10、HNBR在国外已生产多年,其应用领域不断扩大,而在国内尚属空白,我们应不失时机地开发HNBR。据初步了解,我国大庆、胜利油田有2000余口二期井需用潜油泵在井深2000米,温度140℃左右下抽油,如用NBR的锭子,使用周期*有几个月甚至更短,如用HNBR的锭子,使用周期可达一年以上。我国南京橡胶制品一厂每年就需HNBR30余吨。
在HNBR的制造中,NBR的催化加氢技术是关键,溶液加氢NBR生产技术条件苛刻,国内公司在进行这项研究工作,由于加氢反应的选择性和贵金属催化剂回收率低以及产品净化、脱挥等后处理工艺技术不过关,成本相对较高。水溶性两相催化剂加氢及加氢甲酰化的研究正是着眼于贵金属催化剂的分离回收及循环使用,一旦能使这类催化剂的应用扩大到高分子的加氢上,就可以用它们来进行NBR的氢化,我们已合成了两个水溶性膦配体,正在进行这方面的尝试。 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)。油田扶振器赞南氢化丁氢
国内涉足HNBR领域始于上世纪九十年代,1992年北京化工大学同中国台湾南帝化学工业股份公司合作率先开展NBR的加氢催化剂和加氢工艺的研究,但未能有产品面市。 随后,兰州石油化工研究院采用自制的RhCl[P(Ph3)]3为催化剂、以氯苯为溶剂,用离子交换树脂脱除和回收残余催化剂(并申请了国家**),开发出一套比较完整的NBR加氢制备HNBR的工艺技术路线,并建立了中试装置,制备出加氢度为90%和96%、门尼粘度为75和90的两种HNBR产品(商品牌号:LH-9901和LH-9902,相应性能等同于日本瑞翁公司的Zeptol-2010和Zeptol-2020),并小批量供应国内市场,**终因催化剂成本、产品后处理等关键工艺技术所困扰,未能取得突破性进展。吉化研究院也采用乙酸钯均相络合催化剂制得HNBR,产品性能与Zeptol-2020相当,同样因产品质量和成本等原因没有实现商业化生产。ZN43058直销赞南其它用途,HNBR还可用作挡泥板,振动吸收材料,缆索等。
氢化丁腈工艺技术
根据文献资料报道,HNBR的制备技术有三种:NBR溶液催化加氢、NBR乳液催化加氢和乙烯-丙烯腈共聚法。 其中:乙烯-丙烯腈共聚法反应中由于各单体的反应速率差异很大(γ丙烯腈=0.04,γ乙烯=0.8),共聚反应条件十分苛刻,且所得产品分子链支化度高、无规性差,产物性能不不理想。乳液催化加氢法是在水合肼、氧气或水等氧化剂以及铜、铁等金属离子引发剂的作用下实现NBR加氢的,虽然在催化剂成本和反应条件等方面具有一定优点,但是在加氢反应过程中容易在未氢化的双键上发生交联副反应,若交联严重,将导致加工困难。所以,NBR乳液催化加氢和乙烯-丙烯腈共聚法生产HNBR的技术尚处于实验室研究阶段,没有可供实际应用的产品,目前只有NBR溶液催化加氢法可以实现工业化生产。
目前全球能够产业化生产HNBR的几家公司均采用溶液法NBR催化加氢的工艺技术,具体工艺技术细节和工厂运行都属于企业的商业机密,没有公开的披露。但是有据可查的是各家所采用的加氢催化体系,瑞翁公司采用的是高活性、高选择性的以二氧化硅为载体的非均相钯系催化剂(Pd/SiO2),阿朗新科采用的是均相铑系催化体系,赞南科技则独辟蹊径,采用**的“詹氏催化剂”(钌系催化剂),成功解决了氢化丁腈橡胶工业化生产中的催化加氢活性、选择性、产品后处理等关键技术问题,通过“詹氏催化剂”独特的聚合物复分解加氢反应催化作用,有效地控制了HNBR生胶凝胶含量、分子量及分子量分布等直接影响胶料加工工艺性能的化学结构,开发出了不同门尼粘度(20-130)、不同丙烯腈含量(20-50 %)以及不同饱和度(氢化度80-99 %)的Zhanber® HNBR系列产品。增塑体系:HNBR常用于高温,燃油及其它苛刻环境中,要求所用的增塑剂必须是难挥发,耐抽出。
氢化丁腈橡胶(HNBR)是由丁腈橡胶进行特殊加改性而得到的一种高度饱和的弹性体。氢化丁腈橡胶具有良好耐油性能(对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好);并且 由于其高饱和度的结构,使其具良好的耐热性能,优良的耐化学腐蚀性能(对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性),优异的耐臭氧性能,良好的压缩长久变形性能;同时氢化丁腈橡胶还具有**度,高撕裂性能、耐磨性能优异等特点,是综合性能极为出色的橡胶之一。
HNBR可耐150℃左右的高温性,耐-40℃以下的低温,且机械性能优良,与其它聚合物相比更能满足汽车工业的要求。用ZnO/甲基丙烯酸(MAA)补强的HNBR可制作传送同步带、减震器等;也可制备密封圈、密封件,耐热胶管等。 全球能够产业化生产HNBR的几家公司均采用溶液法NBR催化加氢的工艺技术。H-NBR氢化丁氢混炼胶
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。油田扶振器赞南氢化丁氢
氢化丁腈橡胶(HNBR)是丁腈橡胶(NBR)的特殊品种。在国内丁腈橡胶(NBR)主要用于生产耐油胶管制品以及阻油运输带、密封制品等。 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,NBR需求量将逐年稳步增长,预计到2020年我国 NBR 需求量将增至50万吨/年左右。由于产品更新换代的需要,使用NBR的制品生产厂家都有可能用到或增加HNBR的用量,保守地估计HNBR需求量将达到1.5万吨/年左右。 HNBR的市场应用领域与国外相差不大,其主要需求是高铁、航空航天、新能源、汽车、石油等重大工业领域。
其中汽车行业:汽车燃料和润滑系统以及发动机所用的密封材料、胶带和胶管、汽车同步齿形带、电子燃油喷射装置橡胶零部件、改善动力转向胶管、汽车发动机凸轮轴与曲轴联动的同步带、V型传动带、齿型带等。 油田扶振器赞南氢化丁氢
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