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丁基橡胶

丁基橡胶丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。

制成品不易漏气,一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。

丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物,它在1943年投入工业生产。

丁基橡胶英文:butyl rubber丁基橡胶的最大优点:气密性好。

它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品,并有吸震、电绝缘性能。

缺点:硫化慢,加工性能较差。

主要用途:制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈,在化学工业中作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带,农业上用作防水材料。

2005年,我国丁基橡胶消费量近15万吨,国产丁基橡胶不足3万吨,80%依靠进口,从1999年至2004年,进口量年均增长率达26.9%。

由于,国际石油市场价格不断上升,丁基橡胶价格也不断攀升。

近几年来丁基橡胶的价格由15000元/T左右,上升呈现在的32000元/T以上。

而丁基橡胶制品的价格虽然有所上升,但整体算价格上升幅度不超过30%,远远赶不上丁基橡胶价格成倍的上升。

所以很多使用丁基橡胶的企业把目光转向了丁基橡胶的最佳替代产品――丁基再生橡胶。

丁基再生橡胶除了类似原聚合物的性能之外,还具有某些特殊的配合优点,如改善尺寸稳定性,升热性较低,减少焦烧。

气密性同原丁基橡胶一样,比其它合成橡胶更好地保留原生胶的各种性能,所以丁基再生胶的经营良好,是制造轮胎内胎最佳选择材料。

丁基橡胶中含有少量的异戊二烯,故其不饱和度较低,其硫化胶耐老化性能非常优良,这说明其很耐氧化,经试验也证明,废硫化丁基橡胶再生时,氧起的作用很小,所以再生脱硫比天然橡胶困难。

目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多,主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等,但无论采用何种方法,目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。

随着我国轮胎工业快速发展,丁基橡胶消费量快速上升,特别是子午线轮胎的快速发展,加上国家《医用瓶塞丁基化》标准出台,国家提出轮胎内胎丁基化,国内外市场对丁基橡胶的强劲需求,促进了丁基再生胶的发展。

但由于国内丁基再生胶的生产原料紧缺,废丁基内胎由前年的2000元/T多,上涨到目前的6100元/T左右,废胶囊由800元/T左右上升到目前3800元/T左右,医用瓶塞由1000元/T左右上升至目前2000元/T左右。

丁基再生胶价格虽有上升,但赶不上废丁基胶涨价幅度。

所以造成很多丁基再生胶厂家由高利变成微利或无利可图。

分析其原因主要是生产工艺方法落后,生产的丁基再生胶物性指标过于低下,只能低价卖,但生产厂家无利可图,而且浪费了大量的宝贵资源。

传统的脱硫方法目前在国内比较盛行,大多厂家选用的是动态罐脱硫、或者火烧炒罐脱硫,上述两种方法的缺点是:动态脱硫,只是提供了高温高压的脱硫条件,脱硫时间长,还需要加入价格昂贵的软化助剂,关键的是不能对脱硫原料进行摩擦挤压。

