胎面用溶聚丁苯橡胶改性技术的研究进展
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溶聚丁苯橡胶生产技术进展2011年7月25日,巴陵石化合成橡胶事业部在热塑性橡胶SBS装置上,成功自主试生产出4.32吨溶聚丁苯橡胶(SSBR)新产品,各项指标均达到国外同类产品的质量标准。
近年来,该事业部为培育在合成橡胶生产研发领域的核心竞争力,组织业界专家就产品结构调整及装置改造等事项,进行充分讨论和对比论证,明晰了思路。
一是从SBS牌号的精细化系列化方面进行调整。
改造SBS生产后处理系统,提高对各种牌号的普适性,适应市场需求变化。
二是从品种上进行调整,对部分SBS装置进行适应性改造,达到联产溶聚丁苯橡胶(SSBR)、低顺式橡胶(LCBR)的目的。
同时加强配套科研设施的完善及系列产品的开发力度,做精做强具有竞争力的高附加值产品。
本次试生产溶聚丁苯橡胶(SSBR),是该部的具体实践。
该部研发的溶聚丁苯橡胶(SSBR)既具有低滚动阻力性,又具有良好的抗湿滑性与耐磨性,能满足轮胎生产技术进步的要求,适用于制造高性能汽车轮胎。
以这种橡胶为胎面胶的轮胎,耐腐蚀性能好,摩擦生热低,抗湿滑性能好,属节能、环保、安全为一体的全天候轮胎。
它还可用于制鞋、沥青改性、黏合剂及其他橡胶制品,是用途广泛的合成橡胶之一,发展前景广阔。
那么,什么是丁苯橡胶,丁苯橡胶有哪些种类,其发展历程怎样,市场应用和前景如何?就这些问题,记者采访了业界有关专家。
丁苯橡胶是最大的通用合成橡胶品种丁苯橡胶是最大的通用合成橡胶品种,也是最早实现工业化生产的橡胶之一,目前丁苯橡胶(包括胶乳)的产量约占所有合成橡胶生产量的55%,约占天然橡胶和合成橡胶总产量的34%。
丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物,其物理机械性能、加工性能及产品的使用性能接近于天然橡胶,而某些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶则更为优良,可与天然橡胶及多种合成橡胶并用,广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。
丁苯橡胶按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶(简称乳聚丁苯橡胶,ESBR)和溶液聚合丁苯橡胶(简称溶聚丁苯橡胶,SSBR)。
2020年06月准、污染源源强核算技术指南、行业技术规范、区域或行业环境准入条件或负面清单、产业结构调整指导目录和环境保护处理处置设施建设标准和施工规范等。
学生们经过自己查阅相关环评法律法规信息和技术导则和标准等文件,不仅可以掌握最新的环评导则和标准、更重要的是对环境保护行政主管部门的组织架构、服务范围和工作内容有了初步的认识,为以后从事环保行业的工作,奠定了很好的基础。
除了环境保护行政主管部门的官方网站外,互联网上有很多免费的与环评相关的APP 或微信公众号,比如环评云助手APP 、环评互联网微信公众号等,本研究要求学生每人手机上都安装环评云助手APP ,并从APP 客户端直接查阅环评所涉及到的标准政策、分类名称、行业经济代码、化学品信息、术语、数据站点信息、环评师信用平台、坐标转换以及环评收费政策等基本信息,通过一学期的查询,学生们以熟练掌握查询方法,养成实时查询的好习惯,专业水平进一步提高。
4模拟校外环评企业的环境影响评价工作环节在教学过程中,给学生布置下载和学习环保标准的任务,并在课堂上要求学生以PPT 的形式向大家介绍学习的环保导则和标准的内容、结构,以及还未看懂的部分,互动交流,帮助他们快速理解环评相关政策,了解目前环评行业中存在的尚未解决的问题和难题。
