ความรู้เกี่ยวกับ BIIR

โบรโมบิวทิลยาง(BIIR) เป็นผลิตภัณฑ์ดัดแปลงของ IIR จุดประสงค์ของการปรับเปลี่ยนคือเพื่อปรับปรุงการทำงานของ IIR ปรับปรุงความเข้ากันได้กับยางที่ไม่อิ่มตัว ปรับปรุงการยึดเกาะในตัวเอง การยึดเกาะร่วมกัน และความสามารถในการเชื่อมขวางร่วมกัน ในขณะที่ยังคงคุณลักษณะดั้งเดิมของ IIR ไว้ โบรมิเนชั่น IIR ไม่เพียงแต่เพิ่มไซต์เชื่อมขวางเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความสามารถในการทำปฏิกิริยาของพันธะคู่ด้วย เนื่องจากพลังงานพันธะของพันธะ C-Br มีขนาดเล็ก และปฏิกิริยาการหลอมโลหะของยางโบรโมบิวทิลนั้นสูง จึงมีความเร็วการหลอมโลหะที่เร็วขึ้นและความสามารถในการปรับตัวของการหลอมโลหะที่แข็งแกร่ง และประสิทธิภาพการหลอมร่วมที่ดีขึ้นด้วยยางเอนกประสงค์ . มันดี. เมื่อเทียบกับยางบิวทิลธรรมดา ยางโบรโมบิวทิลเพิ่มคุณสมบัติดังต่อไปนี้: (1) วัลคาไนซ์เร็ว; (2) เข้ากันได้ดีกับยางธรรมชาติและยางสไตรีนบิวทาไดอีน (3) ด้วยยางธรรมชาติ ยางสไตรีน-บิวทาไดอีน เพิ่มประสิทธิภาพการยึดเกาะของยาง (4) สามารถวัลคาไนซ์ได้ด้วยซิงค์ออกไซด์เพียงอย่างเดียว (BIIR เป็นยางชนิดเดียวที่สามารถวัลคาไนซ์ได้ด้วยซัลเฟอร์เพียงอย่างเดียวหรือซิงค์ออกไซด์) และวิธีการวัลคาไนซ์มีความหลากหลาย (5) มีความต้านทานความร้อนได้ดี

ด้วยคุณประโยชน์มากมาย โบรโมบิวทิลยางกำลังค่อยๆ แทนที่บิวทิลธรรมดายางในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ยางเรเดียล ยางไบแอส ไซด์วอลล์ ยางใน ซับในตู้คอนเทนเนอร์ ตัวหยุดยาและซับในเครื่องจักร และผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมอื่นๆ ยางโบรโมบิวทิลเป็นวัตถุดิบที่ไม่สามารถทดแทนได้สำหรับการผลิตยางแบบไม่มียางในและผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์

1 วิธีการผลิตยางโบรโมบิวทิล

วิธีการเตรียม BIIR ได้แก่ วิธีการผสมโบรมิเนชันแบบแห้งและวิธีผสมโบรมิเนชันด้วยสารละลาย วิธีการผสมโบรมิเนชันแบบแห้งเตรียมโดยการผสม N-bromosuccinimide, dibromodimethylhydantoin หรือถ่านกัมมันต์ที่ดูดซับโบรมีน (เศษส่วนมวล 0.312) กับ IIR ในโรงสีแบบเปิด BIIR; วิธีการโบรมีนของสารละลายเตรียมโดยการละลาย IIR ในตัวทำละลายคลอรีนไฮโดรคาร์บอน และจากนั้นแนะนำโบรมีนที่มีเศษส่วนมวลประมาณ 0.03 กระบวนการนี้ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องและคุณภาพของผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอและมีเสถียรภาพ เศษส่วนมวลที่เหมาะสมที่สุดของโบรมีนใน BIIR คือ 0.017-0.022

