Connaissance du BIIR

Bromobutylecaoutchouc(BIIR) est un produit modifié de l'IIR. Le but de la modification est d'améliorer l'activité de l'IIR, d'améliorer sa compatibilité avec le caoutchouc insaturé, d'améliorer l'auto-adhésion, l'adhérence mutuelle et la capacité de co-réticulation, tout en conservant les caractéristiques originales de l'IIR. La bromation IIR augmente non seulement le site de réticulation, mais améliore également la réactivité de la double liaison. En effet, l'énergie de liaison de la liaison C-Br est faible et la réactivité de vulcanisation du caoutchouc bromobutyle est élevée, il a donc une vitesse de vulcanisation plus rapide et une forte adaptabilité de vulcanisation, et a une meilleure performance de co-vulcanisation avec du caoutchouc à usage général. . c'est bon. Comparé au caoutchouc butyle ordinaire, le caoutchouc bromobutyle ajoute les caractéristiques suivantes : (1) vulcanisation rapide ; (2) bonne compatibilité avec le caoutchouc naturel et le caoutchouc styrène-butadiène; (3) avec du caoutchouc naturel, du caoutchouc styrène-butadiène Les performances d'adhérence du caoutchouc sont améliorées; (4) il est vulcanisable à l'oxyde de zinc seul (le BIIR est le seul élastomère vulcanisable au soufre seul ou à l'oxyde de zinc), et les modes de vulcanisation sont diversifiés ; (5) il a une bonne résistance à la chaleur.

Avec tant d'avantages, le bromobutylcaoutchoucremplace progressivement le butyle ordinairecaoutchoucdans une variété d'applications, telles que les pneus radiaux, les pneus biais, les flancs, les chambres à air, les revêtements de conteneurs, les bouchons pharmaceutiques et les revêtements de machines et d'autres produits industriels. Le caoutchouc bromobutyle est une matière première irremplaçable pour la fabrication de pneus tubeless et de produits médicaux.

1 La méthode de production du caoutchouc bromobutyle

Les méthodes de préparation du BIIR comprennent la méthode de bromation par mélange à sec et la méthode de bromation en solution. La méthode de bromation par mélange à sec est préparée en mélangeant thermiquement du N-bromosuccinimide, de la dibromodiméthylhydantoïne ou du brome adsorbé sur charbon actif (fraction massique 0,312) avec de l'IIR sur un broyeur ouvert. BIIR ; La méthode de bromation en solution est préparée en dissolvant l'IIR dans un solvant d'hydrocarbure chloré, puis en introduisant du brome avec une fraction massique d'environ 0,03. Le processus est continu et la qualité du produit est uniforme et stable. La fraction massique optimale de brome dans le BIIR est de 0,017 à 0,022.

2 Etude d'application du bromobutyl

2.1 Exigences de processus

Il existe des doubles liaisons dans la chaîne moléculaire du caoutchouc bromobutyle et il contient également des atomes de brome. Par conséquent, diverses méthodes peuvent être utilisées pour la vulcanisation. Le système de vulcanisation doit être sélectionné en fonction des propriétés physiques requises par les produits en caoutchouc. Le processus de mélange, de calandrage et d'extrusion du caoutchouc bromobutyle est similaire à celui du caoutchouc butyle ordinaire avec la même viscosité Mooney, mais comme le caoutchouc bromobutyle vulcanise rapidement et est facile à brûler, les conditions suivantes doivent être prises en compte :

1. Température de mélange du caoutchouc. Si la température de mélange du caoutchouc bromobutyl dépasse 130°C, il y a un risque de brûlure, et si la température est trop élevée, le composé de caoutchouc se brise facilement, ce qui entraîne un mauvais traitement du composé de caoutchouc.

2. Le caoutchouc bromobutyle est corrosif pour les moules, il doit donc être protégé pendant le moulage, par exemple en utilisant des moules de haute qualité et en les protégeant avec des revêtements, en évitant l'utilisation d'agents de démoulage à base d'eau et en maintenant des températures élevées pour éviter les fluctuations répétées du moule. température Attendez.

