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(jī)械強(qiáng)度,滯后損失小,在多次變形時(shí)生熱低,因此其耐屈撓性也很好,并且因?yàn)槭欠菢O性橡膠,所以電絕緣性能良好。
天然橡膠的化學(xué)特性。因?yàn)橛胁伙柡碗p鍵,所以天然橡膠是一種化學(xué)反應(yīng)能力較強(qiáng)的物質(zhì),光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進(jìn)橡膠的老化,不耐老化是天然橡膠的致命弱點(diǎn),但是,添加了防老劑的天然橡膠,有時(shí)在陽光下曝曬兩個(gè)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(qiáng)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(duì)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(jí)酮、低級(jí)酯及醇類對(duì)天然橡膠則是非溶劑。
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(jì)30年代初,德國(guó)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(jì)50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實(shí)踐,促進(jìn)了順丁橡膠合成技術(shù)的迅速發(fā)展。1956年,美國(guó)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(huì)統(tǒng)計(jì)丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬噸/年。
我國(guó)在上世紀(jì)70年代采用自主開發(fā)的技術(shù)實(shí)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(guó)石化、中國(guó)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(dá)66萬噸/年,產(chǎn)品銷往。未來幾年,我國(guó)鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計(jì)我國(guó)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(jí)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(dòng)阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機(jī)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(guó)早在上世紀(jì)60年代就開始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1998年在國(guó)家863計(jì)劃的支持下,中國(guó)石油錦州石化公司在鎳系萬噸級(jí)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(guó)石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國(guó)稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了零突破。2012年,中國(guó)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(guó)將新增20多萬噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時(shí)中國(guó)稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達(dá)30萬噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國(guó)。
脂肪族聚酯多元醇型聚氨酯因分子內(nèi)含有較多的酯基、氨基等極性基團(tuán),內(nèi)聚強(qiáng)度和附著力強(qiáng),具有較高的強(qiáng)度、耐磨性。脂肪族(多指已二酸聚酯)聚酯二元醇多用于生產(chǎn)澆注型聚氨酯彈性體、熱塑性聚氨酯彈性體、微孔聚氨酯鞋底、PU革樹脂、聚氨酯膠粘劑、聚氨酯油墨及色漿、織物涂層等。由已二酸與1,4-丁二醇、1,6-已二醇或乙二醇制得的聚酯二醇為蠟狀固體,得到的聚氨酯彈性體結(jié)晶性強(qiáng),初粘力大,得到制品的機(jī)械強(qiáng)度也較高;由帶側(cè)基的二醇制得的聚酯如PMA和PPA常溫呈液態(tài),柔軟,用于油墨、軟革等,PMA耐水解性較好。
芳香族聚酯制得的聚氨酯具有優(yōu)良的耐水解性、耐熱性和黏附性。苯酐聚酯多元醇以及由廢滌綸/廢PTA制得的芳香族聚酯多元醇一般用于制造硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。以高羥值芳香族聚酯多元醇為基的硬質(zhì)泡沫塑料,其阻燃性優(yōu)于聚醚多元醇為基的泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料行業(yè)多以芳香族聚酯多元醇替代聚氨酯泡沫塑料和聚異氰酸酯硬質(zhì)泡沫塑料配方中的部分或全部聚醚多元醇。在冬季冰箱組合料配方中加入部分芳香族聚酯多元醇,還可提高泡沫的韌性和粘接性。苯酐聚酯多元醇特別適宜用于聚異氰脲酸酯(PIR)泡沫,泡沫塑料中含大量苯環(huán),既提高了泡沫的耐熱性,同時(shí)又改善了制品的阻燃性。國(guó)內(nèi)外將芳香族聚酯多元醇廣泛用于制造建筑用夾心泡沫板材生產(chǎn)和建筑業(yè)現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工。這種含有聚酯的聚氨酯硬泡除了基本具有聚醚型聚氨酯硬泡的性質(zhì)外,還具有泡沫細(xì)膩、韌性好、阻燃性能優(yōu)良、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。聚酯多元醇含大量的伯羥基,活性高,可在低溫施工,還可降低催化劑用量。在硬泡行業(yè)的具體應(yīng)用領(lǐng)域有:硬質(zhì)泡沫板材和夾心板,冰箱、冰柜絕熱用組合料、熱水器絕熱用組合料、噴涂硬泡、仿木材、單組分硬泡、低密度包裝泡沫、硬質(zhì)微孔鞋底料等。 [1]