同时,本研究还在课堂上模拟项目环评评审会,将学生分组,让他们分别担任建设方、环境保护行政主管部门和环评公司人员的角色,就某一个具体的项目的环境影响报告书的可行性和规范性进行讨论,并各自提出合理的理由及可行性建议,取得了很好的效果,使学生能够更好地理解不同角色的担当和使命,更全面地理解环境影响评价工作的重要性。
5结语通过对环境影响评价实践课程的教学与学习模式进行全新的探索和实践,大大提高了我们环境专业的实践课程的实用性和规范性,极大地激发了学生们的学习兴趣,提高了课堂互动热情,并最终取得了良好的教学效果。
参考文献:[1]王军良,何志桥,宋爽.新形势下以应用能力培养为出发点的环境影响评价课程教学实践改革探索[J].教育教学论坛,2019(37):120-122.[2]侯珺.以实践技能培养为目标的“环境影响评价”课程建设[J].课程教育研究,2019(29):255.[3]康群,杨喆,霍苗苗.构建《环境影响评价》课程实践教学体系[J].课程教育研究,2019(9):256.[4]王强.“环境影响评价”课程的教学改革与实践研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2017,42(1):153-156.[5]顾云兰,王彦卿,张红梅等.“环境影响评价”课程实践教学的改革与探索[J].化工时刊,2015,29(12):55-57.作者简介:王庆(1980-),男,新疆阿克苏人,博士,讲师,从事环境功能材料开发与应用研究,长期从事环境影响评价教学工作基金项目:新疆师范大学本科教学质量工程建设教学研究与改革项目(项目编号:SDJG2019-05)官能化溶聚丁苯橡胶研究进展呼振鹏王雪(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院燕山分院橡塑新型材料合成国家工程研究中心,北京102500)摘要:溶聚丁苯橡胶因具有良好的抗湿滑性、低滚动阻力以及耐磨性,在高性能绿色轮胎领域具有重要应用前景,官能化改性可进一步提升综合性能。
不同牌号溶聚丁苯橡胶在高性能轮胎胎面胶中的应用张 静,黄义钢,张锡熙,孙 钲,王子琪(青岛双星轮胎工业有限公司,山东青岛 266400)摘要:研究4种牌号溶聚丁苯橡胶(SSBR)在高性能轮胎胎面胶中的应用。
结果表明:SSBR5251H胶料的门尼粘度较小,加工性能较好,回弹值最大,耐磨性能最好,滚动阻力最小;与SSBR5251H胶料相比,SSBR5360H和SSBR5271H胶料的300%定伸应力增大,回弹值减小,耐磨性能下降,SSBR5360H胶料具有最佳的抗湿滑性能,SSBR5271H胶料具有良好的抗湿滑性能和较低的滚动阻力;SSBR6440H胶料的门尼粘度最大,门尼焦烧时间最短,拉伸强度和撕裂强度最大,耐磨性能良好,与SSBR5271H胶料相比,其玻璃化温度相同,0 ℃时的损耗因子减小,60 ℃时的损耗因子和压缩疲劳温升增大,具有较高的滚动阻力和生热。
关键词:溶聚丁苯橡胶;高性能轮胎;胎面胶;抗湿滑性能;滚动阻力;耐磨性能;填料网络中图分类号:TQ333.1;TQ336.1 文章编号:1006-8171(2020)12-0730-05文献标志码:A DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2020.12.0730近年来,汽车行业不断发展,轮胎产品消费趋势也逐渐向高品质、高性能、绿色环保轮胎升级[1]。
随着欧盟标签法的实施,为应对法规要求和满足市场需要,各轮胎生产企业对高性能轮胎的开发越来越重视。
