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防老劑的種類繁多,作用各一。根據防老劑的主要作用可以分為抗熱氧老化防老劑、抗臭氧老化防老劑、有害金屬離子作用抑制劑、抗疲勞防老劑、抗紫外線輻射防老劑等,但是每一種防老劑作用往往不是某一種防老劑所專有。大多數防老劑多少都具有上述作用只是程度不同而已。所以只能按其主要作用進行分類,如按防老劑的化學結構分類,可分為如下幾類:
胺
胺類防老劑的防護效果為,也是發現早、品種多的一類。它的主要作用是抗熱氧老化、抗臭氧老化,并且對銅離子、光和屈撓等老化的防護也有顯著的效果。這是酚類防老劑、雜環類防老劑及其類型防老劑所無法比擬的。只是這類防老劑的污染性能大,不適于白色和淺色制品。其中酮胺類防老劑具有好的防老劑效果
色母是20世紀60年代開發的一種塑料、纖維的著色新產品,它是把顏料超常量均勻的載附于樹脂中而制得的聚合物的復合物。色母主要組成為著色劑、載體、分散劑三部分。
據相關資料獲悉,亞洲地區的其他國家對色母的年均需求增長率約7%-9%,可我國對色母的年均需求增長率為20%左右。預計中國將成為色母需求量增長快的市場。特別是彩色和添加母粒,我國要依賴進口。我國已成了亞洲地區色母市場的大生產國和消耗國。我國有330家生產色母的企業,其中塑料級色母廠已經達到了 300家,纖維級色母廠為30家,這些色母生產廠主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市。我國色母粒年生產能力在1000噸以上的企業有將近50家,全國色母生產能力為每年30萬噸,2001年我國色母的需求量不到12萬噸。生產能力嚴重過剩,導致國內色母行業普遍開工不足,除新建生產裝置增速過快,產品訂單不足等因素外;其中重要因素是國產色母產品結構單一,品種不全,通用型產品占很大比重,而高濃度和濃度、多功能性色母及細旦纖維用色母所占比重較少。反觀色母技術水平較高的國家,顏料、分散劑等原材料品種,已形成了系列化和化產品結構。在品種開發方面,我國色母生產廠家已經開發出了纖維用色母、薄膜用色母、電線電纜用色母、聚烯烴色母、PVC色母、注塑制品用色母。有關認為,未來色母將朝著多功能化、高顏色含量和高技術含量方向發展,色母的發展伴隨著對生產技術的提高。
鎳系順丁橡膠的工序主要可分為:(1)催化劑、單體溶液和助劑的配制與計量;(2)丁二烯的聚合;(3)橡膠的凝聚;(4)橡膠的脫水和干燥;(5)單體、溶劑的回收和精制。如圖所示:陳化后的Ni-Al陳化液和稀釋后的B溶液與單體丁二烯、溶劑油一起從釜底進入聚合首釜,單體濃度為19-22 wt%,在攪拌下混合均勻并發生聚合反應。首釜反應生成的膠液從釜頂流出,再從第二聚合釜的釜底而入,如此再通過第三聚合釜。聚合釜溫度為65-90℃,聚合時間為1.5-2小時,終聚合轉化率約為85%。從第三聚合釜頂部流出的膠液和終止劑以及防老劑一起進入終止釜,混合均勻后,被終止的膠液被送入膠罐儲存。后膠液由膠液泵送入凝聚釜,用水蒸氣將溶劑油和未反應的丁二烯蒸出并送到回收精制系統中進行循環利用,凝聚后的橡膠顆粒再經過洗膠罐洗滌、脫水機脫水和擠壓干燥機干燥后,即可壓塊包裝入庫了。
1910-1911年,前蘇聯用堿金屬引發丁二烯聚合得到橡膠狀物質。20世紀30年代初,德國和前蘇聯開始生產以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱為丁鈉橡膠,其結構規整性差,物性和加工性能不好,還不能算做順丁橡膠。20世紀50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實踐,促進了順丁橡膠合成技術的迅速發展。1956年,美國以AlR3-TiBr4催化體系合成順丁橡膠。隨后鈷系、鎳系及稀土系(釹系)催化劑相續發展,順丁橡膠生產能力已僅次于丁苯橡膠,合成橡膠各膠種第二位 。2013年世界合成橡膠生產者協會統計丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產能為471.8萬噸/年。
我國在上世紀70年代采用自主開發的技術實現了順丁橡膠工業化生產,采用的是鎳系催化劑,其生產技術一直處于世界水平行列。中國石化、中國石油和一些民企均擁有鎳系順丁橡膠生產裝置,2011年總產能達66萬噸/年,產品銷往。未來幾年,我國鎳系順丁橡膠產能將進一步擴大,預計我國鎳系順丁橡膠產能將超過100萬噸/年。
稀土順丁橡膠因其的性能被視為鎳系順丁橡膠的升級品種,逐漸被工業界所重視。稀土順丁橡膠與鎳系順丁橡膠相比具有較高的彈性、較好的拉伸性能、較低的生熱和滾動阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機械性能,符合輪胎在高速、節能、安全、環保等方面發展的需要,常用于綠色輪胎。中國早在上世紀60年代就開始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當時經濟發展落后,未能實現工業化生產。1998年在國家863計劃的支持下,中國石油錦州石化公司在鎳系萬噸級順丁橡膠生產裝置上成功地生產出了稀土順丁橡膠。2011年,中國石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產裝置投產,中國稀土順丁橡膠生產裝置實現了零突破。2012年,中國石化北京燕山分公司3萬噸/年稀土順丁橡膠生產裝置也投產。未來幾年,我國將新增20多萬噸/年稀土順丁橡膠的產能,屆時中國稀土順丁橡膠總產能達30萬噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產大國。
三元乙丙可以利用有機過氧化物或者硫來進行硫化。但是,相比與硫磺硫化,過氧化物交鏈的三元乙丙用于電線電纜工業時具有更高的溫度抗性,更低的壓縮形變以及改進的硫化特性。過氧化物硫化的不好的地方就在于更高的成本。
正如前面所提到的,三元乙丙的交鏈速度和硫化時間隨著硫化類型和含量而改變。當三元乙丙與丁基,天然橡膠,丁苯橡膠混合時,在選擇合適的三元乙丙產品時,要考慮到下列因素:
當與丁基進行混合時,由于丁基具有較低的不飽和度,為適應丁基的硫化速度,好選擇相對較低含量的DCPD和ENB含量的三元乙丙。
當與天然橡膠和丁苯橡膠混合時,好選擇8%到10%ENB含量的三元乙丙,以滿足其硫化速度。
三元乙丙橡膠是由乙烯、丙烯經溶液共聚合而成的橡膠,再引入第三單體(ENB)。三元乙丙橡膠基本上是一種飽和的高聚物,耐老化性能非常好、耐天候性好、電絕緣性能優良、耐化學腐蝕性好、沖擊彈性較好。乙丙橡膠的主要缺點是硫化速度慢;與其它不飽和橡膠并用難,自粘和互粘性都很差,故加工性能不好。
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