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            橡膠油

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            橡膠油
            CAS號:
            英文名稱:
            Rubber oil
            英文同義詞:
            中文名稱:
            橡膠油
            中文同義詞:
            橡膠油
            CBNumber:
            CB11138051
            分子式:
            分子量:
            0
            MOL File:
            Mol file

            橡膠油化學性質

            安全信息

            橡膠油性質、用途與生產工藝

            概述

            橡膠是富有彈性且具有韌性和相當強度的高聚物,這是由高分子材料所具有的結構特性所決定的。橡膠是長分子鏈結構,分子間因相互纏繞而具有強度;長鏈分子又非常柔軟,能迅速移動且富有彈性。要使橡膠具有良好的加工性能,須使分子間各鏈段彼此能容易滑動,為實現這個目的,一般采用添加橡膠油的方法。
            橡膠油是合成橡膠和橡膠制品行業的重要原材料之一。早期的橡膠油是橡膠加工過程中使用的配合劑,可改善膠料塑性、降低粘度、分散填充劑使之易于混合,對壓延和擠出起潤滑作用,提高硫化橡膠的拉伸強度及耐寒性等。伴隨著合成橡膠工業的發展, 特別是多組分單體在低溫條件下聚合生產合成橡膠, 需要填充配伍性礦物油生產的充油膠。
            過去我國的橡膠油,基本采用未精制或精制程度很低的礦物油,大多為煉油廠的副產品高芳烴抽出油,主要用于輪胎。但為了健康與環保的要求,現在越來越多地使用高精制、低芳烴含量的橡膠油。中國石油現在擁有三套高壓加氫裝置,工作壓力均超過15MPa。一套環烷基潤滑油高壓加氫裝置,年生產能力30萬t,在克拉瑪依;一套中間基潤滑油高壓加氫裝置,年生產能力40萬t,在蘭州;一套石蠟基潤滑油高壓加氫裝置,年生產能力20萬t,在大慶。這三套加氫裝置都可為橡膠工業提供優質的橡膠填充油。
            橡膠油
            圖1為橡膠油

            橡膠油分類

            1.由于礦物油的分子結構和組成不同,根據油品的特性因數(K值),可將橡膠油分為石蠟基、環烷基和芳香基三大類。橡膠油生產企業和科研機構通常采用此種分類方法。
            2.按使用對象不同,橡膠油可分別稱作橡膠填充油、橡膠操作油及橡膠軟化劑。橡膠油加工企業通常采用此種稱呼。
            在合成橡膠生產過程中加入的油,稱為橡膠填充油,如制造充油SBR(丁苯橡膠)和充油SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物)熱塑性彈性體所加入的油。在橡膠制品生產過程中加入的油,稱為橡膠操作油或橡膠加工油。橡膠填充油與橡膠操作油統稱為橡膠油。
            由于橡膠本身的硬度較高,若再加入其它填料或骨架材料,膠料的硬度會更高。若在膠料中加入一定量的橡膠油,生產出來的橡膠制品既柔軟又具有良好的彈性,從這個意義上講,橡膠油又稱為橡膠軟化劑。
            橡膠填充油在充油橡膠中的質量分數一般為0.20~0.50,橡膠操作油在膠料中的質量分數一般為0.02~0.17,具體用量需根據對膠料力學性能和加工性能的要求,以及填充劑的性質和用量而定。
            3.按分子結構的類型,可將橡膠油分為101,102,103和104四大類,如圖2所示。
            由于ASTM D 2226-93分類法比較復雜、粗略,且使用不方便,根據分子結構分類方法也只能知道飽和烴的含量,并不能確定芳香基和環烷基所占的比例,因而該方法對于橡膠油與各種橡膠的相容性,無法作出更確切的描述。
            ASTMD 2226-93推薦的橡膠油分類
            圖2為ASTMD 2226-93推薦的橡膠油分類
            (4)美國太陽石油公司依據黏重常數、比折光度以及苯胺點,與油品分子中碳原子結構類型之間的關系,對橡膠油進行了分類。如圖3所示。
            美國太陽石油公司對橡膠油的分類
            圖3為美國太陽石油公司對橡膠油的分類

