温度和疲劳共同作用对溴化丁基橡胶气体阻隔性能的影响

溴化丁基橡胶(BIIR)因其出色的气体阻隔性能成为轮胎内衬层首选材料,但轮胎使用过程中因摩擦生热产生的高温和滚动过程中的屈挠疲劳作用,其性能和使用寿命将会受到很大的影响,因此,探索温度和疲劳作用对BIIR气体阻隔性能的影响具有重要意义。文中对比研究了温度和屈挠疲劳单因素作用以及双因素作用下,BIIR气体阻隔性能的变化情况;通过交联密度测试、动态力学热分析及透射电镜等手段,探寻了BIIR在温度和疲劳双因素作用下其分子交联网络和填料分布情况的变化。结果表明,热老化作用使BIIR交联度增加,气体阻隔性能提高;疲劳作用对其气体阻隔性能的影响也较小;但温度和疲劳共同作用下,BIIR在较高温度下形成的交联网络又经屈挠疲劳的作用,更易发生裂解,并带动填料粒子的“移动”,导致了BIIR橡胶气体阻隔性能的大幅降低。

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。

溴化丁基橡胶/聚酰胺热塑性硫化胶薄膜的制备与性能研究

制备溴化丁基橡胶(BIIR)/聚酰胺(PA)热塑性硫化胶(TPV)薄膜(简称TPV薄膜),对TPV薄膜的拉伸性能、耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能和微观形貌等进行研究,并与传统轮胎橡胶(BIIR)气密层胶料进行对比。结果表明,TPV薄膜用作轮胎气密层材料,比橡胶气密层胶料具有更优异的耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能等,其气密层厚度不到橡胶气密层厚度的10%,是一种理想的轮胎轻量化材料。

星型支化溴化丁基橡胶通过鉴定

日前,“星型支化溴化丁基橡胶产业化技术与应用”项目通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。中国工程院蹇锡高院士、张立群院士等领衔的鉴定专家组认为,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。

多西他赛注射液在注射液用局部覆聚四氟乙烯膜溴化丁基橡胶塞中棕榈酸及硬脂酸迁移量的测定

目的:建立多西他赛注射液与注射液用局部覆聚四氟乙烯膜溴化丁基橡胶塞相容性研究中棕榈酸及硬脂酸迁移量的气相色谱分析方法。方法:采用DB-FFAP色谱柱,采用程序升温:170℃保持2 min,10℃/min速率升高至240℃,保持11 min,流速:2 ml/min;进样口温度220℃;检测器为FID,温度260℃。结果:棕榈酸甲酯及硬脂酸甲酯分别在0.1959~195.86μg/ml(r=0.9999)、0.1918~191.85μg/ml(r=0.9998)浓度范围内呈良好的线性关系;棕榈酸甲酯及硬脂酸甲酯加样回收率分别为96.66%(RSD为0.42%)和96.53%(RSD为0.45%);棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯的检测限分别为58和98 ng/ml。3批样品5个时间点硬脂酸的迁移量为15.21~26.35μg/ml,棕榈酸的迁移量为12.82~16.26μg/ml。结论:经方法学验证,所建立的方法准确可靠,可用于测定多西他赛注射液在注射液用局部覆聚四氟乙烯膜溴化丁基橡胶塞中棕榈酸和硬脂酸迁移量的测定。

我国医药包装领域用进口溴化丁基橡胶产品综合分析

对国内医药包装领域普遍使用的5个牌号进口溴化丁基橡胶产品,包括ExxonMobil公司生产的医药专用产品2211、7211和通用产品2222,Arlanxeo公司的2030和NKNK公司的232等进行了系统分析,涉及微观结构,分子量及其分布,助剂、金属元素、残留溶剂等的含量,以及超纯水提取液的浊度和紫外吸收度等,并针对医药包装用溴化丁基橡胶产品的性能和质量要求进行了相关说明。最后指出,国内生产企业可以通过对比进口产品,寻找存在的差距并进行深入研究和优化改进,以推动医用溴化丁基橡胶国产化进程。

多巴胺还原氧化石墨烯增强溴化丁基橡胶复合材料的性能研究

采用多巴胺(DA)对氧化石墨烯(GO)进行改性得到聚多巴胺改性石墨烯(PDA-rGO),通过溶液共混法制备PDA-rGO/溴化丁基橡胶(BIIR)复合材料,研究PDA-rGO用量对复合材料性能的影响。结果表明:DA的改性抑制了GO在BIIR基体中的堆叠团聚,并增强GO与BIIR基体间的界面相互作用;与BIIR胶料相比,PDA-rGO(用量0.5份)/BIIR复合材料的交联密度增大58%,对于甲苯的溶胀指数减小14%,拉伸强度增大40%,其综合性能最佳;在频率1 kHz下,PDArGO(用量0.5份)/BIIR复合材料的相对介电常数增大26%,其液敏元件对甲醇和丁酮的电容响应度显著增大,分别达到10.7和79.4,PDA-rGO/BIIR复合材料有望用于某些有机溶剂的鉴别。

