属、陶瓷、无纺布纤维用的粘合剂,以及发泡橡胶、浸渍胶乳产品等。此外,用ZnO/MAA,过氧化物、高耐磨炉补强的HNBR,其综合性能比普通HNBR要好。赞南科技拥有全球**的詹氏催化剂技术、詹博特氢化丁腈橡胶、聚双环戊二烯等,并可客户需求定制相关产品。
氢化丁腈工艺技术
根据文献资料报道,HNBR的制备技术有三种:NBR溶液催化加氢、NBR乳液催化加氢和乙烯-丙烯腈共聚法。 其中:乙烯-丙烯腈共聚法反应中由于各单体的反应速率差异很大(γ丙烯腈=0.04,γ乙烯=0.8),共聚反应条件十分苛刻,且所得产品分子链支化度高、无规性差,产物性能不不理想。乳液催化加氢法是在水合肼、氧气或水等氧化剂以及铜、铁等金属离子引发剂的作用下实现NBR加氢的,虽然在催化剂成本和反应条件等方面具有一定优点,但是在加氢反应过程中容易在未氢化的双键上发生交联副反应,若交联严重,将导致加工困难。所以,NBR乳液催化加氢和乙烯-丙烯腈共聚法生产HNBR的技术尚处于实验室研究阶段,没有可供实际应用的产品,目前只有NBR溶液催化加氢法可以实现工业化生产。 HNBR已用于制造钻头保护器,井口密封、油塞泵密封、开口防护器、泵定子保护器以及为海上钻井平台上配套。ZN35158直销赞南
我国使用丁腈橡胶制品的成规模企业有300 多家,几乎所有的胶管厂和杂品厂都使用数量不等的NBR。ZN28255赞南赞南
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。ZN28255赞南赞南
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