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通常我們所說的天然橡膠,是指從巴西橡膠樹上采集的天然膠乳,經過凝固、干燥等加工工序而制成的彈性固狀物。天然橡膠是一種以順-1,4-聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物,分子式是(C5H8)n,其橡膠烴(順-1,4-聚異戊二烯)含量在90%以上,還含有少量的蛋白質、脂肪酸、糖分及灰分等。
天然橡膠的物理特性。天然橡膠在常溫下具有較高的彈性,稍帶塑性,具有非常好的機械強度,滯后損失小,在多次變形時生熱低,因此其耐屈撓性也很好,并且因為是非極性橡膠,所以電絕緣性能良好。
天然橡膠的化學特性。因為有不飽和雙鍵,所以天然橡膠是一種化學反應能力較強的物質,光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進橡膠的老化,不耐老化是天然橡膠的致命弱點,但是,添加了防老劑的天然橡膠,有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化,在倉庫內貯存三年后仍可以照常使用。
天然橡膠的耐介質特性。天然橡膠有較好的耐堿性能,但不耐濃強酸。由于天然橡膠是非極性橡膠,只能耐一些極性溶劑,而在非極性溶劑中則溶脹,因此,其耐油性和耐溶劑性很差,一般說來,烴、鹵代烴、二硫化碳、醚、酮和脂肪酸對天然橡膠均有溶解作用,但其溶解度則受塑煉程度的影響,而低級酮、低級酯及醇類對天然橡膠則是非溶劑。
乳聚丁苯橡膠是合成橡膠中消費量大的膠種,乳聚丁苯橡膠產品分為通用品種和特殊品種兩大類。 通用品種有1000、1500、1600、1700、1800和1900 共計6個系列, 其牌號多達數百種。特殊品種包括液體丁苯橡膠、高苯乙烯丁苯橡膠、丁苯吡橡膠和羧基丁苯橡膠等。
SBR-1500是通用污染型軟乳聚丁苯橡膠的典型品種,生膠粘著性和加工性能均優,硫化膠耐磨性能、拉伸強度、撕裂強度和耐老化性能較好。SBR-1500廣泛用于以炭黑為補強劑和對顏色要求不高的產品,如輪胎胎面、翻胎胎面、輸送帶、膠管、模制品和壓出制品等。
SBR-1502是通用非污染型軟乳聚丁苯橡膠的典型品種,其性能與SBR-1500相當,有良好的拉伸強度、耐磨耗和屈撓性能。SBR-1502廣泛用于顏色鮮艷和淺色的橡膠制品,如輪胎胎側、透明膠鞋、膠布、醫療制品和其他一般彩色制品等。
SBR-1712是一種填充高芳香烴油的軟乳聚丁苯橡膠的污染性品種,它具有優良的粘著性、耐磨性和可加工性以及價格便宜等優點。SBR-1712廣泛用于乘用車輪胎胎面膠,輪胎胎面膠、輸送帶、膠管和一般黑色橡膠制品等。
乳聚丁苯橡膠的生產技術在19世紀20年代后期逐漸成熟,此后對工藝又進行了不斷的改進,并朝著裝置大型化方向發展,自動化控制水平有了明顯的提高,并且己達到相當的水平。
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。
江蘇石油化工學院從1990年起用了4年時間對氯化橡膠粘度分級控制、四氯化碳回收等問題進行了研究,其技術特點為:(1)建立了粘度控制的數學模型,使產品粘度控制相對偏差達到了國際水平;(2)四氯化碳的消耗定額為700kg/t。該技術在國內處于地位。然而四氯化碳消耗定額仍然很高,是20世紀80年代國際水平的3~4倍(英國公司的消耗定額為180kg/t)。雖然取得了很大進展,并于1994年在江蘇和揚州建成了2套裝置,但運行效果并不理想。1995年聯合國執行《蒙特利爾議定書》對四氯化碳使用要求進行限制,導致開發四氯化碳的替代物或氯化橡膠新工藝已成為當務之急。國內四氯化碳的替代物研究近幾年沒有多大進展。
只有安微省化工研究院開發了500t/a規模水相法氯化橡膠技術,尚未工業化生產。據有關分析,近年來,我國氯化橡膠的年需求量在1萬t以上,目前,我國國內氯化橡膠總生產能力大約為2500t/a,實際產量不足1000t/a,因此,大力開發氯化橡膠這一產品是非常必要的。浙江水相法氯化橡膠的性能已達到同類溶劑法氯化橡膠的水平,而且價格要低10%左右。
用途一:用作白色顏料、白色玻璃、搪瓷、藥物、膠合水泥、填充劑、媒染劑及防火涂料等
用途二:作為阻燃劑廣泛用于塑料、橡膠、紡織、化纖、顏料、油漆、電子等行業,也用作化工行業的催化劑和生產原料
用途三:用作高純試劑、媒染劑及防光劑,也用于顏料及酒石酸銻鉀的制備
用途四:用作各種樹脂、合成橡膠、帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,是合成銻鹽的原料。搪瓷工業用作添加劑,以增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業用作代替亞砷酸的脫色劑。醫藥、冶金、軍工等。