废旧轮胎裂解炭黑/炭黑N660并用在轮胎溴化丁基橡胶气密层胶中应用的研究

研究与60份炭黑N660相比,15份废旧轮胎裂解炭黑(CBp)/45份炭黑N660并用对轮胎溴化丁基橡胶(BIIR)气密层胶性能的影响。结果表明:与炭黑N660相比,CBp的灰分含量和筛余物含量大,DBP吸收值略小;与60份炭黑N660填充的BIIR胶料相比,15份CBp/45份炭黑N660并用填充的BIIR胶料的硫化特性变化不大,拉断伸长率减小,300%定伸应力和拉伸强度增大,耐热空气老化性能无明显变化,气密性相当,即采用15份CBp替代15份炭黑N660的BIIR气密层胶在保证使用性能的前提下,有效降低了生产成本。

溴化丁基橡胶/聚乙烯超临界发泡材料的性能

以溴化丁基橡胶(BIIR)和聚乙烯(PE)为基体,用超临界氮气流体发泡技术制备了BIIR/PE共混泡沫材料,研究了BIIR用量对泡沫材料的密度、发泡倍率、硬度、回弹性、压缩永久变形性能、微观结构及导热性能的影响。结果表明,随着BIIR用量从0增加至40份(质量),泡沫材料的密度从0.075 g/cm^(3)小幅增大至0.092 g/cm^(3),发泡倍率稍有下降;冲击回弹性能明显增强,硬度及压缩永久变形性能下降;泡孔尺寸有所减小,规整均一性提高;热导率可降至0.04661 W/(m·K),泡沫材料的保温隔热性能得到提高。

氯化丁基橡胶/溴化丁基橡胶共混胶的硫化特性及动态力学性能

研究了不同并用质量比的氯化丁基橡胶/溴化丁基橡胶(CIIR/BIIR)共混胶的硫化特性、力学性能、老化性能和动态力学性能。结果表明,不同并用质量比的CIIR/BIIR共混胶相容性良好,仅有一个损耗因子(tan δ)峰,随着BIIR用量提高,共混胶的交联程度略降低,正硫化时间延长,硫化速率减慢,力学性能没有明显变化,玻璃化转变温度明显向高温偏移;当CIIR/BIIR并用质量比为90/10时,共混胶的动态力学性能达到最优,60℃的tan δ值比纯BIIR硫化胶降低19%。

复合阻燃剂对溴化丁基橡胶性能的影响

研究三氧化二锑/氢氧化铝/十溴二苯乙烷复合阻燃剂对溴化丁基橡胶(BIIR)胶料性能的影响。结果表明:三氧化二锑/氢氧化铝/十溴二苯乙烷的优选配比为30/25/15;随着硫化温度的升高,不同复合阻燃剂用量的BIIR胶料的门尼粘度增大,t90呈缩短趋势,交联程度呈增大趋势;当复合阻燃剂用量为35份、硫化温度为143℃时,BIIR胶料的硫化特性、力学性能和耐老化性能较优,阻燃等级达到UL-94V-0,能够较好地满足产品的需求。

氧化镁用量对溴化丁基橡胶气密层胶性能的影响

研究氧化镁用量对溴化丁基橡胶(BIIR)气密层胶性能的影响。结果表明:氧化镁对BIIR胶料具有双重作用,一方面氧化镁作为防焦剂延长胶料焦烧时间,另一方面氧化镁具有硫化剂的性质,能够提高硫化胶的交联密度;随着氧化镁用量的增大,BIIR胶料的焦烧时间和t90延长,交联密度呈增大趋势,拉伸强度增大到一定水平后非常缓慢地上升,拉断伸长率和损耗因子减小,耐热空气老化性能提高,气密性和耐疲劳性能变化不大;当氧化镁用量为0.4~0.6份时,BIIR胶料的综合性能最优。

汽车轮胎气密层中溴化丁基橡胶的加工配方研究

采用合理设计配方中的硫化体系、补强体系、增塑体系和防老体系等,对进口溴化丁基橡胶的硫化加工配方开展优化研究,测试优化硫化加工配方条件下的力学性能,得到较好的溴化丁基橡胶硫化加工配方,并将优化后的配方用于自制溶液法溴化丁基橡胶,得到硫化胶的力学性能达到轮胎气密层的使用要求。

