丁基橡膠是異丁烯和異戊二烯的聚合物,1943投入工業生產。
丁基橡膠的最大優點:
氣密性好。它還耐熱、耐臭氧、耐老化和耐化學品,並具有減震和電絕緣性能。
缺點:
硫化緩慢和加工性能差。
主要用途:
制造各種輪胎的內胎、無內胎輪胎的氣密層、各種密封墊,在化學工業中用作盛裝腐蝕性液體的容器的內襯、管道和傳送帶,在農業中用作防水材料。
2005年我國丁基橡膠消費量近654.38+0.5萬噸,國內丁基橡膠不足3萬噸,其中80%依賴進口。從654.38+0.999到2004年,進口年均增長率達到26.9%。由於國際石油市場價格上漲,丁基橡膠的價格也在上漲。近年來,丁基橡膠價格從15000元/t左右上漲到32000元/T以上,雖然丁基橡膠產品價格有所上漲,但整體價格漲幅不到30%,遠遠落後於丁基橡膠價格的雙重漲幅。因此,許多使用丁基橡膠的企業把目光投向了丁基橡膠的最佳替代產品——丁基再生膠。
丁基再生膠除了具有與原聚合物相似的性能外,還具有壹些特殊的優點,如提高尺寸穩定性、降低加熱性能和減少焦燒。氣密性與原丁基橡膠相同,比其他合成橡膠更好地保留了原橡膠的各種性能,因此丁基再生膠管理良好,是制造輪胎內胎的最佳選擇材料。丁基橡膠含有少量異戊二烯,因此不飽和度低,其硫化膠的耐老化性能優異,可見其抗氧化性能非常好。實驗還證明,氧氣對廢硫化丁基橡膠的再生作用不大,因此再生脫硫比天然橡膠困難。
目前,我國丁基再生膠的生產工藝多達六七種,主要有蒸煮、油炸、擠出、微波、輻射、高溫連續催化、化學機械法等。,但無論采用哪種方法,目的都是采用最經濟、最科學的方法,將廢丁基橡膠由網狀結構變為線狀結構。
隨著中國輪胎工業的快速發展,丁基橡膠的消費量迅速增加,尤其是子午線輪胎發展迅速。另外,醫用瓶塞丁基化國家標準已經出臺,國家提出了輪胎內胎丁基化。國內外市場對丁基橡膠的旺盛需求推動了丁基再生膠的發展。但由於國內丁基再生膠生產原料短缺,廢丁基內胎從上年的2000多元/T增加到目前的6100元/T左右,廢膠囊從800元/T左右增加到目前的3800元/T左右,醫用瓶塞從1000元/T左右增加到目前的2000元/T左右。雖然再生丁基橡膠的價格有所上漲,但是趕不上廢丁基橡膠的價格上漲。因此,許多丁基再生膠生產企業已經從高利潤轉變為低利潤或無利可圖。主要原因是生產工藝落後,生產出來的丁基再生膠物理性能太低,只能低價出售,但廠家無利可圖,浪費了大量寶貴資源。
目前國內流行的是傳統的脫硫方法,大多數廠家選擇動態罐脫硫或火炸罐脫硫。以上兩種方法的缺點是:動態脫硫只提供高溫高壓的脫硫條件,脫硫時間長,需要添加昂貴的軟化添加劑,關鍵是脫硫原料不能被摩擦擠壓。因此原料表面會結焦碳化,原料內部無法滲透,導致產品表面存在解聚顆粒,影響產品質量。由於不能精確控制溫度,碳化和結焦比動態脫硫更嚴重,所以產品的物性不理想。上述兩種脫硫方法的最大問題是產生大量廢蒸汽的二次汙染。捏合法脫硫的優勢
1.不使用昂貴的添加劑,必要時只需部分軟化劑(機械油)即可獲得較低的門尼粘度。
二是設備投資小。日產7-8噸丁基再生膠的脫硫專用捏合機只需壹次性投資1.7萬元。只需要壹臺1.63的空壓機。
第三,溫度控制準確。為了獲得最佳的門尼粘度,只需調節捏合機的溫度。門尼粘度ml (1+4) 100℃可在40 ~ 60之間任意調節。
四是抗拉強度等物理指標損失小。在處理之前,對廢舊輪胎進行隨機取樣,並測量平均值。再生膠加工後的拉伸強度僅比加工前的平均值低0.3 ~ 0.5 MPa。這是其他脫硫方法無法比擬的。通過捏合丁基再生膠的原料進行脫硫的溫度控制可廣泛獲得並且種類繁多。就廢丁基內胎而言,抗拉強度最高可達10MPa以上,最低只有6.3MPa,所以比重也不同。
經過長期的觀察和試驗,高強輕質的臨界溫度較低。相反,高的臨界溫度和丁基橡膠的含量決定了脫硫的臨界溫度。每批原料進廠後,必須隨機抽取原料的抗折強度或比重,然後根據實際數據計算脫硫溫度(即臨界溫度)。丁基原料,比如丁基膠囊,不是硫磺硫化體系,而是樹脂硫化體系或者氯化亞錫硫化體系,所以脫硫溫度比較高。溫度對門尼粘度的影響丁基再生膠的第壹個物理指標是門尼粘度,其次是拉伸強度和扯斷伸長率。
目前國內生產大規格丁基內胎的企業使用的再生丁基橡膠門尼粘度要求為ML (1+4) 100℃ 55,而生產自行車、摩托車等小規格內胎的企業要求的門尼粘度為ML (1+4) 100℃ 45+5。門尼粘度高,拉伸強度高,但工藝性差,門尼粘度低,拉伸強度低,但工藝性好。
所以為了保證強度指標,降低門尼粘度,可以加入軟化劑(機械油)來調節門尼粘度。臨界溫度和熱氧化控制丁基橡膠屬於合成橡膠,捏煉脫硫時控制臨界溫度非常重要。當原料在捏合機中摩擦並擠壓到臨界溫度時,溶脹、活化和機械解聚過程已經完成,然後是熱氧化過程。如果不能及時降低溫度,停止熱氧化過程的橡膠會結焦碳化,所以控制臨界溫度,及時停止熱氧化過程是非常重要的。
必須及時放入磨機冷卻。汙染控制的方法捏合法脫硫丁基再生膠生產過程在臨界溫度下只產生少量霧化煙霧。在捏合機上方安裝集氣罩,用風機送至水幕冷凝除煙裝置,完全可以實現無害化排放。冷凝水可以回收,水中含有的漂浮物可以撈出來做軟化劑或者燃料。