            物理性質

            1.密度
            橡膠油的密度表示單位體積橡膠油的質量,單位為Mg·m-3。通常, 常溫呈液態的石油密度都小于1.0Mg·m-3。根據橡膠油的密度大致可以判斷該橡膠油的類型。
            2.粘度
            粘度是指在某一恒定溫度下測定的一定體積的液體在重力下流過一個標定好的玻璃毛細管粘度計的時間, 毛細管粘度計的特性常數與流動時間之比即為該溫度下的運動粘度, 單位為mm2·s-1。
            橡膠油的粘度對于膠料的混煉或密煉是一個重要參數, 同時對膠料的加工性能、硫化膠的拉伸強度、回彈值及低溫性能等都有重要影響。通常應根據橡膠制品的使用要求來選用不同粘度的橡膠油。
            3.傾點和凝點
            傾點是指石油產品在規定的試驗儀器和條件下冷卻到液體不移動后緩慢升溫到開始流動時的最低溫度;凝點是指石油產品在規定的試驗儀器和條件下冷卻到液面不移動時的最高溫度。
            傾點和凝點均能反映橡膠油的低溫使用性能和儲運條件, 環烷油的傾點和凝點最低, 低溫性能最好。選用傾點和凝點較低的橡膠油, 能提高膠料的耐寒性和低溫物理性能。
            4.閃點
            閃點是指加熱時產生的油蒸汽與空氣混合后在接觸火苗時發生閃火現象的最低溫度。規定油品的閃點是基于安全考慮, 同時也表明了油品的揮發性。閃點是保證橡膠油在儲存和使用過程中安全性能的一項指標。在溫度較高的橡膠加工和生產過程中,橡膠油閃點過低,會產生大量揮發性可燃氣體,這不僅不利于工人身體健康, 而且會產生不安全因素。同時由于橡膠油中一部分組分的揮發,造成實際充油量減少,膠料的各項性能也相應受到影響。
            5.苯胺點
            苯胺點是指將等體積的苯胺與油混合后相互溶解為均一溶液的最低溫度。一種物質在另一種物質中溶解有兩個最基本的特性,即相似相容和溫度越高溶解越快。因此,用苯胺點可以描述橡膠油的結構特性。鏈烷類飽和烴的含量高,其苯胺點也高;芳香烴含量高,而其苯胺點低;環烷烴的苯胺點則介于二者之間。
            6.折光率
            通常將某石油組分所測得的折射率稱為該組分的折光率。鏈烷烴類橡膠油的折光率最??;芳香烴類橡膠油的折光率最大;而環烷烴類橡膠油則介于二者之間。橡膠油的折光率還與其相對分子質量有關,相對分子質量越大,折光率越大。因此對于不同類型的橡膠油,只有在它們的相對分子質量大致相近時相互比較才有意義。
            7.粘重常數
            粘重常數是用來描述橡膠油結構特性的常用指標, 其值與橡膠油的結構組成有關, 是一個無因次常數。由不同原油精煉的橡膠油可通過粘重常數加以區別。一般來說, 芳香烴含量與粘重常數成正比, 橡膠油精煉程度與粘重常數成反比。根據橡膠油的粘重常數可大致判斷其類型,從而為用戶正確選用橡膠油提供依據。粘重常數大小順序依次為芳香基橡膠油、環烷基橡膠油、石蠟基橡膠油。
            8.碳型分析
            碳型分析又稱碳型結構, 可定量地描述橡膠油中鏈烷烴碳數、環烷烴碳數和芳香烴碳數分別占總碳數的比例。
            9.蒸發損失
            橡膠油的蒸發損失是指橡膠油的揮發性, 也是橡膠油使用安全性的一項重要指標, 通常采用GB/T 7325 -87(ASTM D 972 -1997)測定。若橡膠油在使用過程中蒸發損失過大, 在操作空間內油氣密集度增大, 則越不安全;同時由于輕的石油組分揮發使橡膠油的填充量減小,對橡膠制品的物理性能將產生一定的負面影響。
            10.260 nm 紫外吸光度
            橡膠油對光線的敏感性通常以芳烴含量來衡量, 而石油中芳烴含量直接與樣品對260 nm 紫外光的吸收量有關, 通常用260 nm 紫外光吸收值來衡量橡膠油的顏色穩定性。只要260 nm 紫外吸光度小于0.5 , 橡膠油的顏色穩定性就較好。如果在陽光曝曬下仍保持顏色穩定不變, 通常260nm 紫外吸光度不能大于0.2 。橡膠油的260 nm紫外吸光度通常采用SH/T 0415 -92 (ASTM D2008-91)測定。