所以会造成原料表面焦化、碳化,而原料的内部不能脱透,造成产品表面有没有解聚的颗粒存在,影响了产品质量。

火烧炒罐由于不能准确控制温度,碳化和焦化现象比动态脱硫还严重,所以产品的物性指标也不理想。

以上两种脱硫方法的最大问题是产生大量的废汽二次污染。

捏炼法脱硫的优点一、不使用价格昂贵的助剂,必要时为获得比较低的门尼粘度只需加入部分软化剂(机械油)。

二、设备投资少,一台日产7~8吨丁基再生胶的脱硫专用捏炼机,一次性投资只需17万元。

只需配一台1.63空压机即可。

三、温度控制准确,为获得最佳的门尼粘度,只需调整捏炼机的温度即可。

门尼粘度ML(1+4)10 0℃可在40~60之间任意调整。

四、拉伸强度等物性指标损失小。

加工前对所使用的废胎进行随机抽样,测出平均值。

加工后的再生胶拉伸强度值,比加工前的平均值只下降了0.3~0.5MPa。

这是其它脱硫方式所无法比拟的。

捏炼法脱硫的温度控制丁基再生胶的原材料的来源广泛,参差不一,就以丁基废内胎而言,最高的拉伸强度能达到1 0MPa以上,最低的只有6.3MPa,所以比重也不同。

经过长期的观察试验,强度高、比重轻的临界温度低。

反之临界温度高,丁基胶含量的高低决定脱硫临界温度的高低。

每批原材料进厂后一定要对原料的扯断强度或者比重进行随机抽验,然后根据实际数据计算出脱硫温度(即临界温度)。

丁基胶囊等丁基原材料,因不是硫磺硫化体系,而是树脂硫化体系或氯化亚锡硫化体系,脱硫温度相对要高。

温度对门尼粘度的影响丁基再生胶的质量好坏,其第一项物性指标是门尼粘度,然后才是拉伸强度及拉断伸长率。

目前因为国内生产大型号丁基内胎的企业所使用的丁基再生胶门尼粘度要求是ML(1+4)100℃5 5±5,而生产自行车、摩托车等小型内胎的企业所要求的门尼粘度是ML(1+4)100℃45±5,某些特殊企业甚至要求门尼粘度ML(1+4)100℃40以下。

门尼粘度高拉伸强度也高,但工艺性不好,门尼粘度低拉伸强度也低,但工艺性好。

所以在捏炼法脱硫时,为了保证强度指标,降低门尼粘度,可加入软化剂(机械油)调整门尼粘度。

临界温度及热氧化控制丁基橡胶属人工合成胶,所以在用捏炼法脱硫时控制好临界温度很关键,当原料在捏炼机里经过摩擦,挤压升温至临界温度时,已经完成了溶胀、活化、机械解聚等过程,然后是热氧化过程,如果不能及时降温,中止热氧化过程胶料将被焦化和碳化,所以控制临界温度并及时中止热氧化过程至关重要。

必须及时投入开炼机进行降温。

控制污染的方法捏炼法脱硫丁基再生胶的生产过程只是在临界温度时,产生少量的雾化烟气。

在捏炼机上方安装集气罩,用风扇送入水幕冷凝除烟装置,完全可以做到无害排放。

冷凝水可以循环使用,水中所含的漂浮物可以捞出制做软化剂或做燃料。

包装方法:丁基橡胶产品均为块状胶,胶块先用高压聚乙烯薄膜热合封装后放入木箱进行贮存和运输。

胶块净重量为(25±0.2)kg;每箱胶净重量为1050kg。

贮存方法:丁基橡胶应存放在通风、清洁、干燥的仓库中,严禁露天堆放和阳光直接照射。

丁基胶塞[编辑本段]概述尽管丁基橡胶瓶塞的内在洁净度、化学稳定性、气密性、生物性能都很好,但是因配方复杂及所加原材料浓度梯度的关系,与一些分子活性比较强的药物封装后,被药物吸收、吸附、浸出、渗透,产生了胶塞与药物的相容性问题,比较突出的是部分头孢菌素类、部分大输液类、以及较多中药注射液制剂等。

所以通过选用一种惰性柔软涂层,覆盖在胶塞表面,隔离药品与橡胶瓶塞的直接接触,这样可以明显改善与药物的相容性。

[编辑本段]一.丁基胶塞的膜技术现状丁基胶塞[1]覆膜以后因其众多的优势:譬如通过在胶塞表面形成一层膜,可有效减少胶塞与药物之间的吸收、吸附、浸出、渗透,提高药物的长期稳定性;提高胶塞的机械润滑性;大大减少由于硅油造成药液中不溶性微粒数量的增加。

在国外,由于丁基胶塞的生产技术发展时间比较长,如日本1957年开始生产丁基橡胶瓶塞,欧美各个经济发达国家也均于1970年初实现批量生产药用丁基橡胶瓶塞;在国内,直到1992年材开始批量生产药用丁基橡胶瓶塞。

同时,丁基胶塞的覆膜技术国外发展的时间较早,技术相对成熟一些,如美国Th e West Company西氏公司、日本大协日硝公司、比利时Helvoet公司等,都有各种不同样式的覆膜丁基胶塞,而且均具有批量生产的能力。

