随着汽车、石油工业的发展,橡胶部件除要求耐油外,还需具有良好的耐高温、高压、耐油、耐热氧老化、耐臭氧、耐天候和化学介质等特性。普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。因此人们开始探求对NBR性能的改进,氢化丁腈橡胶(HNBR)就是为了满足这种新的需要而开发成功的。
HNBR在保持NBR优异的耐油性的同时,又获得了非常好的耐热性(耐150℃高温)、耐臭氧性,其应用领域已突破了NBR的传统领域,使得氟橡胶、氟硅橡胶
等特种橡胶也受到一定的冲击。从经济角度看,HNBR销售价暂时还较贵,但还是比氟橡胶低得多。同时,由于HNBR的刚度低,工艺性能好,密度低,可以加入更多的填料,而且HNBR制品单位体积只有氟橡胶的一半,所以,它将成为氟橡胶等特种弹性体的代用品。 我国使用丁腈橡胶制品的成规模企业有300 多家,几乎所有的胶管厂和杂品厂都使用数量不等的NBR。詹氏催化剂
国内一直没有停止对这方面的工作,例如:云南省教育科学研究院等单位对溶液法丁腈橡胶氢化技术以及偶氨法常压氢化丁腈胶胶乳制取氢化丁腈橡胶等进行了研究,主要还是集中在对新型廉价催化剂的开发和昂贵催化剂的再利用上;北京化工大学的周淑芹等人开发的Rh-Ru双金属单配体催化剂。另外,有人还对NBR加氢具有非常高的活性的铱型均相配位催化剂进行了探索性研究。不可否认,在HNBR的生产技术研究方面,国内应该说是投入了不少力量,为进一步的开发和研究积累了经验和教训。但是目前只有赞南科技公司生产的詹博特®氢化丁腈橡胶(Zhanber® HNBR)形成生产能力,产品正式进入国内以及美国、日本、印度和欧洲等国外市场
詹博特®氢化丁腈橡胶(Zhanber® HNBR)已有11个通用牌号、9个特殊牌号的产品上市,满足了市场应用的需求,其性能与国外同类产品的水平相当。除此之外,赞南科技(上海)有限公司热忱为客户提供个性化服务,可根据特殊行业或者客户的产品要求,在门尼粘度20-130、丙烯腈含量20-50 %、氢化度80-99 %范围内,生产定制詹博特®氢化丁腈橡胶(Zhanber® HNBR)产品。 石油密封其它用途,HNBR还可用作挡泥板,振动吸收材料,缆索等。
其它用途,HNBR还可用作挡泥板,振动吸收材料,缆索等。HNBR胶乳可用作表面涂层,用作纸张,皮革、陶瓷、纤维的粘合剂以及发泡橡胶,浸渍胶乳产品。HNBR还可作ABS/PVC共混体系的相容剂,在ABS/PVC共混物中添加HNBR,其拉伸强度性能优异。将PVC/EVA与HNBR共混,可改善PVC/EVA的韧性。将HNBR用作塑料添加剂,可提高塑料的抗冲击性能、耐老化和耐油性能,如PVC/HNBR具有很高的耐热空气老化性能和在燃油中的耐热老化性能;HNBR/PC强度高,加工性能好,并具有良好的热稳定性;EPDM加入HNBR后可大幅度提高耐油性能,这些共混改性技术给HNBR的应用开辟了新的领域。
氢化丁腈橡胶是近二十年发展起来的综合性能优异的耐油、耐热橡胶,在汽车、油田密封等方面都得到了***的应用。由于HNBR生产工艺复杂,价格昂贵,在一定程度上限制了其在国内工业领域中的推广应用,研制新型生产工艺路线,降低生产成本,或根据性能与价格综合因素,开发高性能HNBR共混改性材料,是HNBR应用的研究方向。
航空航天领域
我国的航空橡胶及制品是上世纪五十年代随歼击机从前苏联一起引进的。从80年代至90年代初期,我国按法国NF标准研制了直升飞机用包括氯丁、丁腈、硅、氟硅和氟橡胶在内的16个牌号的橡胶胶料,按美国MIL、AMS 和英国DDT 、MSRR标准的要求研制了歼击机和航空发动机用三元乙丙、氟橡胶等10个牌号的橡胶胶料,90年代中期,研制了包括丁腈、硅、氟硅和氟橡胶等在内19个牌号的胶料,期间业界也有人曾经呼吁用HNBR代替NBR。近几年,在一些新机型上也大量使用了一些特种橡胶(包括HNBR),可见,我国的航空橡胶制品也在加快更新换代。
