Pengetahuan tentang BIIR

Bromobutilkaret(BIIR) adalah produk modifikasi dari IIR. Tujuan dari modifikasi adalah untuk meningkatkan aktivitas IIR, meningkatkan kompatibilitasnya dengan karet tak jenuh, meningkatkan kemampuan adhesi, adhesi timbal balik dan ko-silang, dengan tetap mempertahankan fitur asli IIR. Brominasi IIR tidak hanya meningkatkan situs ikatan silang, tetapi juga meningkatkan reaktivitas ikatan rangkap. Ini karena energi ikatan ikatan C-Br kecil, dan reaktivitas vulkanisasi karet bromobutil tinggi, sehingga memiliki kecepatan vulkanisasi yang lebih cepat dan kemampuan beradaptasi vulkanisasi yang kuat, dan memiliki kinerja ko-vulkanisasi yang lebih baik dengan karet serba guna. . ini baik. Dibandingkan dengan karet butil biasa, karet bromobutil menambahkan karakteristik berikut: (1) vulkanisasi cepat; (2) kompatibilitas yang baik dengan karet alam dan karet stirena-butadiena; (3) dengan karet alam, karet stirena-butadiena Kinerja adhesi karet ditingkatkan; (4) dapat divulkanisir dengan seng oksida saja (BIIR adalah satu-satunya elastomer yang dapat divulkanisir dengan belerang saja atau dengan seng oksida), dan metode vulkanisasi beragam; (5) memiliki ketahanan panas yang baik.

Dengan begitu banyak keuntungan, bromobutilkaretsecara bertahap menggantikan butil biasakaretdalam berbagai aplikasi, seperti ban radial, ban bias, dinding samping, ban dalam, liner kontainer, sumbat farmasi dan liner mesin dan produk industri lainnya. Karet bromobutil merupakan bahan baku yang tak tergantikan untuk pembuatan ban tubeless dan produk medis.

1 Metode produksi karet bromobutil

Metode preparasi BIIR meliputi metode brominasi pencampuran kering dan metode brominasi larutan. Metode brominasi pencampuran kering dibuat dengan mencampurkan N-bromosuksinimida, dibromodimetilhidantoin atau brom teradsorpsi karbon aktif (fraksi massa 0,312) dengan IIR pada penggilingan terbuka. BIIR; larutan metode brominasi dibuat dengan melarutkan IIR dalam pelarut hidrokarbon terklorinasi, dan kemudian memasukkan brom dengan fraksi massa sekitar 0,03. Prosesnya terus menerus dan kualitas produk seragam dan stabil. Fraksi massa bromin optimum dalam BIIR adalah 0,017-0,022.

2 Studi aplikasi bromobutil

2.1 Persyaratan proses

Ada ikatan rangkap dalam rantai molekul karet bromobutil, dan juga mengandung atom bromin. Oleh karena itu, berbagai metode dapat digunakan untuk vulkanisasi. Sistem vulkanisasi harus dipilih sesuai dengan sifat fisik yang dibutuhkan oleh produk karet. Proses operasi pencampuran, penanggalan dan ekstrusi karet bromobutil mirip dengan karet butil biasa dengan viskositas Mooney yang sama, tetapi karena karet bromobutil cepat tervulkanisir dan mudah hangus, kondisi berikut harus diperhatikan:

1. Suhu pencampuran karet. Jika suhu pencampuran karet bromobutil melebihi 130°C, ada bahaya hangus, dan jika suhunya terlalu tinggi, kompon karet mudah pecah, mengakibatkan pemrosesan kompon karet yang buruk.

2. Karet bromobutil bersifat korosif terhadap cetakan, sehingga harus dilindungi selama pencetakan, seperti menggunakan cetakan berkualitas tinggi dan melindunginya dengan pelapis, menghindari penggunaan bahan pelepas cetakan berbasis air dan mempertahankan suhu tinggi untuk menghindari fluktuasi berulang dalam cetakan suhu Tunggu.

