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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(jīng)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(zhì)、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(xué)特性。因為有不飽和雙鍵,所以天然橡膠是一種化學(xué)反應(yīng)能力較強的物質(zhì),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(nèi)貯存三年后仍可以照常使用。
天然橡膠的耐介質(zhì)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。
三元乙丙可以利用有機過氧化物或者硫來進行硫化。但是,相比與硫磺硫化,過氧化物交鏈的三元乙丙用于電線電纜工業(yè)時具有更高的溫度抗性,更低的壓縮形變以及改進的硫化特性。過氧化物硫化的不好的地方就在于更高的成本。
正如前面所提到的,三元乙丙的交鏈速度和硫化時間隨著硫化類型和含量而改變。當三元乙丙與丁基,天然橡膠,丁苯橡膠混合時,在選擇合適的三元乙丙產(chǎn)品時,要考慮到下列因素:
當與丁基進行混合時,由于丁基具有較低的不飽和度,為適應(yīng)丁基的硫化速度,好選擇相對較低含量的DCPD和ENB含量的三元乙丙。
當與天然橡膠和丁苯橡膠混合時,好選擇8%到10%ENB含量的三元乙丙,以滿足其硫化速度。
三元乙丙橡膠是由乙烯、丙烯經(jīng)溶液共聚合而成的橡膠,再引入第三單體(ENB)。三元乙丙橡膠基本上是一種飽和的高聚物,耐老化性能非常好、耐天候性好、電絕緣性能優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕性好、沖擊彈性較好。乙丙橡膠的主要缺點是硫化速度慢;與其它不飽和橡膠并用難,自粘和互粘性都很差,故加工性能不好。
1910-1911年,前蘇聯(lián)用堿金屬引發(fā)丁二烯聚合得到橡膠狀物質(zhì)。20世紀30年代初,德國和前蘇聯(lián)開始生產(chǎn)以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱為丁鈉橡膠,其結(jié)構(gòu)規(guī)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(shù)的迅速發(fā)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(xù)發(fā)展,順丁橡膠生產(chǎn)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(chǎn)者協(xié)會統(tǒng)計丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬噸/年。
我國在上世紀70年代采用自主開發(fā)的技術(shù)實現(xiàn)了順丁橡膠工業(yè)化生產(chǎn),采用的是鎳系催化劑,其生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)裝置,2011年總產(chǎn)能達66萬噸/年,產(chǎn)品銷往。未來幾年,我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進一步擴大,預(yù)計我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)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(yè)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(jié)能、安全、環(huán)保等方面發(fā)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(jīng)濟發(fā)展落后,未能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。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(chǎn)裝置上成功地生產(chǎn)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(chǎn)裝置投產(chǎn),中國稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實現(xiàn)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(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來幾年,我國將新增20多萬噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時中國稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達30萬噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國。
生產(chǎn)方法一:纖維素是世界上蘊藏量豐富的天然高分子化合物,生產(chǎn)原料來源于木材、棉花、棉短絨、麥草、稻草、蘆葦、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我國由于森林資源不足,纖維素的原料有70%來源于非木材資源。我國針葉材、闊葉材的纖維素平均含量約43-45%;草類莖稈的纖維素平均含量在40%左右。纖維素的工業(yè)制法是用亞硫酸鹽溶液或堿溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分別稱為亞硫酸鹽法和堿法。得到的物料稱為亞硫酸鹽漿和堿法漿。然后經(jīng)過漂白進一步除去殘留木素,所得漂白漿可用于造紙。再進一步除去半纖維素,就可用作纖維素衍生物的原料。
生產(chǎn)方法二:用纖維植物原料與無機酸搗成漿狀,制成α-纖維素,再經(jīng)處理使纖維素作部分解聚,然后再除去非結(jié)晶部分并提純而得。
生產(chǎn)方法三:將選好的工業(yè)木漿板疏解,然后送入已加1%~10%的鹽酸(用量為5%~10%)的反應(yīng)釜進行升溫水解,溫度為90~100℃,水解時間0.5~2h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)冷卻送人中和槽,用液堿調(diào)至中性,過濾后濾餅在80~100℃下干燥,后經(jīng)粉碎得產(chǎn)品。
生產(chǎn)方法四:由木漿或棉花漿制成的纖維素。經(jīng)漂白處理和機械分散后精制而成。
黃原膠是目前國際上集增稠、懸浮、乳化、穩(wěn)定于于一體,性能的生物膠。黃原膠的分子側(cè)鏈末端含有丙酮酸基團的多少,對其性能有很大影響。黃原膠具有長鏈高分子的一般性能,但它比一般高分子含有較多的官能團,在特定條件下會顯示特性能。它在水溶液中的構(gòu)象是多樣的,不同條件下表現(xiàn)不同的特性。
1、懸浮性和乳化性
黃原膠對不溶性固體和油滴具有良好的懸浮作用。黃原膠溶膠分子能形成超結(jié)合帶狀的螺旋共聚體,構(gòu)成脆弱的類似膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所以能夠支持固體顆粒、液滴和氣泡的形態(tài),顯示出很強的乳化穩(wěn)定作用和高懸浮能力。
2、良好的水溶性
黃原膠在水中能快速溶解,有很好的水溶性。特別在冷水中也能溶解,可省去繁雜的加工過程,使用方便。但由于它有的親水性,如果直接加入水而攪拌不充分,外層吸水膨脹成膠團,會阻止水分進入里層,從而影響作用的發(fā)揮,因此注意正確使用。黃原膠干粉或與鹽、糖等干粉輔料拌勻后緩促加入正在攪拌的水喂,制成溶液使用。
3、增稠性
黃原膠溶液具有低濃度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相當于明膠的100倍),是一種的增稠劑。
熱穩(wěn)定性是熱傳導(dǎo)液重要的使用性能。熱穩(wěn)定性不同,其使用中熱裂解和聚合的程度也不同。熱裂解產(chǎn)生小分子低沸物,易使系統(tǒng)產(chǎn)生氣阻,使泵產(chǎn)生氣蝕,同時還造成油品較高的蒸發(fā)損耗和環(huán)境污染;熱聚合則產(chǎn)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(tǒng)的傳熱效能及控溫精度。L-Q系列熱傳導(dǎo)液精選具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性的基礎(chǔ)油和添加劑,因此產(chǎn)品具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。
氧化安定性是熱傳導(dǎo)液另一項重要的使用性能。敞開系統(tǒng)或膨脹槽不采用氮氣封閉的系統(tǒng),油品與空氣接觸的界面會發(fā)生氧化反應(yīng)。一般來說,在60℃的條件下,油品與空氣接觸即發(fā)生氧化,氧化產(chǎn)物逐漸形成膠質(zhì)和沉渣,附著于加熱器和管路表面而產(chǎn)生積炭。同時,氧化反應(yīng)產(chǎn)生的酸性物質(zhì)還會腐蝕設(shè)備,造成泄漏。L-Q系列熱傳導(dǎo)液精選具有優(yōu)良抗氧化性的基礎(chǔ)油和高溫抗氧及抗垢添加劑,可抑制氧化油泥產(chǎn)生的速度和沉積、結(jié)垢的傾向,使系統(tǒng)保持良好的傳熱效果。
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