丁苯橡胶发泡材料的制备和性能研究

研究白炭黑用量、硫黄/过氧化物BIBP并用硫化体系的过氧化物BIBP和助交联剂TAIC用量、发泡倍率、预硫化温度和预硫化时间对丁苯橡胶(SBR)发泡材料性能的影响。结果表明:白炭黑用量增大,SBR发泡材料的100%定伸应力、拉伸强度、静刚度和动静刚度比增大,拉断伸长率减小;随着过氧化物BIBP用量和助交联剂TAIC用量增大,SBR发泡材料的拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形和动静刚度比减小,100%定伸应力和静刚度增大;随着发泡倍率增大,SBR发泡材料的静刚度减小,动静刚度比增大;预硫化温度为125℃和预硫化时间为16 min时,SBR发泡材料的减振性能最佳,此时泡孔直径较小及分布均匀。

丁苯橡胶SBR1502无磷配方胶乳凝聚研究

为满足日益严格的环保要求,降低丁苯橡胶生产污水中磷含量,吉林石化公司开发了丁苯橡胶无磷配方生产技术。本文分别从凝聚排放废水中的磷含量、凝聚工艺、产品物性等几方面讨论无磷配方对丁苯橡胶SBR1502胶乳凝聚的影响。实验结果表明,采用无磷配方,丁苯橡胶SBR1502胶乳凝聚后,母液中的磷含量接近于零,完全满足环保排放要求。随着无磷电解质的加料量和凝聚时硫酸消耗量的增加,凝聚速度加快。采用无磷配方胶乳凝聚后,凝聚胶粒的粒径比采用有磷配方的略小。通过降低凝聚搅拌转速,可以避免无磷配方中凝聚胶粒的粒径过小。同时,无磷配方对丁苯橡胶SBR1502产品物性的影响较小,即采用无磷配方,丁苯橡胶SBR1502胶乳凝聚产品性能与采用有磷配方的产品性能相当。

国产溶聚丁苯橡胶在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究国产溶聚丁苯橡胶(SSBR)在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:与进口SSBR胶料相比,国产SSBR胶料的硫化特性、物理性能和耐臭氧老化性能相当;成品轮胎的高速性能和耐久性能均通过测试,滚动阻力相当,干地和湿地制动性能可满足使用要求,且可降低材料成本。

含不同官能团溶聚丁苯橡胶与炭黑和白炭黑复合材料的性能

通过官能化引发剂合成改性溶聚丁苯橡胶Sn-SSBR和Si-SSBR,分别与炭黑和白炭黑进行复配,采用密炼过程控制仪、填料分散仪,橡胶加工分析仪、无转子硫化仪和动态热力学分析仪等对复合材料混炼过程能耗、温升、混炼胶门尼黏度,硫化胶物理机械性能和动态性能进行了研究。结果表明,Sn-SSBR比Si-SSBR更容易与炭黑亲和,表现为前者与炭黑混合过程的加工能量损耗小,混炼胶门尼黏度低,综合物理机械性能好,具有更好的高抗湿滑和低滚动阻力的平衡性;而后者更容易与白炭黑亲和,表现为白炭黑在其中分散更均匀,具有更好的低滚动阻力性能;两者均可用作绿色轮胎胎面胶。

用巯基-烯点击法制备1,2-聚丁二烯包覆的白炭黑及其对丁苯橡胶的增强

采用巯基-烯点击法制备出1,2-聚丁二烯包覆的疏水性白炭黑(Silica-PBs)。红外光谱和X射线电子能谱分析表明,Silica-PBs表面被1,2-聚丁二烯所包覆,并且还有多余的乙烯基。将Silica-PBs与丁苯橡胶(SBR)共混制备的硫化胶相比于使用硅烷偶联剂改性制得的硫化胶具有更优异的综合性能。通过橡胶加工分析仪和电子显微镜分析均可以发现,Silica-PBs在SBR中具有更好的分散状态。Silica-PBs可以在填料与橡胶分子链之间形成一条“缓冲带”,为填料在橡胶分子链滑移时提供一定的缓冲作用。动态力学性能测试结果显示,Silica-PBs相比于传统白炭黑提高SBR/Silica-PBs复合材料的动态力学性能8%以上,可以作为一种理想的绿色轮胎用填料。