2.2 Sistem kombinasi dan pencampuran

2.2.1 IIR/BIIR

Penggunaan BIIR/IIR dalam kombinasi dapat meningkatkan kinerja pemrosesan dan sifat fisik IIR, dan pada saat yang sama, dapat mempersingkat waktu pengawetan IIR, dan adhesi antarmuka perekat besar, dan viskositas karet senyawa berkurang, dan kinerja pemrosesan ditingkatkan. Selain itu, menambahkan karet butil biasa ke karet bromobutil juga merupakan cara penting untuk mengurangi biaya produksi.

Kombinasi karet butil biasa dan karet bromobutil dapat meningkatkan daya rekat sendiri dari senyawa karet, dan kinerja prosesnya bagus; dengan peningkatan jumlah karet bromobutil dalam karet gabungan, kecepatan vulkanisasi jelas dipercepat, dan absorbansi UV dari karet gabungan dan mudah teroksidasi Kedua indikator akan ditingkatkan secara bertahap; perubahan kandungan bromobutil dalam karet gabungan tidak berpengaruh besar terhadap sifat fisik dan mekanik dan sifat penuaan dari karet gabungan; sistem vulkanisasi dari karet gabungan karet butil biasa dan karet bromobutil diadopsi. Vulkanisasi belerang atau vulkanisasi morfolin bekerja dengan baik.

2.2.2 Sistem gabungan NR/BIIR

Karet bromobutil dapat digunakan dalam kombinasi dengan karet alam dalam proporsi berapa pun. Karet bromobutil dan karet alam digunakan bersama-sama, dan kecepatan vulkanisasinya cepat, yang dapat meningkatkan kekencangan udara karet alam, dan meningkatkan ketahanan panasnya, ketahanan cuaca dan ketahanan terhadap berbagai bahan kimia. Karet alam, di sisi lain, dapat meningkatkan sifat perekat senyawa berbasis karet bromobutil.

Jumlah terbesar karet bromobutil dalam produksi ban digunakan dalam formulasi innerliner ban tubeless. Beberapa penelitian telah membandingkan kompon lapisan dalam karet bromobutil dan karet bromobutil/karet alam gabungan kompon lapisan dalam, hasilnya menunjukkan bahwa tujuan menggabungkan BIIR dan NR adalah untuk meningkatkan daya rekat kompon itu sendiri dan meningkatkan sifat fisiknya, mempersingkat waktu pemeramannya . Hal ini juga menunjukkan dalam literatur bahwa alasan lain untuk memadukan BIIR dengan NR daripada 100% menggunakan BIIR untuk formulasi lapisan dalam adalah dari perspektif biaya produksi dan pengendalian proses produksi. Namun, perlu dicatat bahwa karena pencampuran BIIR dan NR itu sendiri sulit untuk mencapai fase homogen dalam penggunaan sebenarnya, itu akan mempengaruhi kinerja kompon karet. Viskositas Mooney rendah bebas minyak, 100% BIIR yang mudah diproses untuk memastikan permeabilitas udara dan air minimum. Saat ini, penggunaan BIIR dalam formulasi inner liner bervariasi dengan produk ban yang berbeda. Produk dari merek terkenal akan menggunakan 100% BIIR atau CIIR; ban radial tubeless tugas berat semua baja dan ban penumpang berkecepatan tinggi (seperti V 100% BIIR atau CIIR. Untuk ban radial pembawa beban semua baja dengan ban dalam dan ban penumpang dengan grade kecepatan lebih rendah (seperti S-grade, T-grade), karet BIIR dicampur dengan NR.

2.2.3 Sistem gabungan EPDM/BIIR

Kombinasi karet bromobutil dan karet EPDM dapat mengubah kecepatan vulkanisasi (karena kandungan karet bromobutil dalam karet gabungan meningkat, kecepatan vulkanisasi turun tajam hingga kandungan karet bromobutil mencapai 50%) , diikuti oleh tren sebaliknya), membaik berdasarkan sifat adhesi, kedap udara dan redaman senyawa berdasarkan ini, sebaliknya, karet EPDM dapat meningkatkan kerapuhan suhu rendah senyawa berdasarkan karet bromobutil, ketahanan ozon dan ketahanan panas.