2 การศึกษาการประยุกต์ใช้โบรโมบิวทิล

2.1 ข้อกำหนดของกระบวนการ

มีพันธะคู่ในสายโซ่โมเลกุลของยางโบรโมบิวทิล และยังมีอะตอมโบรมีนด้วย ดังนั้นจึงสามารถใช้วิธีการต่างๆ ในการหลอมโลหะได้ ควรเลือกระบบวัลคาไนซ์ตามคุณสมบัติทางกายภาพที่ผลิตภัณฑ์ยางต้องการ กระบวนการผสม การรีด และการอัดรีดของยางโบรโมบิวทิลนั้นคล้ายคลึงกับกระบวนการของยางบิวทิลทั่วไปที่มีความหนืดมูนีย์เหมือนกัน แต่เนื่องจากยางโบรโมบิวทิลจะหลอมละลายได้อย่างรวดเร็วและไหม้เกรียมได้ง่าย จึงควรคำนึงถึงเงื่อนไขต่อไปนี้:

1. อุณหภูมิผสมยาง หากอุณหภูมิผสมยางโบรโมบิวทิลสูงกว่า 130°C อาจเกิดรอยไหม้เกรียมได้ และหากอุณหภูมิสูงเกินไป สารประกอบของยางจะแตกหักง่าย ส่งผลให้สารประกอบยางมีกระบวนการผลิตที่ไม่ดี

2. ยางโบรโมบิวทิลกัดกร่อนแม่พิมพ์ ดังนั้นจึงควรได้รับการปกป้องในระหว่างการขึ้นรูป เช่น การใช้แม่พิมพ์คุณภาพสูงและเคลือบด้วยสารเคลือบ หลีกเลี่ยงการใช้สารปล่อยเชื้อราที่ใช้น้ำ และรักษาอุณหภูมิที่สูงเพื่อหลีกเลี่ยงความผันผวนซ้ำๆ ของแม่พิมพ์ อุณหภูมิรอ

2.2 ระบบการผสมและการผสม

2.2.1 IIR/BIIR

การใช้ BIIR/IIR ร่วมกันสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณสมบัติทางกายภาพของ IIR ได้ และในขณะเดียวกัน ก็สามารถลดระยะเวลาการบ่มของ IIR ได้ และการยึดเกาะระหว่างผิวของกาวมีขนาดใหญ่ และความหนืดของยาง สารประกอบลดลงและประสิทธิภาพการประมวลผลดีขึ้น นอกจากนี้ การเพิ่มยางบิวทิลธรรมดาลงในยางโบรโมบิวทิลยังเป็นวิธีที่สำคัญในการลดต้นทุนการผลิตอีกด้วย

การรวมกันของยางบิวทิลธรรมดาและยางโบรโมบิวทิลสามารถปรับปรุงการยึดเกาะของสารประกอบยางและประสิทธิภาพของกระบวนการนั้นดี ด้วยการเพิ่มปริมาณของยางโบรโมบิวทิลในยางที่ผสมกัน ความเร็วในการวัลคาไนซ์จะเร่งขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และการดูดซับรังสียูวีของยางผสมและการออกซิไดซ์ได้ง่าย ตัวบ่งชี้ทั้งสองจะค่อยๆ ดีขึ้น การเปลี่ยนแปลงของปริมาณโบรโมบิวทิลในยางผสมไม่มีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางกล และคุณสมบัติการเสื่อมสภาพของยางผสม ระบบวัลคาไนซ์ของยางผสมของยางบิวทิลธรรมดาและยางโบรโมบิวทิลถูกนำมาใช้ วัลคาไนซ์กำมะถันหรือหลอมโลหะมอร์โฟลีนทำงานได้ดี

2.2.2 ระบบรวม NR/BIIR

ยางโบรโมบิวทิลสามารถใช้ร่วมกับยางธรรมชาติได้ทุกสัดส่วน ใช้ยางโบรโมบิวทิลและยางธรรมชาติร่วมกัน และความเร็วการหลอมโลหะนั้นรวดเร็ว ซึ่งสามารถปรับปรุงความหนาแน่นของอากาศของยางธรรมชาติ และปรับปรุงความต้านทานความร้อน ทนต่อสภาพอากาศ และทนต่อสารเคมีต่างๆ ในทางกลับกัน ยางธรรมชาติสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการยึดติดของสารประกอบที่มีส่วนผสมของยางโบรโมบิวทิล