高性能轮胎是指在能耗、安全性以及舒适性方面都更加优良的轮胎产品,主要指标包括抗湿滑性能、滚动阻力和耐磨性能。
研究表明[2],每提高1个抗湿滑性能等级,刹车距离可缩短3~5 m;每提高1个滚动阻力等级,每条轮胎每5万km可节省17 L汽油,每辆轿车可节省68 L汽油。
高性能轮胎对减少交通事故、提高经济效益和社会效益具有积极意义。
目前,高性能轮胎胎面胶使用的生胶包括丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)和天然橡胶(NR)。
官能团改性的溶聚丁苯橡胶开发与生产方案一、实施背景溶聚丁苯橡胶(SSBR)是一种高性能合成橡胶,具有优异的耐磨性、抗湿滑性和低滚动阻力,广泛应用于轮胎、胶带、密封件等领域。
随着汽车工业的快速发展,对轮胎性能的要求不断提高,传统SSBR的性能已无法满足需求。
因此,开发官能团改性的溶聚丁苯橡胶(F-SSBR)成为产业结构改革的重要方向。
二、工作原理官能团改性的溶聚丁苯橡胶(F-SSBR)是通过在SSBR分子链上引入特定官能团,如羧基、磺酸基、氨基等,以改善其性能。
这些官能团可以与橡胶配合剂发生化学反应,提高橡胶的交联密度和力学性能。
同时,官能团的引入还可以改善SSBR的耐油性、耐化学腐蚀性和耐老化性。
三、实施计划步骤1. 研发阶段:通过实验室研究,确定最佳的官能团种类和引入方式。
对不同的官能团进行筛选和优化,以达到最佳的改性效果。
此阶段需要进行大量的化学实验和分析测试,预计耗时3-6个月。
2. 中试阶段:在实验室研究的基础上,进行中试规模的生产和测试。
通过调整工艺参数和设备,优化生产流程,确保F-SSBR的质量和稳定性。
此阶段预计耗时6-12个月。
3. 工业化生产阶段:在中试成功的基础上,进行工业化规模的生产。
对生产线进行改造和升级,以满足F-SSBR的生产需求。
同时,对生产过程进行严格的质量控制和环境监测,确保产品的质量和环保要求。
此阶段预计耗时1-2年。
四、适用范围官能团改性的溶聚丁苯橡胶(F-SSBR)适用于轮胎、胶带、密封件等高性能合成橡胶制品的生产。
通过与橡胶配合剂的化学反应,可以提高制品的力学性能和耐老化性,延长使用寿命。
同时,F-SSBR的优异性能还可以满足汽车工业对轮胎性能的不断提高的需求。
五、创新要点1. 官能团的引入:通过在SSBR分子链上引入特定官能团,如羧基、磺酸基、氨基等,改善其性能。
这些官能团可以与橡胶配合剂发生化学反应,提高橡胶的交联密度和力学性能。
2. 生产工艺的优化:通过对生产工艺的优化和改进,实现F-SSBR的工业化生产。
高性能轿车轮胎胎面材料应用发展趋势任福君(中策橡胶集团有限公司,浙江 杭州 310018)摘要:从溶聚丁苯橡胶(SSBR )、顺丁橡胶(BR )、天然橡胶(NR )、补强材料和硅烷偶联剂等方面阐述在平衡高性能轮胎湿地抓着性能、滚动阻力和耐磨性能方面新型材料,包括改性SSBR 和BR 、液体BR 、环氧化NR 、白炭黑与其他无机填料共沉形成的杂合材料、新型硅烷偶联剂等的应用技术和发展趋势。
关键词:轿车轮胎;胎面材料;溶聚丁苯橡胶;顺丁橡胶;天然橡胶;补强材料;硅烷偶联剂;动态力学性能中图分类号:TQ336.1;TQ333.1/.2 文章编号:1006-8171(2021)03-0162-05文献标志码:A DOI :10.12135/j.issn.1006-8171.2021.03.0162汽车已经成为当今人类社会必不可少的交通工具,汽车行业在工业制造领域占有十分重要的地位,而轮胎作为汽车与地面接触的唯一部件,其重要性不言而喻。
据德国交通部门统计,1999年7月—2019年6月德国发生的有人员伤害交通事故36 092起,平均每年近2 000起,其中15%发生在与湿地抓着因素相关的情况下。