半精煉石蠟既是一種重要的石油產(chǎn)品,也是一種廣泛用于各行業(yè)并與廣大人民群眾生活息息相關(guān)的重要物質(zhì)。近年來中國(guó)一直是全球大的石蠟生產(chǎn)國(guó)和全球大的石蠟出口國(guó)也是大的石蠟消費(fèi)國(guó)之一。國(guó)內(nèi)有眾多的企業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用石蠟油類產(chǎn)品,關(guān)心石蠟產(chǎn)品的人士更是遍布各行各業(yè)。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的石蠟產(chǎn)品按品種分類,包括全精煉石蠟,半精煉石蠟,食品用及食品加工用石蠟,微晶蠟,凡士林以及各種蠟,特種蠟,如汽車用蠟,電子工業(yè)用蠟,橡膠防護(hù)蠟,感溫蠟,氧化微晶蠟,蠟基熱熔膠,炸藥工業(yè)用蠟等。
我國(guó)含蠟原油品種多,石油蠟資源豐富.據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年成品石蠟的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到154*104t,其 產(chǎn)量和出口量分別達(dá)到世界總產(chǎn)量的37%和47%,成為世界上石蠟生產(chǎn)和出口量的大國(guó).盡管我國(guó)石蠟產(chǎn)量大,但是,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理,高附加價(jià)值的特種蠟產(chǎn)品的產(chǎn)量很低,僅占石蠟產(chǎn)量的0.5%左右,大大低于石蠟總產(chǎn)量93*104t/a,特種蠟和蠟產(chǎn)品占總產(chǎn)量30%的美國(guó).我國(guó)的石蠟的應(yīng)用范圍,也影響了石蠟生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益.因此,在我國(guó)大力研發(fā),生產(chǎn)和推廣應(yīng)用特種蠟產(chǎn)品是充分利用寶貴的石蠟資源,滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展方向.
石油潤(rùn)滑油的用量占總用量90%以上,因此潤(rùn)滑油常指石油潤(rùn)滑油。主要用于減少運(yùn)動(dòng)部件表面間的摩擦,同時(shí)對(duì)機(jī)器設(shè)備具有冷卻、密封、防腐、防銹、絕緣、功率傳送、清洗雜質(zhì)等作用。主要以來自原油蒸餾裝置的潤(rùn)滑油餾分和渣油餾分為原料。潤(rùn)滑油主要的性能是粘度、氧化安定性和潤(rùn)滑性,它們與潤(rùn)滑油餾分的組成密切相關(guān)。粘度是反映潤(rùn)滑油流動(dòng)性的重要質(zhì)量指標(biāo)。不同的使用條件具有不同的粘度要求。重負(fù)荷和低速度的機(jī)械要選用高粘度潤(rùn)滑油。氧化安定性表示油品在使用環(huán)境中,由于溫度、空氣中氧以及金屬催化作用所表現(xiàn)的抗氧化能力。油品氧化后,根據(jù)使用條件會(huì)生成細(xì)小的瀝青質(zhì)為主的碳狀物質(zhì),呈粘滯的漆狀物質(zhì)或漆膜,或粘性的含水物質(zhì),從而降低或喪失其使用性能。潤(rùn)滑性表示潤(rùn)滑油的減磨性能。潤(rùn)滑油添加劑概念是加入潤(rùn)滑劑中的一種或幾種化合物,以使?jié)櫥瑒┑玫侥撤N新的特性或改善潤(rùn)滑劑中已有的一些特性。添加劑按功能分主要有抗氧劑和金屬減活劑、極壓抗磨劑、摩擦改善劑(又名油性劑)、清凈分散劑、泡沫抑制劑、防銹劑、抗氧防腐劑、流點(diǎn)改善劑、粘度指數(shù)增進(jìn)劑、抗乳劑等類型。市場(chǎng)中所銷售的添加劑一般都是以上各單一添加劑的復(fù)合品,所不同的就是單一添加劑的成分不同以及復(fù)合添加劑內(nèi)部幾種單一添加劑的比例不同而已。
粘度反映油品的內(nèi)摩擦力,是表示油品油性和流動(dòng)性的一項(xiàng)指標(biāo)。在未加任何功能添加劑的前提下,粘度越大,油膜強(qiáng)度越高,流動(dòng)性越差。
油品的顏色,往往可以反映其精制程度和穩(wěn)定性。對(duì)于基礎(chǔ)油來說,一般精制程度越高,其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈,顏色也就越淺。但是,即使精制的條件相同,不同油源和基屬的原油所生產(chǎn)的基礎(chǔ)油,其顏色和透明度也可能是不相同的。
對(duì)于新的成品潤(rùn)滑油,由于添加劑的使用,顏色作為判斷基礎(chǔ)油精制程度高低的指標(biāo)已失去了它原來的意義。
密度
密度是潤(rùn)滑油簡(jiǎn)單、常用的物理性能指標(biāo)。潤(rùn)滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數(shù)量的增加而增大,因而在同樣粘度或同樣相對(duì)分子質(zhì)量的情況下,含芳烴多的,含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)多的潤(rùn)滑油密度大,含環(huán)烷烴多的居中,含烷烴多的小。
粘度