用于全钢子午线轮胎胎侧胶的反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶/顺丁橡胶并用胶的性能

研究了不同反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)用量对用于全钢子午线轮胎胎侧胶的TPI/天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)并用胶力学性能、动态力学性能和热老化性能的影响,并对并用胶进行了配方优化。结果表明,当TPI/NR/BR的并用比(质量比)为15.0/42.5/42.5时,混炼胶外表光滑,硬度适中;TPI/NR/BR并用胶的硫化特性与NR/BR并用胶相比变化不大,且在保持后者力学性能的基础上,动态力学性能明显提高;经配方优化后,并用胶耐屈挠性优异,滚动阻力、压缩生热降低,是一种较为理想的全钢子午线轮胎胎侧胶材料。

新型抗氧剂XD-1580在顺丁橡胶生产中的应用

采用自制的新型复合抗氧剂XD-1580代替传统抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚(简称抗氧剂264),在中国石化齐鲁股份有限公司橡胶厂40kt/a顺丁橡胶(BR)生产装置中进行工业化试验,对BR进行了热氧老化和人工气候加速老化试验,研究了其门尼黏度和凝胶含量以及硫化特性和耐老化性能,并分析了抗氧剂XD-1580的热稳定性。结果表明,在生产过程中,添加生胶0.25%质量分数的抗氧剂XD-1580制得BR的耐老化性能优于添加质量分数为0.65%的抗氧剂264,且抗氧剂XD-1580具有好的热稳定性。

TPI/NR/BR并用胶的性能与应用

研究了不同反式-1,4-聚异戊二烯（TPI）用量及补强与填充体系对TPI/天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）并用胶力学性能、动态性能和热老化性能的影响。结果表明,当TPI/NR/BR的质量比为15.0/42.5/42.5时,混炼胶外表光滑,硬度适中;硫化胶的硫化特性变化不大,在保持基本配方硫化胶力学性能的基础上,动态力学性能明显提高。当加入4~8份白炭黑时,并用胶的撕裂强度、定伸应力提高,滚动阻力、压缩生热降低,是一种较理想的全钢子午线轮胎胎侧胶配方。

NR/BR/SBR共混胎面胶用均匀分散剂

阐述了适用于ＮＲ／ＢＲ／ＳＢＲ共混体系的均匀分散剂研制原理，对所研制的均匀分散剂的综合应用效果进行了测试与分析，并与德国同类产品 Ｍｅｄｉａｐｌａｓｔ ４０进行了对比。结果表明，当脂肪烃树脂、芳香烃树脂、不饱和醇酸酯及皂类混合物之间配比为３：３：１：３时制得的均匀分散剂ＴＨＤ可以改善胶料混合的均匀性，提高炭黑的分散效果，并且节约混炼能耗，增加了胶料的耐老化性能，对硫化胶的力学性能影响不大。均匀分散剂 ＴＨＤ的综合性能与 Ｍｅｄｉｓｐｌａｓｔ ４０相当，具有使用价值。

三釜凝聚工艺在顺丁橡胶生产中的应用

介绍了顺丁橡胶生产装置中两釜凝聚和三釜凝聚工艺的特点以及后者所具有的优势,比较了中国石化北京燕山分公司橡胶一厂顺丁橡胶装置凝聚系统改造前后蒸汽消耗和橡胶中溶剂残留量的变化,结果表明三釜凝聚系统相对于两釜凝聚可节省蒸汽25%以上,同时至少能降低橡胶中50%的溶剂残留量。对三釜凝聚工艺进行优化的结果表明其最佳操作参数为1号釜釜底温度85℃,釜顶压力48 kPa;2号釜釜底温度102℃,釜顶压力90 kPa;3号釜釜顶压力10 kPa。此外,指出了此次改造过程中的不足之处,并对今后的同类工作提出了建议。

顺丁橡胶装置溶剂回收单元直采工艺改造

对顺丁橡胶装置溶剂回收单元进行溶剂直采工艺改造以降低能耗,考察了直采比例对丁二烯中二聚物含量和装置蒸汽消耗的影响以及直采工艺对顺丁橡胶性能的影响。结果表明,丁二烯中二聚物含量随直采比例的增大而增大,蒸汽消耗随直采比例的增大而逐渐降低;当直采比例达到48%时,丁二烯中二聚物质量分数为247×10-6,满足实际生产上不大于0.1%的要求,而蒸汽消耗则由未直采时的10.9 t/h降低至6.2 t/h。溶剂直采工艺对所得顺丁橡胶的性能没有明显影响。对顺丁橡胶装置溶剂回收单元进行溶剂直采工艺改造,技术可行。

顺丁橡胶装置闪蒸法预凝聚技术的探讨

为了在不增加顺丁橡胶装置凝聚能耗的前提下降低物耗,在实施三釜差压凝聚的基础上,增加了预凝聚工艺,阐述了预凝聚工艺原理,该工艺主要由汽水混合器、胶液过热水混合器和喷嘴3部分构成;在预凝聚过程中,蒸汽的作用是通过胶液与过热水充分混合来实现的,过热水温度是该过程重要的工艺控制条件;通过溶剂绝热闪蒸热量衡算,建立了过热水最低允许温度与凝聚温度及预凝聚水胶比的关系曲线,作为优化预凝聚工艺条件的依据。

