1076防老剂在顺丁橡胶中的应用

研究 开发󰀁

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁石化技术,2001,8(2):87~88󰀁

1076防老剂在顺丁橡胶中的应用

牟奇军󰀁郑󰀁李立新󰀁于进军󰀁黄󰀁健

(北京燕化石油化工股份有限公司橡胶事业部,102503)

󰀁󰀁通过小试和工业试验,考察了1076防老剂对顺丁橡胶物理机械性能、门尼粘度、凝胶含量及抗老化性能的影响,查出了门尼升值高和凝胶含量增加的原因,提出了使用1076作为顺丁橡胶防老剂时干燥工艺条件的改进意见。󰀁󰀁关键词:󰀁顺丁橡胶󰀁防老剂󰀁门尼粘度󰀁凝胶含量

󰀁󰀁顺丁橡胶分子中含有不饱和基团,在光、热或机械应力等外界因素的作用下容易与氧、臭氧等发生作用,产生分子间交联、使顺丁橡胶门尼粘度升高、凝胶含量增加。为了保持顺丁橡胶在生产过程中和储存期内的稳定性,必须加入防老剂。

我国顺丁橡胶生胶一直采用2(BHT)做防老剂,BHT的相对分子质量(220)较小,易升华挥发、污染回收溶剂,不但增加了顺丁橡胶生产装置溶剂回收单元的负担,而且影响聚合反应;另外,在后处理干燥过程中,BHT挥发量大,污染环境,国际上(尤其是欧洲)已开始禁用BHT。为了保证顺丁橡胶的生产需要和出口贸易,防老剂体系应该更新。

1076是酚类防老剂,相对分子质量(530)较大,不挥发,不污染溶剂,在常温下具有较好的抗老化性能,已在高分子材料中得到广泛应用。燕化公司合成橡胶厂于1999年在生产装置上进行了应用1076防老剂的工业试验,取得了一定进展。

1󰀁2󰀁防老剂对顺丁橡胶质量的影响

两种防老剂用于顺丁橡胶生产的橡胶质量情况(表2)表明,1076防老剂不影响顺丁橡胶的质量。

表2󰀁防老剂对顺丁橡胶质量的影响

防老剂种类

1076BHT

300%定伸强度拉伸强度扯断伸长率,挥发份,

/MPa9.08.9

/MPa15.415.9

%467487

%0.420.41

1.3󰀁对门尼升值和凝胶含量的影响

在顺丁橡胶生产过程中发现成品胶的门尼粘度高于聚合未釜干胶的门尼粘度,这种现象称为门尼升值。门尼升值是由于:(1)橡胶在膨胀干燥过程中,部分聚丁二烯分子链在机械应力、热的参与下与氧作用发生交联(聚丁二烯橡胶属氧化交联型聚合物),使成品胶门尼粘度增加;(2)测试门尼粘度时,成品胶无须辊压可直接测试,而聚合釜胶液必须经辊压干燥,此过程可造成大分子和支化分子降解,使聚合末釜干胶门尼粘度下降[1]。

对试验过程中的聚合末釜和成品胶的门尼粘度的统计结果表明,应用1076防老剂,门尼升值加大;在生产流程的不同部位采样,凝胶含量的测试结果表明,在凝聚过程中,采用BHT、1076防老剂的橡胶凝胶含量均没有增加;在膨胀干燥过程中,采用目前的工艺条件,与BHT相比,采用1076防老剂的橡胶凝胶含量较多(表3)。

表3󰀁门尼升值和凝胶含量

防老频ML(1+4)100󰀂43.343.944.544.81.20.9凝胶含量,%0.23520.22990.3090.27880.88520.3805剂数聚合末釜成品胶门尼升值聚合末釜凝聚后膨胀干燥后1󰀁工业试验

1󰀁1󰀁防老剂对回收溶剂污染的考察

BHT在顺丁橡交凝聚过程中易挥发,混入回收溶剂。由表1可见,1076不挥发、不污染溶剂。

表1󰀁防老剂在回收溶剂中的含量󰀁

样品来源凝聚回收溶剂󰀁脱重塔塔底溶剂

含量

107600

BHT0󰀁00621󰀁7543

󰀁%󰀁

作󰀁者󰀁简󰀁介

牟奇军󰀁工程师,1994年毕业于西安交通大学,长期从事聚合物稳定性方面的研发工作。107688BHT90 88 石化技术2001年第8卷第2期󰀁

2󰀁采用1076防老剂的顺丁橡胶的稳定性

2.1󰀁温度的影响

为了查找1076用于顺丁橡胶时的门尼升值与凝胶含量增加的原因和提供后处理工艺条件的改进意见,模仿生产过程中的某些工艺条件,在100~220󰀂范围内,将含有1076、BHT防老剂的胶样于不同温度下老化10min(膨胀干燥过程不足10min),考察胶样的门尼粘度与凝胶含量的变化,见图。

尼粘度升高。2.2󰀁储存时间的影响

工业装置制备的,采用1076做防老剂的顺丁橡胶在室温下储存1.25年,胶样的门尼粘度和凝胶含量无明显变化,见表4。表明1076防老剂在常温下有较好的抗老化性能。

表4󰀁储存时间的影响

储存时间/年凝胶含量,%󰀁ML(1+4)100󰀂

00.57743.9

1.250.533.5

3󰀁展望

1076在常温下有较好的抗老化性能,且不挥发、不污染聚合溶剂、不污染环境,是一种较好的环保型常温防老剂,国外已普遍采用。

在较高温度下,1076防老剂的抗老化性能较差,甚至能使橡胶分子产生交联、凝胶含量增加、门尼粘度升高。因此,用1076做顺丁橡胶防老剂时,后处理单元膨胀干燥过程的温度必须降低。

图󰀁温度对顺丁橡胶门尼粘度和凝胶含量的影响

通过调整后处理工艺条件,适当降低膨胀干燥过程的温度,1076防老剂可以在我国顺丁橡胶生产中得到应用。

[收稿日期:2001-03-25]参󰀁考󰀁文󰀁献

1󰀁黄健,姜连升.镍催化体系丁二烯溶液聚合行为.合成胶工业,1994,17(1):11

用BHT作防老剂当温度高于T1,凝胶含量开始增加,当温度高于T2(T2>T1),门尼粘度升高。用1076作防老剂,当温度高于T3(T3>T1),凝胶含量增加,当温度高于T4(T4>T2),门

APPLICATIONOF1076ANTIOXIDANTINCIS-POLYBUTADIENE

MuQijun,ZhengGuojun,LiLixin,YuJinjunandHuangJian(SyntheticRubberDivision,BeijingYanhuaPetrochemicalCo.,Ltd.)

ABSTRACT

󰀁Theeffectof1076antioxidantonmechanicalproperty,mooneyviscosity,gelcontentandstabil󰀂ityofcis-polybutadienewasexplored.When1076antioxidantwasappliedinpolybutadiene,some

dryingtechnologicalconditionsshouldbeim󰀂proved.

󰀁Keywords:󰀁cis-polybutadiene,antioxidant,mooneyviscosity,gelcontent

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