在国内,由于丁基胶塞的膜技术发展相对较晚,能够批量生产覆膜丁基胶塞而且产品质量比较稳定的厂家并不多,但国内丁基胶塞厂家的技术人员经过大量的试验,不断摸索交流,也有一些厂家可以批量生产出来质量比较稳定的覆膜丁基胶塞,经过药厂的长期稳定性试验,与相关药液的长期稳定性反映结果良好,而且根据国家局13号令的相关要求,正在进行新型药包材的注册工作。

下面就覆膜丁基胶塞的膜材要求、膜材的种类、各种覆膜工艺及特点作一介绍。

(一)对覆膜丁基胶塞的膜材料的要求1)、极低的气体透过性。

2)、极强的耐水蒸气透过性。

3)、很高的耐化学药品性。

4)、很高的耐热老化性。

5)、具有很高的内在洁净度。

6)、很好的耐臭氧及耐候性。

7)、稳定的辐射消毒性。

8)、应无毒、无味、无污染性。

9)、应具有较好的弹性。

(二)常用的覆膜材料根据覆膜材料的特点,最常用的覆膜材料有以下几种:聚二甲基硅氧烷膜聚对二甲苯膜聚Teflon、ETFE膜聚酯膜等。

(三)覆膜丁基胶塞的各种覆膜工艺简介1、贴膜技术该技术所用膜材多为聚ETFE膜、Teflon膜、聚乙烯膜和聚丙烯膜等。

其中,膜Teflon是一种惰性材料,其技术产品用于食品和医药工业已获美国食品和药物管理局(FDA)的认可。

它的材料特性表述为氟系树脂的分子结构中具有高键能的碳-氟键,由于碳链外面有氟原子形成的屏蔽效应,因此Teflon具有优异的耐药品性;膜ETFE(乙烯―四氟乙烯共聚物)具有很好的物理化学性能,它是一种既具有PTFE的优异性能,又具有聚乙烯易热塑加工且价格较低的高级材料,这种膜具有平整度极强、单面活性处理水平高的特点。

总之,氟化聚合物优异的材料特性,让它在隔离药品方面显出关阔的应用,但是它的极低的表面能使之成为最难粘合的聚合物。

所以对材料表面处理技术的研究就显得特别重要,这是一种能使氟化聚合物强有力地附着于高分子弹性体表面的技术。

贴膜技术的优点是:热合工艺不使用任何有机溶剂及粘接剂,所以无任何化学残留物;与药物直接接触的薄膜没有作表面处理,极小的表面张力可以减少对药物的吸附;薄膜的致密性好,可以保证良好的屏蔽性能及与药物的稳定性;缺点是:易出现膜材粘附力不强,膜易脱落,膜材弹性差,覆膜胶塞硬度较大,易出现自密封差、针刺性能差等问题,同时价格也较贵。

贴膜技术工艺又可分为三种 A.一次成型法制备全覆膜胶塞,工艺如下:1)、膜表面活化处理(化学或物理方法,一般是单面处理)2)、胶片上覆膜(将膜材活化的表面贴在未硫化的混炼胶片上)3)、真空模压硫化成型4)、成型胶塞(可为颈部及密封面覆膜,也可为颈、冠全覆膜)5)、冲切B.二次成型法制备覆膜胶塞,工艺如下:1)、膜表面活性化处理(化学,物理)2)、混炼胶片上覆膜3)、真空模压硫化成型4)、颈部成型5)、颈部冲切6)、颈部和冠部硫化粘接成型7)、颈部覆膜成型胶塞8)、冲切C.粘接成型的覆膜胶塞,此种工艺是先将胶塞生产出来,在胶塞表面涂上一层粘合剂,同时将薄膜压制成胶塞形状,并贴在胶塞上压紧固化即可。

此技术的关键在于粘合剂的选择和如何涂均匀上,否则会出现起皮或薄膜脱落,影响使用。

2、浸涂、喷涂和刷涂技术该技术所用膜材通常是聚二甲基硅氧烷膜,它是一种具有适当分子量、生物惰性很好的交联二甲基硅油;丁基瓶塞经涂膜后自然的就阻止了药品的吸附扩散,为药品的质量提供了保证;同时,涂膜丁基胶塞表面非常光滑,在清洗和使用过程将不需进行硅化,直接进行消毒灭菌即可使用,可减少因硅化不均匀而引起的硅油微粒问题。

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