顺丁橡胶/生物基酚醛树脂复合材料的研究

利用生物基材料木质素代替部分苯酚合成生物基酚醛树脂,并将其应用到顺丁橡胶中;采用同步法制备顺丁橡胶/生物基酚醛树脂复合材料(BR/LPF),并对其形态结构、机械性能及热稳定性等进行了研究。SEM及DSC结果表明,BR/LPF形成了互穿网络结构,两相出现相分离,相畴尺寸较大。机械性能实验结果表明,BR与LPF的比例对复合材料的拉伸强度、撕裂强度、硬度、拉断伸长率等影响较大,其中以BR/LPF(80/20)复合材料综合性能最佳;LPF的构成组分对机械性能也有较大影响。TGA实验表明,BR/LPF复合材料具有较好的热稳定性,加入LPF可提高复合材料的降解温度(T50%)。

顺丁橡胶及环氧化产物作为增容剂的研究

用滴定环氧基的方法考察了影响顺丁橡胶(PB)在相转移催化剂存在下于环己烷中用过甲酸环氧化的下列因素:相转移催化剂的用量、反应温度、反应时间、PB的浓度、甲酸及过氧化氢的用量。结果表明,相转移催化剂聚乙二醇能增加环氧化程度,PB环氧化的适宜条件为:m(聚乙二醇)/m(PB)为4%,PB的质量浓度80 g/L,反应温度70℃,反应时间2 h,m(甲酸)/m(PB)为15%,n(甲酸)/n(过氧化氢)为1.0。产物用核磁共振氢谱表征。以环氧化顺丁橡胶(EPB)作为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物SBS与氯醚橡胶共混的增容剂,结果指出,EPB占共混物质量分数的3%即可使共混物的拉伸强度显著提高。

用双检测器凝胶渗透色谱法测定顺丁橡胶长链支化度

用带有示差折光检测器和自动黏度计的双检测器凝胶渗透色谱(GPC)测定了顺丁橡胶的长链支化度,与常用GPC-特性黏度([η])法的测定结果进行了对比,并考察了顺丁橡胶的微观结构对其长链支化度的影响。结果表明,用双检测器GPC测定顺丁橡胶的长链支化度是可行的;测定顺丁橡胶的长链支化度可不考虑其微观结构变化的影响。

HCBR/LCBR共混体系对HIPS结构与性能的影响

采用动态热力学分析仪、激光粒径分析仪和凝胶渗透色谱仪等分析了高顺式聚丁二烯橡胶/低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)共混体系对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)结构和性能的影响。结果表明:随LCBR用量增加,HIPS的结构和性能发生变化。交联度增加,橡胶相粒径减小,聚苯乙烯相的相对分子质量不变,而凝胶含量在w(LCBR)为20%时出现最大值;HIPS的拉伸强度基本不变,熔体流动速率、冲击强度、光泽度降低,维卡软化温度增加;受多重因素影响,HIPS的弯曲模量、断裂拉伸应变及负荷变形温度的变化较为复杂。

环氧树脂增强天然橡胶/顺丁橡胶并用胶的性能

采用低相对分子质量的液体环氧树脂(EP)与固化剂混合作为增强体的前驱体,比较了其填充天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)及两者并用胶的物理机械性能,考察了EP用量对并用胶及炭黑增强并用胶物理机械性能的影响,并通过扫描电子显微镜表征了填充后的NR、BR及并用胶的微观相态结构。结果表明,EP的加入均可提高NR、BR、NR/BR并用胶的物理机械性能,其中并用胶的拉伸强度提高幅度最大;当EP用量约为24份时,NR/BR并用胶的综合性能最佳;EP可以提高炭黑增强NR/BR并用胶的物理机械性能,但提高幅度不大;EP在NR/BR并用胶中呈现规整的圆球形状,直径为1.0～2.5μm。

顺丁橡胶对硅橡胶/丙烯酸酯橡胶并用胶的增容作用

采用偏光显微镜、差示扫描量热仪以及力学性能、热老化性能测试手段,研究了顺丁橡胶(BR)增容的甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/丙烯酸酯橡胶(ACM)共混体系的并用比(质量比)、硫化工艺参数以及BR的加入对并用胶力学性能、耐热老化性能和相容性的影响。结果表明,BR的加入改善了MVQ/ACM并用胶的力学性能和耐热老化性能,当白炭黑用量为30份、BR/MVQ/ACM的并用比为25/45/55时,并用胶的力学性能和耐热老化性能最好;最佳硫化工艺参数为70℃×10 MPa×30 min;加入BR可以改善MVQ/ACM并用胶的相容性,且使其玻璃化转变温度降低,耐低温性能提高。