2.2 Système de combinaison et de mélange

2.2.1 IIR/BIIR

L'utilisation de BIIR/IIR en combinaison peut améliorer les performances de traitement et les propriétés physiques de l'IIR, et en même temps, elle peut raccourcir le temps de durcissement de l'IIR, et l'adhérence interfaciale de l'adhésif est grande, et la viscosité du caoutchouc le composé est réduit et les performances de traitement sont améliorées. De plus, l'ajout de caoutchouc butyle ordinaire au caoutchouc bromobutyle est également un moyen important de réduire les coûts de production.

La combinaison de caoutchouc butyle ordinaire et de caoutchouc bromobutyle peut améliorer l'auto-adhérence du composé de caoutchouc et les performances du processus sont bonnes. avec l'augmentation de la quantité de caoutchouc bromobutyle dans le caoutchouc combiné, la vitesse de vulcanisation est évidemment accélérée, et l'absorbance UV du caoutchouc combiné et facilement oxydé Les deux indicateurs seront progressivement améliorés ; le changement de la teneur en bromobutyle dans le caoutchouc combiné n'a pas une grande influence sur les propriétés physiques et mécaniques et les propriétés de vieillissement du caoutchouc combiné ; le système de vulcanisation du caoutchouc combiné de caoutchouc butyle ordinaire et de caoutchouc bromobutyle est adopté. La vulcanisation au soufre ou la vulcanisation à la morpholine fonctionne bien.

2.2.2 Système combiné NR/BIIR

Le caoutchouc bromobutyle peut être utilisé en combinaison avec du caoutchouc naturel dans n'importe quelle proportion. Le caoutchouc bromobutyle et le caoutchouc naturel sont utilisés ensemble, et la vitesse de vulcanisation est rapide, ce qui peut améliorer l'étanchéité à l'air du caoutchouc naturel et améliorer sa résistance à la chaleur, sa résistance aux intempéries et sa résistance à divers produits chimiques. Le caoutchouc naturel, en revanche, peut améliorer les propriétés adhésives des composés à base de caoutchouc bromobutyl.

La plus grande quantité de caoutchouc bromobutyle dans la production de pneus est utilisée dans la formulation de la doublure intérieure des pneus sans chambre à air. Certaines études ont comparé la doublure intérieure en caoutchouc bromobutyle et le composé de revêtement intérieur combiné caoutchouc bromobutyle/caoutchouc naturel, les résultats montrent que le but de la combinaison BIIR et NR est d'améliorer l'adhérence du composé lui-même et d'améliorer ses propriétés physiques, raccourcir son temps de durcissement . Il est également souligné dans la littérature qu'une autre raison de mélanger BIIR avec NR plutôt que 100% en utilisant BIIR pour la formulation du revêtement intérieur est du point de vue du coût de production et du contrôle du processus de production. Cependant, il convient de noter que, puisque le mélange de BIIR et de NR lui-même est difficile à obtenir une phase homogène en utilisation réelle, cela affectera négativement les performances du composé de caoutchouc. Faible viscosité Mooney sans huile, facile à traiter 100% BIIR pour assurer une perméabilité minimale à l'air et à l'eau. À l'heure actuelle, l'utilisation du BIIR dans la formulation de la gomme intérieure varie selon les différents produits pneumatiques. Les produits de marques connues utiliseront 100% BIIR ou CIIR; Pneus radiaux sans chambre à air tout en acier et pneus de tourisme à grande vitesse (tels que V 100% BIIR ou CIIR). T-grade), le caoutchouc BIIR est mélangé avec du NR.

2.2.3 Système combiné EPDM/BIIR

La combinaison de caoutchouc bromobutyle et de caoutchouc EPDM peut modifier la vitesse de vulcanisation (à mesure que la teneur en caoutchouc bromobutyle dans le caoutchouc combiné augmente, la vitesse de vulcanisation chute fortement jusqu'à ce que la teneur en caoutchouc bromobutyle atteigne 50 %), suivie de la tendance inverse), améliorant les propriétés d'adhérence, d'étanchéité à l'air et d'amortissement des composés à base de celui-ci, à l'inverse, le caoutchouc EPDM peut améliorer la fragilité à basse température des composés à base de caoutchouc bromobutyl, la résistance à l'ozone et la résistance à la chaleur.