我国丁苯橡胶的供需现状及发展分析

分析了我国丁苯橡胶(SBR)的供需现状及发展前景。2023年,我国SBR的生产能力为1887 kt/a,表观消费量为1554 kt,预计2028年的生产能力和表观消费量将分别达到2200 kt/a和1700 kt。未来我国SBR产能将过剩,市场竞争更加激烈,今后要慎重新建或者扩建新产能,建议在完善现有生产技术的基础上,加快新产品和新技术的研究与开发,不断提高产品质量,降低生产成本,满足国内需求的同时积极开拓国外市场。

环保型充油丁苯橡胶SBR1739加工应用研究

针对中国石化齐鲁分公司的环保型充油丁苯橡胶SBR1739(以下简称齐鲁SBR1739)开发出特定的工艺配方。通过添加白炭黑、提高促进剂和硫黄的用量,得到了齐鲁SBR1739性能优化的加工配方,其胶料的硫化性能明显提升,硫化胶的300%定伸应力显著提高,硫化胶的滚动阻力和抗湿滑性能达到较好的平衡,并且具有较好的耐热氧老化性能和耐屈挠龟裂性能。

环氧化溶聚丁苯橡胶改性的溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料的性能

将环氧度为15%的环氧化溶聚丁苯橡胶作为改性剂,研究了环氧化溶聚丁苯橡胶对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料的加工性能、物理机械性能、动态力学性能及白炭黑分散性等的影响。结果表明,环氧化溶聚丁苯橡胶的加入减缓了复合材料的硫化速率,混炼胶中的结合胶含量增大;溶聚丁苯橡胶/白炭黑硫化胶的定伸应力、耐磨性及回弹性能提高,压缩生热降低,同时硫化胶的抗湿滑性能得到提升、滚动阻力下降。

星形多臂丁苯共聚物的分子结构设计与合成

以正丁基锂为引发剂、苯乙烯与丁二烯为单体、双四氢糠丙烷为极性结构调节剂、六氯乙硅烷为偶联剂,采用活性负离子聚合技术设计并合成了一系列具有星形结构的多臂丁苯共聚物(S-g-SSB-6)。使用凝胶渗透色谱分析了S-g-SSB-6的分子量及其分布、偶联臂数和偶联效率,使用旋转流变仪测试了S-g-SSB-6、以SiCl_(4)为偶联剂的星形多臂丁苯共聚物及线型结构丁苯共聚物(L-SSB)的流变性能,并考察了支链长度和支链柔顺性对S-g-SSB-6流变性能的影响。结果表明,S-g-SSB-6的偶联臂数达到4.1、偶联效率均大于80%;相同重均分子量下S-g-SSB-6的熔体黏度较L-SSB更低、流体流动性更好;当支化度相同时,S-g-SSB-6的熔体黏度随着单臂分子量和分子链刚性的增加而增大。

合成橡胶评价用硫化促进剂TBBS国家标准样品候选物的确定

硫化促进剂TBBS是加速橡胶硫化速度、改善硫化胶结构和性能的物质,TBBS的质量会影响合成橡胶的产品质量。TBBS标准样品的研制使合成橡胶的性能评价结果具有可比性。为研制TBBS标准样品,选择国内三个生产厂家的TBBS及进口TBBS样品,测定其甲醇不溶物和熔点;用四种TBBS对BR9000、SBR1502、NBR3305三种橡胶进行混炼、硫化,并测定硫化胶的拉伸性能。根据三种硫化胶的拉伸性能数据、TBBS甲醇不溶物含量和熔点的测定结果,确定了促进剂TBBS标准样品研制的候选物。