在环保方面,轿车8%~20%的燃料消耗用于克服轮胎的滚动阻力[1];如果轮胎滚动阻力降低20%,则轿车每千米二氧化碳排放量可以减小约4 g ,平均每辆轿车每年可以节省燃油23 L 左右,按我国轿车保有量2.6亿辆计算,每年可节省燃油达478万t 。
胎面作为轮胎的重要组成部件,在轮胎滚动阻力、耐磨性能、抗湿滑性能方面都起着决定性的作用,而在通常情况下,这3种性能又相互制约。
随着生产技术的进步和材料的发展,胎面在突出轮胎产品主要性能以及平衡其他性能方面已经取得了很大的进步,其新型材料和配合技术起着至关重要的作用。
本文仅从胎面材料及配合领域阐述高性能轿车轮胎胎面材料的应用发展趋势。
1 溶聚丁苯橡胶(SSBR )SSBR 是目前市场上依靠技术进步使用量提升最大的橡胶品种,据预测到2030年SSBR 的年消耗量可能达到44万t ,是世界主要合成橡胶公司开发的重点胶种[2]。
溶聚丁苯橡胶的生产工艺及技术进展丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体经共聚合反应而生成的弹性体共聚物。
按聚合工艺方法可分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。
从聚合机理来看,ESBR是自由基聚合,而SSBR是采用阴离子活性聚合。
ESBR的发展已过鼎盛时期,而SSBR的发展目前正处于稳步上升阶段。
2.1溶聚丁苯橡胶的生产工艺20世纪60年代中期,由于阴离子聚合技术的发展,溶聚丁苯橡胶(SSBR)开始问世。
它是采用阴离子型(丁基锂)催化剂,使丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合的共聚物。
根据聚合条件和所用催化剂的不同,可以分为无规型和无规嵌段型两种。
采用阴离子间歇聚合技术的溶液丁苯橡胶装置操作灵活,同一套装置通过切换操作,可以生产性能各异、多种牌号的橡胶产品,如用于轮胎等的丁苯橡胶(SSBR)和用于塑料改性的低顺式橡胶(LCBR)以及热塑性弹性体(SBS)等。
目前,大多数SSBR 装置采用Phillips公司的间歇聚合技术。
现阶段,溶聚丁苯橡胶的代表性生产技术主要有:日本合成橡胶公司的锡偶联技术、荷兰壳牌化学公司的技术、日本瑞翁公司的末端化学改性技术、日本旭化成公司与德国拜耳公司的连续聚合技术等。
…当前溶聚丁苯生产技术主要有间歇聚合技术与连续聚合技术两大类,其各有优缺点。
相对来说,连续聚合技术具有物耗、能耗较低的优点,其投资也相对高一些;而间歇聚合技术在多功能化方面更具优势,可灵活的的根据市场情况来生产不同的产品,可最大程度的降低市场变化带来的风险。
溶聚丁苯橡胶生产工艺流程为:以丁二烯、苯乙烯为单体,环己烷与正己烷为溶剂,正丁基锂为引发剂,四氢呋喃为活化剂,四氯化锡为偶合剂,经阴离子聚合制得溶聚丁苯胶液,再经凝聚、后处理制得溶聚丁苯产品。
溶剂经回收后循环使用。
溶聚丁苯橡胶的聚合方法有添加无规剂法、调节单体加入速度法、恒定单体相对浓度法以及高温共聚法四种,工业生产通常采用添加无规剂和高温共聚两种方法。
45中国橡胶从专利申请看溶聚丁苯橡胶技术发展崔 震 郑 楠国家知识产权局专利局材料工程发明审查部由于溶聚丁苯橡胶(SSBR )具有耐磨、耐寒、生热低、收缩性低、色泽好、灰分少、纯度高以及硫化速度快等优点,所以在轮胎工业,尤其是绿色轮胎、防滑轮胎等高性能轮胎中具有广泛的应用,是目前世界各国重点研发和生产的合成橡胶品种之一,前景十分广阔。
一、专利申请趋势SSBR 领域的全球专利申请发展趋势,基本和其聚合领域的发展趋势一致,都经历了4个阶段,即技术萌芽期、平稳增长期、快速增长期和技术调整期。
