环烷基油——种理想的橡胶增塑剂

发布人：网站管理员　发布时间：2017-1-18　点击：609次

Oil prices)格低廉，从纯技巧角度斟酌，凡是利用成果杰出。可是，跟着毒性和情形影响等方面的身分日益受到人们的存眷，以及跟着炼油工艺程度的提(tí)高，芳烃油的利用和供给受到越来越多的限制。试验证实，同样具有杰出相容机能，对情形友爱的环烷基油成为最佳的替换物之一。
    尼纳斯石油公司作为世界上最大的环烷基油出产和供给商，在环烷基油的橡胶加工利用方面作了大量深刻的研讨和对比工作(zuò)。试验结(jiē)果表白，尼纳斯公司的环烷基油品不仅可以完整代替芳烃油用于极性橡胶的加工，同时，也可以用于EPDM等非极性橡胶的加工而不影响其终极机能。
    1 芳烃油的利用受到限制
    尽管从纯技巧角度斟酌，芳烃油成果仍然杰出，可是，因为情形维护和健康身分的原因，活着界范畴内，这类橡胶增塑剂的利用已经受到严厉的把持。跟着石油炼制工艺程度的提高，这种本来供给充分的油料也开端呈现供给不足的窘况。
    1．1 欧洲关于在轮胎中限制利用芳烃油的律例出台
    关于芳烃抽提油对人体健康和情形影响的挂念，实在由来已久。含有可能致癌的苯环的芳烃油会给操纵职员和工作情形带来严重的成果。1994年瑞典(Sweden)国度化学产物监察署发(fā)表了一篇陈述称，从轮胎磨损下来的橡胶颗粒正在向人们城市和农村散布毒素。这篇陈述直接导致了BLIC(欧洲经济配合体橡胶产业联络局)委派了一个小组进行查询拜访，并寻找芳烃油的适合替换物。今朝，这项工作已经在欧洲周全睁开，而且估计2009年将在轮胎行业周全制止利用芳烃油。
    1．2 芳烃油的供给有所削减
    炼油厂采取传统的老三套工艺出产润滑油基本油。在溶剂精制进程中，芳烃作为一种副产物，它供给充分而且可以以相对较低的价钱出售。可是，跟着加氢工艺的广泛采取，溶剂精制工序逐渐削减或者废除，势必造成芳烃油的供给大幅度削减。
    2 环烷基油是理想的橡胶增塑剂
    BLIC专业查询拜访小组提出的芳烃油代替物的焦点为，油品必需长短致癌性的，其限制前提为：(1)依据IP346方式(丈量可萃取DMSO化合物的数目)，油品多环芳烃含量必需低于百分之三，而埃姆斯试验所得MI值小于1。(2)对某些特定的多环芳烃答应含量进行调剂。早些时辰，50 ppm是最高答应总含量，但今朝正在会商将这一数值降到10 ppm。
    尼纳斯公司出产的环烷基油，经由过程严厉的加氢工艺，将油品中的多环芳烃转化为环烷烃分(fèn)子，从而，知足了健康和环保的请求。不仅如斯，试验成果还表白，尼纳斯环烷基油代替芳烃油以及白腊基油品用作橡胶增塑剂，在技巧上是完整可行的。
    2．1 环烷基油在丁苯橡胶(SBR)自然橡胶以及相似弹性体中的利用
    芳烃油之所以在极性橡胶配方中利用，要害在于芬芳烃自己具有很高的极性，依据“相似(sì)相容”的原则，对同样具有较强极性的自然橡胶和丁苯橡胶也具有较好的相容性。环烷烃构造固然在极性方面比芬芳烃略有不足，可是，比白腊基油品却又超出跨越良多，可以作为丁苯橡胶，自然橡胶，异戊二烯橡胶以及顺丁橡胶的增塑剂。
    尼纳斯公司和自力试验室合(hé)作，比拟了两种丁苯橡胶配方，一种含有芳烃油，另一种以尼纳斯环烷基油N ex 820作为增塑剂。对比配方仅仅作了增塑剂的交换，而没有针对环烷基油进行任何优化。试验成果见表1。