门尼黏度标准物质的研制与体系构建

门尼黏度是橡胶工业质量控制的关键指标,对橡胶工业的品质有着至关重要的作用,因此,准确测定门尼黏度显得尤为重要。为满足橡胶工业技术进步的需求,按照标准物质研制的相关规定,对优选的丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、溴化丁基橡胶、异戊橡胶、低顺式聚丁二烯橡胶等合成橡胶工业样品,经过均匀性和稳定性检验,采用多家实验室联合定值,并对定值结果通过异常数据判断、数据正态分布检验、等精度检验等数据处理及不确定度评估等系列工作,研制出了不同合成橡胶不同门尼黏度值的系列标准物质。该系列标准物质在ML(1+4)100℃条件下的门尼黏度标准值分别为为33.5±0.8、42.4±0.8、45.6±0.5、49.1±0.8、51.2±1.0、52.2±0.7、66.3±1.1、76.2±1.1、76.6±0.8、81.9±1.4、86.6±1.0。构建了33.5、42.4、45.6、49.1、51.2、52.2、66.3、76.2、76.6、81.9、86.6门尼黏度标准物质体系,为橡胶工业生产控制、产品检验、产品贸易、质量仲裁提供技术支撑,在橡胶工业行业得到广泛的应用。

双官能化溶聚丁苯橡胶在轮胎胎面胶中的应用

使用国产双端官能化产品SSBR2060-N和日本Zeon公司单端官能化产品Nipol■NS616进行成品轮胎试制及性能评价。结果表明,使用SSBR2060-N制备的成品轮胎外边缘尺寸达到技术标准,抗湿滑性能和滚动阻力均达到了欧洲议会和欧盟理事会联合颁布的轮胎标签法规EU2020/740规定的双B轮胎级别,强度性能、高速性能和耐久性能等均与使用Nipol■NS616制备的成品轮胎相当且均能够满足国家标准要求。

低温乳聚丁苯橡胶冷量利用技术应用及效益评价

为解决低温乳聚丁苯橡胶装置在夏季生产过程中公用工程脱盐水温度过高的难题,采用在原装置上增加4台换热器进行改进,通过冷量胶乳走管程、脱盐水走壳程的逆流传热方式,使聚合反应终止后的低温胶乳与脱盐水进行换热,达到降低脱盐水温度的目的,并评价了实施该技术方案的经济效益。结果表明,该冷量利用技术可以有效减少制冷压缩机的能耗、循环水用量和助剂消耗量,达到了平稳控制反应的目的。

不同微观结构溶聚丁苯橡胶对胎面胶“魔三角”性能的影响

分别将不同微观结构的溶聚丁苯橡胶(SSBR)与顺丁橡胶(BR)并用,研究SSBR的微观结构对SSBR/BR并用胶性能的影响。结果表明:在一定范围内,随着苯乙烯基含量的增大,SSBR/BR硫化胶的拉伸强度呈增大趋势,回弹值与切割量之间具有较好的线性相关性;高苯乙烯基和中低乙烯基含量的SSBR/BR并用胶的t90较短,最大硫化速率较大,硫化胶的抗湿滑性能和耐磨性能较高,同时滚动阻力较低。

中国石油“星型支化溴化丁基橡胶产业化技术与应用”通过科技成果鉴定

2024年4月14日,由中国石油石油化工研究院(以下简称“石化院”)、北京石油化工学院和浙江信汇新材料股份有限公司共同承担的“星型支化溴化丁基橡胶产业化技术与应用”项目通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。蹇锡高院士、张立群院士等行业知名专家一致认为该技术达到国际先进水平,其中新型支化剂技术处于国际领先水平。卤化丁基橡胶作为高性能合成橡胶的代表,是国家工业和信息化部发布的2014年版新材料产业重点产品,在国民经济运行中具有不可替代的作用。近5年,我国卤化丁基橡胶年均进口量超过200 kt,对外依赖度达到60%,自给率严重不足。