            化學性質

            1.稠環芳烴含量
            目前國際上有許多測定稠環芳烴含量的方法, 如IP346 、高壓液相色譜法(HPLC)和氣相色譜法(GC)。測定方法不同, 所測結果也不同。廣泛采用的IP346是測定溶解于二甲基亞砜(DMSO)中物質的含量。DMSO可溶解所有的稠環芳烴和部分單環芳烴以及環烷烴, 尤其是六元環。在老鼠涂抹試驗中發現IP346同皮膚癌有關聯。根據歐洲法律規定, 當油品中稠環芳烴質量分數不小于0.03時就必須進行標識。對于環保、無污染型高檔橡膠油產品, 用IP346測定其稠環芳烴含量是非常必要的。
            2.光穩定性
            橡膠制品生產廠通常比較注重橡膠油的光穩定性。橡膠中所含有的雙鍵對光、熱、氧的作用較為敏感, 尤其是在紫外光照射下會發生黃變、交聯、硬化變質。橡膠油的光穩定性是中、高檔橡膠在加工生產過程中必須考察的一項重要指標。中國石油潤滑油研究開發中心克拉瑪依研究所對橡膠油的光穩定性進行了技術攻關, 基本上解決了橡膠油的光穩定性問題, 可將橡膠油的顏色穩定在出廠時的較好水平, 并制定了快速檢測橡膠油光穩定性的試驗方法。
            3.熱穩定性
            SR生產廠則比較注重橡膠油的熱穩定性。溫度升高會使氧化反應的速率增大, 橡膠在高溫加工時由于分子降解而使膠料的性能下降, 橡膠油的熱穩定性就成為橡膠加工生產過程中要考慮的一個重要因素。目前, 中國石油生產的橡膠油產品, 其熱穩定性已得到了很大提高, 在160 ℃×4h條件下橡膠油的顏色變化范圍較小, 熱穩定性優于國外同類產品。

            作用機理

            1.非極性橡膠油的作用機理
            非極性橡膠油增塑非極性橡膠時,由于分子量小,無規律滲透于大分子之間,增大了分子間的距離,削弱了大分子間作用力,使大分子間滑移容易,流動性提高,從而提高了橡膠的塑性。
            2.極性橡膠油的作用機理
            極性橡膠油增塑極性橡膠時,極性的橡膠油中低分子的極性部分定向地排列于橡膠大分子的極性部位,對大分子鏈段起包圍阻隔作用,從而增加了大分子鏈段之間的距離,減小了大分子間相互作用力,增大了大分子鏈段的運動性,從而提高了橡膠的塑性。
            有關橡膠油的概述、分類、物理性質、化學性質、作用機理、性能對比是由Chemicalbook的東方編輯整理。(2016-02-03)

            性能對比

            1.芳香基橡膠油:以芳香烴為主要成份的混合物,芳香烴含量較高,芳香烴中碳原子含量60%~85%,最低也達40%。與鏈烷烴油和環烷烴油相比,芳香基橡膠油加工性能最好,在橡膠中的配合量也可較前兩種高一些,適用于天然橡膠和各種合成橡膠。
            2.環烷基橡膠油:以環烷烴為主要成份的混合物,這是對飽和環狀碳鏈結構烴類的一種通俗稱呼,通常稱為環烷烴油。由于其主要特征是,分子中有一個或多個飽和環狀碳鏈,外觀呈油狀液體,所以,稱為環烷油。環烷油芳烴碳原子含量16%~49%,其性能介于鏈烷烴及芳烴油之間,在天然橡膠、合成橡膠中適合作加工操作油,其污染性比芳烴油小。
            3.石蠟基橡膠油:也叫鏈烷烴油,芳香烴碳原子含量10%~40%。石蠟基橡膠油與橡膠的相容性差,加工性能差,但對橡膠力學性能有良好的作用,可用作一般軟化劑,用量不超過15份,用于飽和橡膠效果更好。石蠟基橡膠油污染性小,或不產生污染,但對膠料的粘合性不利(起抵制作用)。

            橡膠油 上下游產品信息

            上游原料

            下游產品


            橡膠油 生產廠家

            全球有 5家供應商   橡膠油國內生產廠家
            供應商聯系電話電子郵件國家產品數優勢度
            湖北巨勝科技有限公司 027-59599241 18871490274 1400878000@qq.com 中國 9841 58
             
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