全球和我国SSBR 申请专利的总的趋势见图1。
由于我国是在20世纪80年代才建立起专利制度,因此,SSBR 领域在中国的专利申请当时才开始有零星的专利出现。
自1993年开始缓慢增长,这是由于1992年法国米其林公司提出“绿色轮胎”概念图1 SSBR 及其聚合领域全球和中国专利申请趋势以来,“绿色轮胎”概念深得人心,各国争相发展,而由于SSBR 轮胎节能的特点,成为发展“绿色轮胎”的重要突破方向。
到了2000年,申请量开始大幅增长,在2007~2009年,申请量达到峰值,这与国外企业进入中国,开始专利布局是分不开的。
二、专利的区域分布全球SSBR 领域的专利申请高度集中,SSBR 的研发和技术创新主要集中在日本和美国,见图2。
日本在战后经济、科技高速发展,涌现了像普利司通这样的世界最大轮胎橡胶企业,以及像JSR 、瑞翁、旭化成、住友橡胶和横滨橡胶等在合成橡胶研发方面实力非常强的企业。
因此日本在SSBR 领域的专利申请量排名第一,约占38%,而在SSBR 聚合领域的申请也是排名第一,约占41%。
美国作为最早成功地开发SSBR ,以及率先实现46中国橡胶SSBR 工业化的国家,其专利申请量在1971年之前一度占据绝对优势,在这之后虽然被日本赶超,但仍然保持着强劲势头。
而且美国在有机化学合成、聚合方面多年来一直遥遥领先,拥有固特异、埃克森美孚等世界级大型公司,专利申请量排名世界第二。
150 轮 胎 工 业2024年第44卷不同溶聚丁苯橡胶在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用李 超,苗程成,丛明辉,董凌波*,崔 晓(三角轮胎股份有限公司,山东威海 264200)摘要:研究4种相对分子质量和玻璃化温度相近的溶聚丁苯橡胶(牌号2466,F2743,F2150A和HPR850)在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用。
结果表明:4种胶料的门尼粘度、硫化特性和填料分散性基本相当;F2743硫化胶的定伸应力和拉伸强度略低,F2150A硫化胶的常温回弹值最大,添加均匀剂的HPR850硫化胶的回弹值减小,耐磨性能下降;2466与天然橡胶的相容性最好,2466硫化胶的生热最低,F2743和HPR850硫化胶的抗湿滑性能更优,但生热明显增加。
关键词:溶聚丁苯橡胶;全钢子午线轮胎;胎面胶;动态力学性能中图分类号:TQ333.1;TQ336.1+1 文章编号:1006-8171(2024)03-0150-04文献标志码:A DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2024.03.0150全钢子午线轮胎由于耐磨性能要求高,传统胎面胶配方的补强填料一般采用小粒径炭黑,N1和N2系列炭黑的应用最多。
由于国际社会对于轮胎行业节能环保的要求日益严苛[1-3],推动了白炭黑在轮胎配方中的应用。
在白炭黑胎面胶配方中使用丁苯橡胶能够提高胶料的刚性、耐磨性能及抗湿滑性能,因此将白炭黑和溶聚丁苯橡胶(SSBR)用于全钢子午线轮胎胎面胶可以获得高抗湿滑性能和耐磨性能[4-5],同时由于全钢子午线轮胎胎面胶的主体材料采用天然橡胶(NR),目前仅部分使用SSBR,这使得SSBR的结构与配方性能之间的关系与半钢子午线轮胎配方体系有所不同,因此开发此类全钢子午线轮胎配方具有一定价值。
本工作研究4种相对分子质量和玻璃化温度(T g)相近的SSBR在含白炭黑全钢子午线轮胎胎面胶中的应用,为此类配方的SSBR选择提供参考。
1 实验1.1 主要原材料NR,STR20,泰国产品。