2.2.4 Sistem gabungan BIIR/CR

Tujuan penggunaan karet bromobutil bersama dengan neoprene terutama untuk mengurangi biaya karet berbasis karet bromobutil. Bromobutil, seperti neoprene tipe G dan W, dapat divulkanisir dengan seng oksida atau belerang. Kombinasi karet bromobutil dan karet neoprene memiliki ketahanan panas dan ketahanan ozon yang baik, dan ketahanan set kompresi dan ketahanan cuaca sama dengan neoprene.

2.2.5 Sistem gabungan BIIR/NBR

Penggunaan karet nitril dalam karet bromobutil dapat meningkatkan ketahanan minyak dan ketahanan kimia senyawa karet, dan meningkatkan kinerja set kompresi produk, tetapi sifat fisik dan mekaniknya buruk. Ketika digunakan dalam kombinasi dengan karet nitril, karet bromobutil juga dapat meningkatkan fleksibilitas suhu rendah, ketahanan ozon, ketahanan ester dan ketahanan keton dari karet nitril, tetapi ketahanan minyak dan kekuatan tarik berkurang.

2.2.6 Sistem gabungan BR/BIIR

Tujuan penggunaan karet cis-butadiena dan karet bromobutil bersama-sama adalah untuk menggunakan traksi basah yang baik dari karet bromobutil dan ketahanan aus yang baik dan ketahanan guling yang rendah dari karet cis-butadiena untuk saling melengkapi dan belajar satu sama lain. Campuran BR/BIIR digunakan dalam senyawa tapak dan diperkuat dengan silika karena senyawa tapak yang mengandung karet bromobutil memiliki traksi basah yang baik tetapi ketahanan abrasi yang buruk, karena Pertama, interaksi antara karet butil dan karbon hitam buruk, dan sambungan karet dan silika melalui silan dapat sangat meningkatkan interaksi antara karet butil dan pengisi, dan mendapatkan efek penguatan yang baik. Penambahan karet bromobutil yang diperkuat silika ke kompon tapak karet butadiena secara signifikan meningkatkan tiga sifat utama kompon tapak: ketahanan aus, traksi, dan ketahanan gelinding.

2.3 Daur ulang karet bromobutil

Karet bromobutil memiliki fungsi daur ulang yang baik, yang juga merupakan keunggulan utama karet bromobutil berbeda dengan karet lainnya. Proses regenerasi karet bromobutil sangat sederhana. Tidak perlu melalui proses rumit seperti desulfurisasi suhu tinggi. Dapat digunakan selama mengalami pengunyahan tertentu, dan tercampur dengan baik dengan karet asli dari karet bromobutil. Senyawa bromobutil yang ditambahkan dengan karet reklamasi secara bertahap akan menurunkan kekuatan tariknya dan meningkatkan pemanjangannya dengan bertambahnya jumlah karet reklamasi, tetapi perubahan ini tidak jelas, terutama jumlah karet reklamasi yang ditambahkan. Dalam 15%, sifat-sifat karet bromobutil terpelihara dengan baik, dan karet reklamasi tidak banyak berpengaruh pada sifat penuaan bromobutil. Selain itu, kombinasi karet reklamasi dan karet asli pada dasarnya tidak mempengaruhi sifat kimia produk.

2.4 Proses dan mekanisme cross-linking BIIR

Scott PJ dkk. mempelajari stabilitas termal BIIR dan model molekul kecil (BPMN), dan menemukan bahwa analisis umum model molekul kecil BPMN sangat dekat dengan perilaku aktual BIIR, dan dapat diterapkan pada studi mekanisme vulkanisasi BIIR. BIIR akan mengalami isomerisasi ketika berada pada temperatur sulfurisasi. Pembentukan isomerisasi sangat bergantung pada konsentrasi hidrogen bromida dalam sistem. Ketika hidrogen bromida dikeluarkan dari BIIR, diena terkonjugasi akan terbentuk dalam rantai molekul BIIR. struktur, dan disertai dengan isomerisasi.