镍系BR的聚合终止行为

利用丁二烯溶液聚合过程的粒子碰撞原理和聚合理论，研究了镍系顺丁橡胶（ＮｉＢＲ）的聚合终止行为。结果表明，聚合不加终止剂即可自动终止。自动终止技术应用于生产后，优化了工艺，提高了ＮｉＢＲ的生产能力。

钕系顺丁橡胶-甲苯溶液的表观黏度及流动参数

以中国石油独山子石化公司研究院中试装置生产的钕系顺丁橡胶(NdBR)为胶样,以甲苯为溶剂,制备了NdBR-甲苯溶液,研究了胶液的质量分数(C)、温度(T)和剪切速率(γ)3个因素对胶液表观黏度(η)的影响,并采用外推法考察了胶液的流体常数(a)和零剪切黏度(η0)。结果表明,3个因素对η的影响顺序为:C≥γ≈T;在C分别为8.00%～10.00%的低浓度区和10.00%～12.00%高浓度区,其对应的γ分别为4.40～25.00 s-1和0.88～15.00 s-1时,η的回归方程分别为:lnη=0.815 2+3.533 5 ln C+13.405 4/T-0.210 8 lnγ和lnη=-6.593 7+6.751 9 ln C+13.466 9/T-0.212 0 lnγ;2个回归方程的适用T均为30～70℃。a=0.000 635;η0的经验方程为lnη0=-5.674 2+6.464 4 ln C+12.289 2/T,影响胶液η0因素的顺序为:C≥T。

生胶挤出中的动态结晶及应力振荡行为

用Instron毛细管流变仪研究了NR、BR和NR/BR并用胶的流动行为,讨论了一定条件下形成不稳定流动的原因及影响因素。发现在较低温度下NR由于动态结晶而产生压力突增现象及不规则应力振荡;在较高温度下BR由于粘滑效应而产生规则应力振荡。这两种振荡都不可能在一般加工温度和剪切速率范围内完全加以避免,因此采用NR/BR并用胶是解决高含胶率胶料稳定挤出的有效途径。

粉末X射线衍射法定性分析顺丁橡胶装置碱洗塔垢样中的晶体物相

采用粉末X射线衍射法(PXRD)定性分析了顺丁橡胶装置碱洗塔垢样中的晶体物相。结果表明,晶体物相为钠铁氟化合物(NaFe2+F3,Na3Fe3+F6)。X射线荧光光谱(XRF)测定垢样中含氟、钠、铁、碳、锰、氯等元素。二者分析结果吻合。

对苯二腈氧化物的合成及其室温固化性能

以对苯二甲醛为原料,聚丁二烯(LPB)为基体,将合成的对苯二氯代醛肟和三乙胺反应,制备出高活性的固化剂对苯二腈氧化物,将其与LPB反应制备出室温固化的弹性体。探究了对苯二氯代醛肟的最佳用量,采用FTIR对弹性体进行了结构表征,利用TG、DSC、接触角和FSEM对弹性体表面性能进行了考察,对弹性体的拉伸强度、断裂伸长率和邵氏硬度进行了测试。结果表明:弹性体在8%~12%(对苯二氯代醛肟质量占LPB质量的百分数,下同)固化比例下,随着对苯二氯代醛肟用量的增加,弹性体的拉伸强度从0.21 MPa增加到0.45 MPa,断裂伸长率从83%减小到51%,模量从0.26 kPa增加到0.88 kPa,玻璃化转变温度(Tg)从-82.28℃降到-83.76℃。对苯二氯代醛肟用量为10%时,制备的弹性体的拉伸强度为0.35 MPa,断裂伸长率为53%,模量为0.66 kPa,邵氏硬度为34.6 Ha,T5%和T10%(弹性体失重5%和10%时所对应的温度)分别为234.85℃和330.46℃,弹性体与水的接触角达到112.11°。室温固化大大提高了弹性体的热稳定性和力学性能。

用黏度法测定稀土顺丁橡胶的相对分子质量

用黏度法（外推法或一点法）测定了中国石油独山子石化公司研究院中试装置生产的稀土顺丁橡胶（NdBR）的特性黏数（[η]）,研究了温度、初始浓度对测定结果的影响,最终由Mark-Houwink方程计算其黏均分子量,并与镍系顺丁橡胶（NiBR）进行了比较。结果表明,NdBR的黏均分子量为28.0×10^4-34.3×10^4,高于NiBR（24.6×10^4）;用一点法测定NdBR的[η]比外推法更简便快捷,二者的相对误差不超过4.0%,因而可用一点法替代外推法进行NdBR黏均分子量的测定。

液体异戊橡胶对顺丁橡胶/天然橡胶共混胶性能的影响

考察了分别用自制的液体异戊橡胶和液体异戊橡胶LIR-50等量取代顺丁橡胶/天然橡胶共混胶中的天然橡胶部分时对共混胶性能的影响。结果表明,液体异戊橡胶的加入对于共混胶料的抗湿滑性能有所改善,但同时也增大滚动阻力。随着液体异戊橡胶用量（5~15份）的增加,共混硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率稍有下降,磨耗量和生热有所增大。2种液体异戊橡胶的使用效果相当。