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      蘭化丁腈橡膠(NBR產品)的研發趨勢

      作者:隆海技術部來源:經驗型學問 瀏覽次數: 日期:2018年12月12日 17:04

      NBR產品的研發趨勢

       

        隨著國內新增NBR產能的釋放,中國國內市場競爭將日趨激烈。蘭州石化的NBR產品若要保持先進性,必須提升現有產品質量及安全性、加強NBR改性技術研究、開發系列功能化NBR產品方面進行深入研究。

       

        1 高品質、環?;疦BR產品

       

        逐步提高NBR的產品質量,生產清潔、安全的高性能高品質NBR產品,引領行業發展方向。實現抗氧劑、終止劑等助劑的環?;?,提高產品的安全性。

       

        2 NBR牌號的差別化、系列化

       

        NBR牌號的差別化、系列化需要從合成方法、關鍵指標、加工性能、應用需求等多方面實現,首先完善低腈和超高腈牌號產品,而后進一步實現各個腈含量內的牌號差別化、專有化。

       

        1)耐低溫低腈NBR的開發

       

        中國石油石油化工研究院已開展系列耐低溫NBR技術開發,儲備了NBR1805、NBR1806、NBR1807產品的小試技術,完成了NBR1806的工業化技術開發,預計即將在蘭州石化5萬噸/年丁腈裝置上排產。從產品開發到應用技術開發,主要通過結合腈均勻分布控制、門尼粘度穩定化及差別化控制、低腈NBR的加工技術研究(特別是軍工型號的加工配合技術)等方面重點攻關。低腈NBR(17%~20%)在低溫性、彈性和耐油性之間有較好的平衡,可廣泛用于航空、包裝、襯墊、油封、帶子等要求低溫曲撓性的耐油領域,是各大NBR生產商的主要系列之一。

       

        2)超高腈NBR

       

        丙烯腈含量43%以上的極高丙烯腈NBR具有高耐油性、低油氣滲透性和彈性,廣泛用于石油鉆探及開采等領域,是高附加值高端NBR產品。中國石油石油化工研究院與蘭州石化公司已開展結合丙烯腈>45%的超高腈高耐油NBR產品開發,通過對結合腈含量及門尼粘度的精確控制,已完成小試技術開發,現重點開發超高腈NBR的加工技術研究,主要針對石油鉆探及開采用制品加工配合技術研究。通過完成超高腈含量NBR開發,將實現蘭州石化NBR產品全系列化。

       

        3 高附加值NBR產品開發

       

        1)羧基NBR(XNBR)

       

        NBR中引入羧基改性,可大幅提高NBR的耐磨性、粘著性和耐老化性[3],產品主要用于制備強度、耐油性和耐磨性要求較高的橡膠制品、粘合劑、機械零件等[4],廣泛應用于航空航天、裝備制造等領域,是特種高性能NBR。

       

        中國石油石油化工研究院是較早從事羧基NBR研究的單位,先后開發了液體羧基丁腈和固體羧基NBR技術,現有LXNBR-40,LXNBR-26兩個牌號的液體羧基橡膠,主要供應航空航天、國防領域的企業使用。面對日益劇烈競爭的局面,將深入研究引入羧基的多元共聚、低凝膠控制、羧基丁腈膠乳破乳凝聚等關鍵技術,進一步開發高性能羧基NBR系列產品,預計2015年將在蘭州石化進行工業化批量生產。

       

        2)氫化NBR(HNBR)

       

        氫化NBR(HNBR)又稱高飽和NBR,是對NBR碳鏈上的不飽和雙鍵進行部分或完全加氫制備,其制備方法主要有3種:NBR溶液加氫法、NBR乳液加氫法和乙烯-丙烯腈共聚法[5]。其主要生產廠家是朗盛公司(1.0萬噸/年)和瑞翁化學公司(1.2萬噸/年),世界總產能2.2萬噸/年,是用量最大的特種橡膠品種。主要用于汽車油封、燃油系統部件、汽車傳動帶、鉆井保持箱和泥漿用活塞、印刷和紡織用膠輥,坦克帶襯墊,航天航空用密封件,空調密封制品,減震材料等領域[6-7]。

       

        國內HNBR的生產和應用還處于起步階段,早期只有蘭州石化公司建有30噸/年生產裝置,推出牌號LH-9901,LH-9902。上海贊南科技有限公司2011年推出10多個牌號HNBR,結合腈范圍25%~50%;石油化工研究院在原有研究基礎上實現了加氫催化劑制備、非均相加氫等技術的突破,有望在2015年實現HNBR工業化技術突破。同時其加工配合技術目前已取得一定的進展,為中國石油HNBR的進一步推廣應用做好了鋪墊。

       

        3)丁二烯一丙烯腈一異戊二烯橡膠(NIBR)

       

        異戊二烯改性NBR技術制備的(NIBR)是一種具有高強度、高彈性、易加工的NBR,是特種高性能NBR。主要用于印刷、航空航天等領域[8]。其技術關鍵點在異戊二烯在共聚或接枝反應中的序列結構控制、結合腈及門尼粘度控制、加工配合技術研究。

       

        4)液體丁腈

       

        主要開發端羧基、端羥基、端巰基、端氨基等官能化液體NBR[9]。各種基團的引入,能夠提高NBR與界面的粘結性,以及與樹脂之間的相容性。產品主要用作粘合劑、改性劑,用于軍民材料改性及粘結。中國石油石油化工研究院在現有研究基礎上,進一步進行深度控制調節分子量、精確控制粘度及序列結構,開發系列化液體NBR產品。

       

        5)粉末NBR

       

        粉末NBR特在在于其優異的加工性能,其產量約為NBR產量的10%,廣泛用于樹脂改性領域。蘭州石化公司建有3000噸/年粉末橡膠裝置,中國石油石油化工研究院擁有十分成熟的橡膠粉末化技術,下一步將重點開發系列化、專用化的粉末橡膠牌號。

       

        6)其他

       

        PVC/NBR共沉膠、增塑型NBR、納米改性NBR也是目前的研究重點,可有效的豐富NBR產品牌號,提高競爭力。

       

        蘭州石化NBR產品牌號齊全、性能穩定,將進一步提升產品質量及安全性,開發低腈、超高腈系列化產品,重點開發高附加值NBR產品。近幾年在舊裝置改造、新裝置建設及新產品開發方面取得豐碩成果,產能得到提升,產品質量不斷提高,新開發NBR新產品牌號10余個,有效豐富了蘭州石化NBR產品牌號,提高了裝置的抵御風險能力,產品現已能夠滿足國內市場不同應用領域對通用型、特殊型NBR的需求。

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