高端溶聚丁苯橡胶国产化再添助力

据中国合成橡胶工业协会网站2024年3月12日报道,3月4日,中国石油独山子石化分公司、华东化工销售分公司与中策橡胶集团股份有限公司签订的溶聚丁苯橡胶技术合作框架协议正式生效。此次产销业务与应用领域的强强联合,将着力提高原始创新能力,突破溶聚丁苯橡胶领域“卡脖子”瓶颈,实现高端溶聚丁苯橡胶国产化。按照协议,独山子石化将负责开发高端溶聚丁苯橡胶新产品并进行质量优化等;华东化工销售分公司将负责及时收集产品质量、新产品需求等信息并进行反馈;中策橡胶集团将负责开展溶聚丁苯橡胶新产品在轮胎配方中的应用研究和评价试验,积极推动相关产品在高性能子午线轮胎等产品中的规模稳定应用等。

硅烷偶联剂/月桂酸复合改性白炭黑对溶聚丁苯橡胶复合材料性能的影响

使用硅烷偶联剂-氨丙基三乙氧硅烷(APTES)和月桂酸(LA)对白炭黑进行了复合改性,制备了复合改性白炭黑/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料,研究了APTES和LA复合改性白炭黑对复合材料硫化特性、力学性能、抗湿滑性能和滚动阻力的影响。结果表明,经复合改性后,白炭黑在30~200℃之间的失重降低54%,团聚现象明显改善;复合改性白炭黑/SSBR复合材料的工艺正硫化时间为20.45min,拉伸强度达到18.8MPa,0℃和60℃的损耗因子分别为0.6788和0.1003。

Effect of graphene oxide with different oxidation degrees on mechanical properties of styrene-butadiene rubber: Experiment and molecular simulation

Graphene oxide(GO)has proven to be an effective reinfor-cing filler for rubber[1].GO has superior mechanical properties,barrier properties,large specific surface area and abundant oxygen-containing functional groups[2].However,the change in the oxidation degree of GO has a great effect on its chemical properties,the interaction between GO and the matrix,and the dispersion uniformity in the rubber matrix,which has a great effect on the reinforcement of rubber[3].

Al_2O_3的表面处理及粒子尺寸对SBR导热橡胶性能的影响

以丁苯橡胶为基质,微米氧化铝与纳米氧化铝为导热填料,制备了填充型导热橡胶,研究了微米氧化铝填充量、偶联剂表面处理对导热橡胶导热性能的影响,比较了纳米氧化铝和微米氧化铝填充的导热橡胶的导热性能及物理机械性能,并将2种粒子以不同配比加入丁苯橡胶基质中,对其影响进行了探讨。结果表明,随着微米氧化铝填充份数的增加,丁苯橡胶的导热系数增大,但其加工性能和物理机械性能下降;用硅烷偶联剂KH-570,KH-550,A-151和钛酸酯偶联剂TM-S105表面处理后的微米氧化铝对导热橡胶的导热性能有一定影响,但并不显著;在相同填充量下,纳米氧化铝填充的导热橡胶比微米氧化铝填充的导热橡胶具有更好的导热性能及物理机械性能;在合适的比例下,纳米氧化铝与微米氧化铝混合填充的导热橡胶其导热效果优于单纯使用微米粒子填充的橡胶。

轮胎用关键材料高性能溶聚丁苯橡胶技术开发与应用

溶聚丁苯橡胶(SSBR)是高性能轮胎不可或缺的胶种,其中端基官能化、高苯乙烯、高门尼等高端产品全部依赖进口,国产轮胎比国外差2~3个等级。中国石油自主研发攻克了高性能溶聚丁苯橡胶的关键生产技术,确保我国轮胎用关键材料实现自主可控。