具有支化结构溴化丁基橡胶的合成及表征

研究了将锂端基苯乙烯-异戊二烯共聚物溶液与溴化丁基橡胶胶液反应合成具有支化结构的溴化丁基橡胶的方法,以期提高丁基橡胶的某些性能,拓宽丁基橡胶的应用领域。采用三台联用(LS+VIS+RI)、DSC、氧弹燃烧等方法对合成产物进行表征,并将产物硫化测定其硬度、拉伸应力、比重等性能,与非支化溴化丁基橡胶之性能进行对比。

用胶液直接溴化制备溴化丁基橡胶及其结构与性能

通过直接溴化溶液法丁基橡胶(IIR)胶液制备了溴化IIR(BIIR),对其结构及性能进行了表征,并与国外淤浆法产品进行了比较。结果表明,与国外淤浆法IIR相比,溶液法IIR的相对分子质量较大,分布较窄,异戊二烯单元含量较高。与几种国外淤浆法产品相比,溶液法IIR直接溴化制备的BIIR的溴质量分数为2.21%,溴代仲位烯丙基所占比例最高;BIIR的玻璃化转变温度最低,耐寒性较好;生胶的门尼黏度略高,门尼焦烧最长,加工安全性最好。

不同牌号溴化丁基橡胶的结构与性能对比

分析了5种牌号溴化丁基橡胶(BIIR)(2255、2222、2211、2030、BIIR-C)的溴含量,并研究了5种BIIR生胶的门尼黏度和热稳定性及硫化胶的物理机械性能和热稳定性。结果表明,BIIR生胶溴含量从大到小的顺序依次为2255,2222,2211,BIIR-C,2030,门尼黏度从大到小的顺序依次为2255,2222,2211,2030,BIIR-C;生胶热稳定性以及热分解活化能从大到小的顺序依次为2255,2211,BIIR-C,2222,2030;在5种BIIR生胶中,2255具有最大的硫化速率,且其硫化胶具有最优的拉伸强度、扯断伸长率及撕裂强度,2030和BIIR-C硫化胶的撕裂强度较低,且2030的热稳定性最差。

溶液法丁基橡胶的溴化率及溴化丁基橡胶的力学性能

将溶液法丁基橡胶胶液直接溴化制备溴化丁基橡胶（BIIR）,考察了共溶剂、氧化剂、异丁烯残留量、体系水含量和脱酸剂等因素对BIIR溴含量、不饱和度和门尼黏度的影响,并对BIIR硫化胶的力学性能进行了对比评价。结果表明,制备高溴含量BIIR的最佳条件为：共溶剂CH2Cl2体积分数30%,[Na Cl O]/[Br2]3,异丁烯残留质量浓度小于0.05 g/L,体系含水质量分数0.25%~0.50%,脱酸剂环氧大豆油质量分数3.0%;在此条件下制备的BIIR含溴质量分数为（2.20±0.20）%,不饱和度为1.5%,门尼黏度为32±3;与国外同类产品相比,含溴质量分数为2.21%时的BIIR硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率和邵尔A硬度较高,其他性能相当。

溴化丁基橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

用机械共混法制备了剥离型溴化丁基橡胶/有机蒙脱土(BIIR/OMMT)纳米复合材料。OMMT可使溴化丁基橡胶的正硫化时间缩短,却不影响焦烧安全性,达到了节能降耗的目的。OMMT的加入还可使耐溶剂性能和耐热性能显著提高,其含量仅为3.0 phr时,拉伸强度和撕裂强度分别提高了90.8%和81.4%。

溴化丁基橡胶的制备与结构表征

通过将丁基橡胶溶解和溴化等制备了溴化丁基橡胶,考察停留时间及反应温度对产物门尼黏度、不饱和度、溴含量及微观结构的影响。用傅里叶变换红外光谱对试样进行了表征,通过核磁共振对其溴含量和微观结构进行了定量分析。结果表明,停留时间在2 m in以内时其门尼黏度和不饱和度急剧下降,超过2 m in后的变化不大;升高反应温度会使门尼黏度下降,而对不饱和度影响较小。升高反应温度和延长停留时间不仅有利于产物中溴含量的增加,而且有利于其分子结构的重排,即存在由溴代仲位烯丙基构型向更稳定的溴代伯位烯丙基构型转移的现象。

酚醛树脂种类及用量对天然橡胶/溴化丁基橡胶高阻尼胶料性能的影响

研究酚醛树脂种类及用量对天然橡胶(NR)/溴化丁基橡胶(BIIR)高阻尼胶料性能的影响。结果表明:与采用热塑性烷基酚醛树脂203的胶料相比,采用热反应性辛基酚醛树脂HY-2045的胶料的硫化速率较快,邵尔A型硬度和拉伸强度较高,拉断伸长率略低,有效阻尼温域较宽;随着热反应性辛基酚醛树脂HY-2045用量的增大,胶料的有效阻尼温域呈现变宽的趋势,但高温区域(>0℃)的阻尼性能呈现下降的趋势。