NBR作为传统的耐矿物油橡胶材料,在飞机的燃油系统和液压系统有着***的使用。但是,随着飞机性能的提高,NBR的耐热和耐介质性能受到挑战。所以,将会用HNBR来代替NBR,提高飞机的燃油系统和液压系统用橡胶材料的化学稳定性和热稳定性。另外,HNBR在飞机空气调节系统、消火系统有了用武之地,被用作密封件、膜片、活门、胶管的材料。根据我国大型商用飞机用橡胶材料的选用预案,其中之一就是减少丁腈及氯丁橡胶用量,增加特种橡胶的用量。所以,在航天和航空行业,未来HNBR大有替代NBR的趋势。 氢化丁腈橡胶***用于油田、汽车工业等方面。
NBR的溶液加氢法是在NBR溶液中,以贵金属钯、铑等为催化剂,用氢气进行加氢,主要选用两种催化剂,即均相配位催化剂和非均相载体催化剂。非均相催化剂是以钯、锗、钌等为活性组分,以氧化铝、氧化硅、活性炭、炭黑、碱土金属碳酸盐等为载体的负载型催化剂。金属与载体的匹配对其选择性、活性有很大影响,载体催化剂多数是以碳为载体的Pd/C催化剂,这种催化剂的选择性高,氢化率比较高达95.6%,但搅拌时炭黑易凝聚成块,存在于HNBR中,对其硫化特性会产生不良影响。NBR催化剂残留物或聚合反应中使用的助剂可粘附于载体表面或滞留在微孔内,使催化剂活性急剧下降,影响再次使用。均相配位催化剂目前常见的有四种: 钯催化剂、铑催化剂、铱催化剂和钌催化剂,钯系催化剂对水和空气稳定,贮运方便,可反复回收利用,但活性和选择性差;铑系催化剂具有比较高的活性和选择性,催化剂三(三苯基膦)氯化铑适用于NBR均相加氢制备高氢化度,可在溶液或乳液中对NBR进行催化加氢,但铑资源稀缺,价值昂贵,大规模生产必须有效回收利用铑来控制生产成本。因此,开发新型廉价的加氢催化剂和贵金属催化剂的回收循环利用便成为HNBR工业化生产的关键技术。用HNBR来代替NBR,提高飞机的燃油系统和液压系统用橡胶材料的化学稳定性和热稳定性。詹氏催化剂
采用过氧化物硫化比用含硫化合物硫化有更好的耐热性和较低的压缩长久变形。詹氏催化剂
赞南科技(上海)有限公司(Zannan Scitech Co.,Ltd.),发挥自身在催化剂制备方面的专业技术优势,通过自主研发的新型***催化剂--“詹氏催化剂”系列产品,开展了大量的基础研究工作,成功解决了工业化生产中的催化加氢活性和选择性、催化剂回收、产品后处理等关键技术问题,在 2012 年底,詹博特®氢化丁腈橡胶(Zhanber ® HNBR)国产化成功,并于 2013 年实现了稳定连续生产,2014年形成了0.2万吨/年的产能,产品很快进入国内外市场,打破了中国无法自主生产氢化丁腈橡胶的局面,创造了我国特种橡胶制备技术的新纪元。未来几年,将根据产品的应用发展和市场布局的需要,将会考虑扩产扩能,增强企业在本行业的**竞争力。
另外,根据公开的文献资料报道,国内公司也有计划开展HNBR生产技术的开发,但目前尚未形成产能,产品没有正式上市。 詹氏催化剂
上海君宜化工销售中心(有限合伙)在同行业领域中,一直处在一个不断锐意进取,不断制造创新的市场高度,多年以来致力于发展富有创新价值理念的产品标准,在上海市等地区的橡塑中始终保持良好的商业口碑,成绩让我们喜悦,但不会让我们止步,残酷的市场磨炼了我们坚强不屈的意志,和谐温馨的工作环境,富有营养的公司土壤滋养着我们不断开拓创新,勇于进取的无限潜力,上海君宜化工供应携手大家一起走向共同辉煌的未来,回首过去,我们不会因为取得了一点点成绩而沾沾自喜,相反的是面对竞争越来越激烈的市场氛围,我们更要明确自己的不足,做好迎接新挑战的准备,要不畏困难,激流勇进,以一个更崭新的精神面貌迎接大家,共同走向辉煌回来!