ยางโบรโมบิวทิลจำนวนมากที่สุดในการผลิตยางล้อถูกใช้ในสูตรการผลิตยางในของยางแบบไม่มียางใน งานวิจัยบางชิ้นได้เปรียบเทียบสารเคลือบชั้นในของยางโบรโมบิวทิลและยางโบรโมบิวทิล/ยางธรรมชาติที่มีส่วนผสมของยางใน ผลการวิจัยพบว่าจุดประสงค์ของการรวม BIIR และ NR คือการปรับปรุงการยึดเกาะของสารประกอบเอง และปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของสารนี้ และลดระยะเวลาในการบ่ม . นอกจากนี้ยังมีการชี้ให้เห็นในเอกสารที่ระบุว่าเหตุผลอื่นสำหรับการผสม BIIR กับ NR มากกว่า 100% โดยใช้ BIIR สำหรับการกำหนดสูตรของชั้นในนั้นมาจากมุมมองของต้นทุนการผลิตและการควบคุมกระบวนการผลิต อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่า เนื่องจากการผสมของ BIIR และ NR นั้นทำได้ยากเพื่อให้เกิดเฟสที่เป็นเนื้อเดียวกันในการใช้งานจริง มันจะส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของสารประกอบยาง ความหนืด Mooney ต่ำที่ปราศจากน้ำมัน BIIR 100% ที่ง่ายต่อการประมวลผลเพื่อให้แน่ใจว่ามีการซึมผ่านของอากาศและน้ำขั้นต่ำ ในปัจจุบัน การใช้ BIIR ในการกำหนดโครงสร้างภายในจะแตกต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์ยางต่างๆ ผลิตภัณฑ์ของแบรนด์ที่มีชื่อเสียงจะใช้ BIIR หรือ CIIR 100% ยางเรเดียลไร้ยางในสำหรับงานหนักเหล็กทั้งหมดและยางรถโดยสารความเร็วสูง (เช่น V 100% BIIR หรือ CIIR สำหรับยางเรเดียลรับน้ำหนักบรรทุกเหล็กทั้งหมดที่มียางในและยางสำหรับผู้โดยสารที่มีระดับความเร็วต่ำ (เช่น เกรด S, เกรด T) ยาง BIIR ผสมกับ NR

2.2.3 ระบบรวม EPDM/BIIR

การรวมกันของยางโบรโมบิวทิลและยาง EPDM สามารถเปลี่ยนความเร็วการวัลคาไนซ์ได้ (เนื่องจากเนื้อหาของยางโบรโมบิวทิลในยางรวมเพิ่มขึ้น ความเร็วการหลอมโลหะลดลงอย่างรวดเร็วจนเนื้อหาของยางโบรโมบิวทิลถึง 50%) ตามด้วยแนวโน้มตรงกันข้าม) การปรับปรุง คุณสมบัติการยึดเกาะ ความแน่นของอากาศ และการทำให้หมาด ๆ ของสารประกอบตามนี้ ในทางกลับกัน ยาง EPDM สามารถปรับปรุงความเปราะบางที่อุณหภูมิต่ำของสารประกอบตามยางโบรโมบิวทิล ความต้านทานต่อโอโซนและความต้านทานความร้อน

2.2.4 BIIR/CR รวมระบบ

วัตถุประสงค์ของการใช้ยางโบรโมบิวทิลร่วมกับนีโอพรีนเพื่อลดต้นทุนของยางที่ใช้ยางโบรโมบิวทิลเป็นหลัก โบรโมบิวทิล เช่น นีโอพรีนชนิด G และ W สามารถวัลคาไนซ์ได้ด้วยซิงค์ออกไซด์หรือกำมะถัน การผสมผสานระหว่างยางโบรโมบิวทิลและยางนีโอพรีนมีความทนทานต่อความร้อนและโอโซนได้ดี และความต้านทานชุดบีบอัดและทนต่อสภาพดินฟ้าอากาศจะเหมือนกับยางนีโอพรีน

2.2.5 BIIR/NBR รวมระบบ

การใช้ยางไนไตรล์ในยางโบรโมบิวทิลสามารถปรับปรุงการต้านทานน้ำมันและความทนทานต่อสารเคมีของสารประกอบยาง และปรับปรุงประสิทธิภาพของชุดการอัดของผลิตภัณฑ์ แต่คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลนั้นไม่ดี เมื่อใช้ร่วมกับยางไนไตรล์ ยางโบรโมบิวทิลยังสามารถปรับปรุงความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ำ ความต้านทานต่อโอโซน ความต้านทานเอสเทอร์ และความต้านทานคีโตนของยางไนไตรล์ได้ แต่ความต้านทานน้ำมันและความต้านทานแรงดึงจะลดลง