   由试验成果可见，采取分歧增塑剂的橡胶成品其机械机能几乎雷同。在含有芳烃油的橡胶配方中，硫化程度(dù)稍低一些，这是因为芳烃油中含有相当多的硫原子，这些硫原子在硫化反映进程中，可以起到增进剂的感化。在真正采取环烷基油作为增塑剂的橡胶配方中，可以进行恰当的配方优化，譬如，调剂硫化剂的添加方式来提高胶料的硫化程度。
    2．2 环烷基油在EPDM 等非极性橡胶中的利用
    人们曾经对EPDM等非极性橡胶中将环烷基油用作增塑剂表现猜忌，原因在于，较旧型号和精辟程度较低的环烷基油所含的杂质可能捣乱利用过氧化物的硫化进程。然而，此刻颠末严厉加氢工艺，优质环烷基油已经不再含有这类物资，从而打消了晦气影响。在试验中，试验职员把两种高精度环烷基油(分辨为尼纳斯Nytex系列产物和Nytlex系列产物)与一种低精度的环烷基油进行了比拟；同时，也与EPDM橡胶常用的白腊基油进行了比拟。胶料都用过氧化物进行硫化。成果显示，低精度环烷基油功效很差，而高精度环烷基油则表现非凡(见图1)。最大扭距M 表征硫化程度。

  试验成果还表白，把环烷基油用在过氧化物硫化的EPDM橡胶中，可以取得极高的机械机能。当然，在这种利用情形下，选择适合的环烷基油也很是主要。芳烃含量越低，对提高胶料的交联程度越有利。在试验中选用了尼纳斯精练程度最高的产业级白油，它是适合美国(United States)食物与药品监视局(F．DA)B级的Nytlex222B。
试验成果见表2。

 相对于过氧化物硫化的EPDM，环烷基油在用硫黄进行硫化的EPDM配方系统中更可以或许施展感化。这得益于环烷基油中尚存的芳烃或少量杂环原子，可以或许对提高胶料交联程度有所辅助。同样，利用Nytlex 222B作为增塑剂的对比

  这里须要指出的是，在用硫黄硫化的EPDM配方系统中，选用深度精制的Nyflex222B未必是最好的选择。因为精辟程度高，Nyflex 222B几乎不含有芳烃和其他杂环原子，如许，即是去除了硫化增进剂。在尼纳斯进行的另一项对比试验中，采取适合FDA C级的Nyflex 820作为增塑剂，则取得了更(gèng)好的交联成果。
    在尼纳斯公司进行的所有对比试验中，都未针对环烷基油的特色而进行配方优化，仅仅是用环烷基油代替了原配方中的增塑剂罢了。而在真正利用环烷基油的橡胶配方中，完整可以经由过程调剂配方，使终极产物到达相似硫化程度，提高终极机能。
    此外，试验还表白，用环烷基油作为增塑剂可以有用地增添填料在胶猜中的疏散成果，从而提高成品的拉伸强度，这主要得益于和白腊基油比拟，环烷基油具有更好的消融机能。
    3 尼纳斯橡胶增塑剂系列产物和胶种相容性选择
    尼纳斯公司今朝有三个系列的橡胶填充油产物，分辨为Nytex系列，Nyflex系列以及NyilexB系列。所有产物均颠末严厉的加氢工艺处置，以知足欧洲环保请求。三个系列的主要差别在于经由过程把持加氢工艺的深度，使得终极油品中的碳族构成有所分歧，从而表现出分歧的相容性。分歧系列的油品和分歧种(zhǒng)类的橡胶相容性见表4。

   4 停止语
    欧洲针对轮胎用增塑剂环保律例的出台，使得在橡胶和轮胎中利用高芳烃含量的芳烃油受到限制。跟着润滑油基本油制作工艺的提高，芳烃油的供给量也大为削减。
    试验证实，环烷基油可以代替芳烃油用于极性的自然橡胶，丁苯橡胶，甚至氯丁橡胶配方中。经过加氢工艺处置的环烷基油，可以代替白腊基油，用作EPDM等非极性橡胶的增塑剂。