氫化丁腈密封圈和NBR密封圈有什么不同
時(shí)間:2018.05.24 來源:http://email888.com.cn/ 作者:
上海罡沃氟膠制品科技有限公司
氫化丁腈橡膠 氫化丁腈密封圈(簡稱HNBR)是通過氫化丁腈橡膠主鏈上所含的不飽和雙鍵而制得,又稱為高飽和度丁腈橡膠。由于HNBR具有合理的分子結(jié)構(gòu),因此不僅繼承了NBR的耐油、耐磨等性能,而且還具有更優(yōu)異的耐熱、耐氧化、耐臭氧、耐化學(xué)品性能,可以與氟橡膠相媲美,在許多方面可取代氟橡膠、CR、NBR等特種橡膠。 一、發(fā)展?fàn)顩r 日本瑞翁(Zeon)公司早在70年代就開展了HNBR的研究工作,1978年開發(fā)成功高活性,高選擇性的以二氧化硅為載體的鈀催化劑,1980年HNBR生產(chǎn)中試成功,其牌號(hào)為Zetpol。1982年Bayer公司開發(fā)出商業(yè)牌號(hào)Therban1707和1907,含腈量分別為34%和38%的HNBR。加拿大Polysar公司于70年代與日本同步開始研制HNBR,1985年通過中試,1988年11月在美國得克薩斯州投產(chǎn),產(chǎn)口牌號(hào)Tornac,產(chǎn)能為1600噸/年。1991年Bayer公司收購了Polysar的合成橡膠部分,還將在歐洲另建Therban生產(chǎn)廠,設(shè)計(jì)能力為3000噸/年。1995年瑞翁公司的HNBR生產(chǎn)能力達(dá)到5300噸/年。1992年,北京化工大學(xué)同臺(tái)灣南帝化學(xué)工業(yè)股份公司合作率先開展NBR的加氫催化劑和加氫工藝的研究,隨后,蘭化公司化學(xué)研究所和吉化公司研究院也相繼開始HNBR的研究工作,1999年我國蘭化公司HNBR開發(fā)成功,牌號(hào)為LH-9901,LH-9902。 目前,世界HNBR生產(chǎn)能力達(dá)2.2萬噸/年,生產(chǎn)廠家主要有德國Bayer公司(生產(chǎn)能力為1.0萬t/a),日本Zeon公司(生產(chǎn)能力為1.2萬噸/年)。 二、氫化丁腈密封圈市場需求及預(yù)測(cè) 2001年,世界HNBR 已占NBR市場份額的20%以上,可見HNBR這種 特殊形態(tài)的NBR的地位日趨重要。2007年世界 HNBR需求量約為1.9萬t,預(yù)計(jì)2010年需求量達(dá) 2.2萬t。目前國產(chǎn)HNBR的供應(yīng)主要來自中國石 油蘭州化工研究中心,進(jìn)口產(chǎn)品主要來自日本瑞翁, 牌號(hào)為Z2010、Z2020。 盡管HNBR在汽車的油封、燃油管等耐油部件 有正逐漸取代NBR、氟橡膠及CR橡膠等膠種的趨 勢(shì),但由于目前生產(chǎn)HNBR使用價(jià)格昂貴的催化劑,技術(shù)難度大,設(shè)備要求高HNBR產(chǎn)品價(jià)格一直較高,盡管效益很好,但短期內(nèi)需求不會(huì)有太過明顯的增長。目前,HNBR進(jìn)口產(chǎn)品噸價(jià)在28—32萬 元,中國石油蘭州化工研究中心高的耐熱空氣老化性能和在燃油中的耐熱老化性能;HNBR/PC強(qiáng)度高,加工性能好,并具有良好的熱穩(wěn)定性;EPDM加入HNBR后可大幅度提高耐油性能,這些共混改性技術(shù)給HNBR的應(yīng)用開辟了新的領(lǐng)域。 四、生產(chǎn)技術(shù) HNBR的制備方法主要有3種:NBR溶液加氫法、NBR乳液加氫法和乙烯一丙烯腈共聚法。 1、氫化丁腈密封圈溶液加氫法 NBR溶液加氫法是目前工業(yè)化采用的主要生產(chǎn)方法。溶液加氫法首先將NBR粉碎,溶于適宜的溶劑,在高溫、高壓反應(yīng)器中,由貴金屬催化作用與氫氣反應(yīng),其中催化劑是關(guān)鍵,氫化NBR時(shí),催化劑只對(duì)二烯單元的雙鍵選擇性加氫還原成飽和鍵,并不氫化丙烯腈單元的側(cè)鏈腈基一C;N。目前已開發(fā)的加氫催化劑有鈀(Pd)、銠(Rh)、釕等第Ⅷ族貴金屬元素的均相配位催化劑和非均相載體催化劑。首先問世的非均相載體催化劑是以碳為載體的Pd/C催化劑,這種催化劑的選擇性高,氫化率高達(dá)95.6%。但在加氫反應(yīng)中,與炭黑親合的二烯類 橡膠易吸附在炭黑表面,攪拌時(shí)炭黑易凝聚成塊存在于HNBR中,對(duì)其硫化特性會(huì)產(chǎn)生不良影響。日本瑞翁公司選用SiO:為載體的Pd/SiO:催化劑,已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。這兩種載體催化劑氫化NBR時(shí),NBR催化劑殘留物或聚合反應(yīng)中使用的助劑可能粘附于載體表面或滯留在微孔內(nèi),使催化劑活性急劇下降,影響再次使用。均相配位催化劑目前常見的有3種:鈀催化劑、銠催化劑和釕催化劑。鈀型催化劑如[Pd(OAc)],對(duì)水和空氣穩(wěn)定,貯運(yùn)方便,可反復(fù)回收 利用,價(jià)格便宜,但活性和選擇性差;釕型催化劑氫 化NBR具有非常高的活性,價(jià)格較便宜,但選擇性差,加氫反應(yīng)的同時(shí)易發(fā)生副反應(yīng),產(chǎn)生大量凝膠;銠型催化劑如PhC1(PPh,),具有高的活性和選擇性,氫化率低為95%。但銠資源緊張、價(jià)格昂貴,大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)回收利用。有報(bào)道用三氨基硅烷可吸收HNBR中81%的殘余銠。另外,目前關(guān)于釕、銠雙金屬絡(luò)合物催化劑的報(bào)道也有許多,我國臺(tái)灣南帝公司也取得了相關(guān)的。 2、HNBR的乳液加氫法 NBR乳液加氫法是指在NBR的膠乳中直接加人催化劑及其他必要的添加劑制備HNBR方法。目前已報(bào)道的有2類,即水溶性Wilkinson催化劑乳液加氫法和水合肼氫化NBR膠乳法。水溶性Wilkinson催化劑即三(二苯基磷間苯磺酸鈉)氯化銠
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