ระบบรวม 2.2.6 BR/BIIR

จุดประสงค์ของการใช้ยางซิส-บิวทาไดอีนและยางโบรโมบิวทิลร่วมกันคือการใช้การยึดเกาะถนนเปียกที่ดีของยางโบรโมบิวทิลและความต้านทานการสึกหรอที่ดีและความต้านทานการหมุนตัวต่ำของยางซิส-บิวทาไดอีนเพื่อเสริมซึ่งกันและกันและเรียนรู้จากกันและกัน ส่วนผสมของ BR/BIIR ใช้ในสารประกอบของดอกยางและเสริมด้วยซิลิกาเนื่องจากสารประกอบของดอกยางที่มียางโบรโมบิวทิลมีการยึดเกาะถนนเปียกที่ดี แต่มีความต้านทานการเสียดสีต่ำ ประการแรก ปฏิกิริยาระหว่างยางบิวทิลและคาร์บอนแบล็คไม่ดี และการมีเพศสัมพันธ์ของยาง และซิลิกาผ่านไซเลนสามารถปรับปรุงปฏิสัมพันธ์ระหว่างยางบิวทิลและสารตัวเติมได้อย่างมาก และได้รับผลการเสริมแรงที่ดี การเพิ่มยางโบรโมบิวทิลเสริมซิลิกาในสารประกอบดอกยางบิวทาไดอีนช่วยปรับปรุงคุณสมบัติหลักสามประการของสารประกอบดอกยางอย่างมีนัยสำคัญ: ความต้านทานการสึกหรอ การยึดเกาะ และการต้านทานการหมุน

2.3 การรีไซเคิลยางโบรโมบิวทิล

ยางโบรโมบิวทิลมีฟังก์ชันการรีไซเคิลที่ดี ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของยางโบรโมบิวทิลที่แตกต่างจากยางอื่นๆ กระบวนการสร้างใหม่ของยางโบรโมบิวทิลนั้นง่ายมาก ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการที่ซับซ้อน เช่น การกำจัดซัลเฟตที่อุณหภูมิสูง สามารถใช้ได้ตราบใดที่ผ่านการบดละเอียด และผสมกับยางเดิมของยางโบรโมบิวทิลได้เป็นอย่างดี สารประกอบโบรโมบิวทิลที่เติมด้วยยางรีเคลมจะค่อยๆ ลดความต้านทานแรงดึงและเพิ่มการยืดตัวตามปริมาณยางรีเคลมที่เพิ่มขึ้น แต่การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณของยางรีเคลมที่เติม ภายใน 15% คุณสมบัติของยางโบรโมบิวทิลจะคงอยู่อย่างดี และยางรีเคลมไม่ได้ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติการเสื่อมสภาพของโบรโมบิวทิลมากนัก นอกจากนี้ การรวมกันของยางรีเคลมและยางดั้งเดิมโดยพื้นฐานแล้วไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางเคมีของผลิตภัณฑ์

2.4 กระบวนการเชื่อมขวางและกลไกของ BIIR

สก็อตต์ พีเจ และคณะ ศึกษาความคงตัวทางความร้อนของ BIIR และแบบจำลองโมเลกุลขนาดเล็ก (BPMN) และพบว่าการวิเคราะห์ทั่วไปของแบบจำลองโมเลกุลขนาดเล็ก BPMN นั้นใกล้เคียงกับพฤติกรรมที่แท้จริงของ BIIR มาก และสามารถนำไปใช้กับการศึกษากลไกการหลอมโลหะ BIIR ได้ BIIR จะได้รับไอโซเมอไรเซชันเมื่ออยู่ที่อุณหภูมิซัลเฟอร์ไรเซชัน การสร้างไอโซเมอไรเซชันขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไฮโดรเจนโบรไมด์ในระบบเป็นอย่างมาก เมื่อไฮโดรเจนโบรไมด์ถูกกำจัดออกจาก BIIR ไดอีนแบบคอนจูเกตจะก่อตัวขึ้นในสายโมเลกุล BIIR โครงสร้างและมาพร้อมกับไอโซเมอไรเซชัน