2.2.4 Système combiné BIIR/CR

Le but de l'utilisation de caoutchouc bromobutyle avec du néoprène est principalement de réduire le coût du caoutchouc à base de caoutchouc bromobutyle. Le bromobutyle, comme le néoprène de type G et W, peut être vulcanisé avec de l'oxyde de zinc ou du soufre. La combinaison de caoutchouc bromobutyle et de caoutchouc néoprène a une bonne résistance à la chaleur et à l'ozone, et la résistance à la compression et aux intempéries est la même que celle du néoprène.

2.2.5 Système combiné BIIR/NBR

L'utilisation de caoutchouc nitrile dans le caoutchouc bromobutyle peut améliorer la résistance à l'huile et la résistance chimique du composé de caoutchouc, et améliorer les performances de compression du produit, mais les propriétés physiques et mécaniques sont médiocres. Lorsqu'il est utilisé en combinaison avec du caoutchouc nitrile, le caoutchouc bromobutyle peut également améliorer la flexibilité à basse température, la résistance à l'ozone, la résistance aux esters et la résistance aux cétones du caoutchouc nitrile, mais la résistance à l'huile et la résistance à la traction sont réduites.

2.2.6 Système combiné BR/BIIR

Le but de l'utilisation conjointe du caoutchouc cis-butadiène et du caoutchouc bromobutyle est d'utiliser la bonne traction humide du caoutchouc bromobutyle et la bonne résistance à l'usure et la faible résistance au roulement du caoutchouc cis-butadiène pour se compléter et apprendre l'un de l'autre. Les mélanges BR/BIIR sont utilisés dans les composés de la bande de roulement et sont renforcés avec de la silice parce que les composés de la bande de roulement contenant du caoutchouc bromobutyl ont une bonne traction sur sol mouillé mais une faible résistance à l'abrasion, en raison de Premièrement, l'interaction entre le caoutchouc butyle et le noir de carbone est médiocre et le couplage du caoutchouc et la silice à travers le silane peut grandement améliorer l'interaction entre le caoutchouc butyle et la charge, et obtenir un bon effet de renforcement. L'ajout de caoutchouc bromobutyle renforcé de silice au composé de caoutchouc butadiène de la bande de roulement améliore considérablement les trois principales propriétés du composé de bande de roulement : résistance à l'usure, traction et résistance au roulement.

2.3 Recyclage du caoutchouc bromobutyle

Le caoutchouc bromobutyle a une bonne fonction de recyclage, ce qui est également un avantage majeur du caoutchouc bromobutyle différent des autres caoutchoucs. Le processus de régénération du caoutchouc bromobutyle est très simple. Il n'a pas besoin de passer par des processus compliqués tels que la désulfuration à haute température. Il peut être utilisé tant qu'il subit une certaine mastication et qu'il est bien mélangé avec le caoutchouc d'origine du caoutchouc bromobutyl. Le composé bromobutyle ajouté au caoutchouc régénéré diminuera progressivement sa résistance à la traction et augmentera son allongement avec l'augmentation de la quantité de caoutchouc régénéré, mais ce changement n'est pas évident, en particulier la quantité de caoutchouc régénéré ajoutée. À moins de 15 %, les propriétés du caoutchouc bromobutyle sont bien conservées et le caoutchouc régénéré n'a pas beaucoup d'effet sur les propriétés de vieillissement du bromobutyle. De plus, la combinaison de caoutchouc récupéré et de caoutchouc d'origine n'affecte fondamentalement pas les propriétés chimiques du produit.

2.4 Le processus et le mécanisme de réticulation du BIIR

Scott PJ et al. a étudié la stabilité thermique du BIIR et du modèle de petite molécule (BPMN), et a constaté que l'analyse généralisée du modèle de petite molécule BPMN est très proche du comportement réel du BIIR et peut être appliquée à l'étude du mécanisme de vulcanisation du BIIR. Le BIIR subira une isomérisation lorsqu'il sera à la température de sulfuration. La génération d'isomérisation dépend dans une large mesure de la concentration de bromure d'hydrogène dans le système. Lorsque le bromure d'hydrogène est retiré du BIIR, des diènes conjugués se forment dans la chaîne moléculaire du BIIR. structure, et s'accompagne d'une isomérisation.