用途五:優良的無機白色顏料,主要用于油漆的著色。用于各種樹脂、合成橡膠、帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,是合成銻鹽的原料。搪瓷工業用作增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業用作代替亞砷酸的脫色劑。
用途六:三氧化二銻是一種良好的遮蓋劑,用作白色油漆顏料。用作各種樹脂、合成橡膠帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,用于制白色玻璃、搪瓷、吐酒石、藥物、膠合水泥,也是合成銻鹽的原料,搪瓷工業添加劑,以增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業用作代替亞砷酸的脫色劑等
熱穩定性是熱傳導液重要的使用性能。熱穩定性不同,其使用中熱裂解和聚合的程度也不同。熱裂解產生小分子低沸物,易使系統產生氣阻,使泵產生氣蝕,同時還造成油品較高的蒸發損耗和環境污染;熱聚合則產生大分子高沸物,其逐漸沉積于加熱器和管路表面,形成的積炭將影響系統的傳熱效能及控溫精度。L-Q系列熱傳導液精選具有優良熱穩定性的基礎油和添加劑,因此產品具有優良的熱穩定性。
氧化安定性是熱傳導液另一項重要的使用性能。敞開系統或膨脹槽不采用氮氣封閉的系統,油品與空氣接觸的界面會發生氧化反應。一般來說,在60℃的條件下,油品與空氣接觸即發生氧化,氧化產物逐漸形成膠質和沉渣,附著于加熱器和管路表面而產生積炭。同時,氧化反應產生的酸性物質還會腐蝕設備,造成泄漏。L-Q系列熱傳導液精選具有優良抗氧化性的基礎油和高溫抗氧及抗垢添加劑,可抑制氧化油泥產生的速度和沉積、結垢的傾向,使系統保持良好的傳熱效果。
生物降解液壓油是為了適應環保要求,控制環境污染而開發的。主要有植物基礎油和合成醋,植物油由于具有天然的生物降解性能、潤滑性能和粘溫性能,而且資源豐富,價格相對低廉,是環保潤滑油的主要發展方向。這種液壓油在我國沒有正式產品液壓油。但是國外就有不少,如美國瑞安勃等,由植物油基礎油配方而成,可以終降解。
生物降解液壓油是性能的抗磨損液壓油,為滿足各種液壓設備的要求而制。本系列產品能延長油品/濾油器的使用壽命并有效地保護設備,從而減低保養費和產品處理開支。本系列產品是與主要設備制造商聯手開發的,可滿足裝置精密液壓系統的高液壓、高輸出泵的嚴格要求,也能應付液壓系統其他組件,如低間隙伺服閥門及數控機床等的嚴格要求。本系列產品廣泛符合采用多冶金技術設計的各種液壓系統及組件制造商對性能嚴格的要求,單一產品就具有的性能特性。
液壓油用途廣泛,是工業用油中使用多的產品。當前液壓元件正向著體積小、功率大方向發展,系統壓力越來越高,有的已突破50MPa。為此,普通型的L-HL系列已經趨于淘汰,抗磨型L-HM系列應用更多。低溫性能也是液壓油的重要特性,要求在低溫環境下設備啟動比較容易,且動力傳動靈敏,而且液壓油換油周期較長,如露天設備通常一年一換,液壓油在使用過程中不可避免地要經歷四季的變化,因此露天設備使用低凝產品效果較好。清潔度也已成為液壓油的性能要求,一般產品要NAS顆粒度等級不大于9級,清潔型產品不大于7級,高清潔型產品不大于5級,但盲目追求NAS等級不但沒有任何效果,反而降低質量,增加成本。例如有些機械生產廠家,或工程機械用戶沒有用于添加液壓油的無塵車間,即使花了大價錢購買了NAS 5級別的產品,在打開產品的瞬間,高清潔型NAS 5液壓油就變成了NAS 8的等級了,而且液壓油NAS等級高意味著過濾次數多,過濾過程中就會把昂貴的添加劑成分過濾掉,因此從的角度來講,NAS等級不于追求。
油品的顏色,往往可以反映其精制程度和穩定性。對于基礎油來說,一般精制程度越高,其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈,顏色也就越淺。但是,即使精制的條件相同,不同油源和基屬的原油所生產的基礎油,其顏色和透明度也可能是不相同的。
對于新的成品潤滑油,由于添加劑的使用,顏色作為判斷基礎油精制程度高低的指標已失去了它原來的意義。
密度
密度是潤滑油簡單、常用的物理性能指標。潤滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數量的增加而增大,因而在同樣粘度或同樣相對分子質量的情況下,含芳烴多的,含膠質和瀝青質多的潤滑油密度大,含環烷烴多的居中,含烷烴多的小。
粘度