溶液法NBR催化加氢的工艺流程,整个的过程由:NBR溶解、溶液法催化加氢、催化剂脱除与回收、产品凝聚、产品分离和清洗、溶剂去除和回收、产品后处理等步骤组成。首先将NBR溶解于适宜的有机溶剂(氯苯)中,加入加氢催化剂,用氮气置换系统后开始加入氢气,在一定的温度和压力下完成催化加氢过程,再进行催化剂回收,然后给反应物中加入凝聚剂(如甲醇等)将HNBR凝聚,从溶液中分离出凝聚物并进行清洗,再进行溶剂脱除和产品后处理。
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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。特种同步带赞南氢化丁氢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。
33、胶带和胶管:汽车同步齿形带**初使用NBR,由于其动态性能和耐臭氧性能较差,产品寿命很短。用氯丁橡胶代替NBR,耐臭氧性能有所改善。HNBR比CR耐热性更好,工作温度可提高约30℃,HNBR除具有**度,高耐磨,耐臭氧的特点外,由于它的动态弹性随温度变化小,在较大温度范围内可保持动力的准确传递,是同步齿形带**理想的橡胶材料。日本,欧美的各大汽车公司均采用HNBR生产同步齿形带。HNBR有优异的耐腐蚀性燃料油特性,因而广泛应用于汽车用燃料胶管。由于矿物油系高级润滑油中含有清洁分散剂,防老剂,抗磨剂,极压剂等各种添加剂,这些添加剂加速了橡胶材料的老化,HNBR比其它橡胶(NBR,丙烯酸橡胶,氟橡胶)对润滑油添加剂有更好的抵抗性能,HNBR主要用于生产接触燃料油和其它油品的燃油管、机油冷却器供油软管等产品。
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。 氢化丁腈橡胶(HNBR)是一种综合性能极好、极具发展潜力的特种橡胶。
其他氢化丁腈应用领域:
① 空调、制冷行业:HNBR具有优异的耐新型制冷剂性能,所以被用于汽车、火车、飞机等交通工具和建筑用空调的胶管和密封制品,同时还用于工业制冷设备的橡胶配件。
② 油田开采输送行业:近年来,油气井深度越来越大,井下环境和温度条件日益苛刻,要求橡胶制品必须耐受高温、高压以及硫化氢、甲烷、酸、蒸汽等的考验。HNBR被***用作石油开采橡胶制品,例如油井封隔器胶筒、超深井用潜油泵电缆护套、防喷器、定向采油用锭子电机、海洋石油钻井平台配套软管等、密封垫、衬垫、“O”形圈类、油气井用防暴器、钻管护罩、栓塞、阀门密封圈、泵类活塞、动力电缆护套、旋转胶管等橡胶零部件。
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。H-NBR油田用橡胶件
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。H-NBR赞南诚信合作
密封垫,衬垫,O形圈类:近年来,油井和气井的钻探越来越深,温度更高,工作环境更恶劣,氟橡胶密封件在这样的环境都容易损坏。在高温和高压下对橡胶性能影响比较大的介质是H2S,CO2,甲烷,柴油,胺缓蚀剂,蒸汽以及酸类,而HNBR对上述化学介质有极好耐受性能,特别适合生产油井、气井用防暴器,钻管护罩,栓塞,阀门密封圈,泵类活塞,动力电缆护套,胶管等橡胶零部件。HNBR的耐辐射性能比硅橡胶,氟橡胶,聚四氟乙烯好,还适宜作核电站的各种橡胶密封件。
胶辊:HNBR具有良好的耐化学药品性能和耐热性,适于制作各种工业用橡胶胶辊,特别是耐油性和耐磨耗性非常优异的ZSC更为引人注目,ZSC即使硬度超过90度,其加工粘度也很低,易成型,比聚氨酯橡胶的强度、耐水性、耐油性都有大的改进,适合用作高硬度橡胶辊筒材料,如印刷胶辊,工业胶辊等。 H-NBR赞南诚信合作
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