異戊橡膠產(chǎn)品質量對比測試與分析

翟月勤，黃世英，劉俊保，湯妍雯，曹帥英

(中國石油蘭州化工研究中心 全國橡標委合成橡膠分技術委員會，甘肅 蘭州 730060)

異戊橡膠(IR)是異戊二烯合成的一種橡膠,結構和性能與天然橡膠(NR)相似，因此被稱為合成天然橡膠[1]，廣泛應用于輪胎、膠帶、膠管、膠鞋等橡膠制品[2]。我國第一套IR生產(chǎn)裝置在2010年4月由廣東茂名魯華化工有限公司建成并投產(chǎn)，設計能力為15 kt/a，填補了我國IR生產(chǎn)歷史的空白。隨著合成橡膠的產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)品結構的調整，我國多套IR裝置建設，2015年末 IR裝置產(chǎn)能將達到或超過350 kt/a[3]，將成為世界大的IR生產(chǎn)國。

我國IR裝置在逐步投產(chǎn)，橡膠產(chǎn)品雖已上市，但IR產(chǎn)品標準國內卻尚屬空白。根據(jù)產(chǎn)品標準制定的相關要求，設置了反映IR產(chǎn)品質量狀況的技術指標，開展了國外同類產(chǎn)品質量剖析、國內IR生產(chǎn)單位進行的產(chǎn)品質量數(shù)據(jù)積累、國內外樣品質量對比分析等工作。確保制定所得IR產(chǎn)品標準既具有先進性又能充分代表國內生產(chǎn)水平，以便規(guī)范IR生產(chǎn)市場有序發(fā)展，提高IR產(chǎn)品質量。

1 實驗部分

1.1 原料

IR SKI-3和稀土IR SKI-5PM：俄羅斯RUT公司；鈦系IR 2200：日本瑞翁公司。通用型IR(IR60、IR70、IR80、IR90)：茂名魯華化工有限公司(以下簡稱A企業(yè))；環(huán)保型IR(IR60F、IR70F、IR80F、IR90F)：A企業(yè)和青島伊科思新材料股份有限公司(以下簡稱B企業(yè))。

1.2 儀器設備

MV2000型門尼黏度計：美國阿爾法科技公司：BL-6175-BL-150型開煉機：寶輪精密檢測儀器有限公司；XLB-D/Q型平板硫化機：青島光越橡膠機械制造有限公司；GT-TCS-2000型電子拉伸試驗機：高鐵檢測儀器有限公司。

1.3 分析測試

門尼黏度按照GB/T 16584—1996[4]測定；揮發(fā)分含量按照GB/T 24131—2009方法A[5]測定；灰分含量按照GB/T 4498.1—2003[6]測定；鐵含量按照GB/T 11202—2003[7]測定；銅含量按照GB/T 7043.2—2001[8]測定；丙酮抽出物按照GB/T 3516—2006[9]測定；防老劑含量用分光光度計測定；硫化橡膠拉伸應力應變性能按照GB/T 528—2009[10]測定。

2 結果與討論

2.1 通用型IR

2.1.1 國外樣品測試

將俄羅斯SKI-3、日本瑞翁2200進行門尼黏度、揮發(fā)分、灰分、拉伸強度、扯斷伸長率測試，結果見表1和表2。

表1 俄羅斯SKI-3測試結果

表2 日本瑞翁2200測試結果

由表1和表2看出，國外產(chǎn)品的揮發(fā)分質量分數(shù)為0.40%～0.54%，灰分為0.20%～0.27%，俄羅斯SKI-3與日本瑞翁2200的生膠門尼黏度有明顯不同，其它測試結果相差不大。

2.1.2 國內A企業(yè)IR質量狀況

對國內A企業(yè)IR產(chǎn)品，進行30批次檢測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，各項指標質量波動區(qū)間及俄羅斯SKI-3的技術要求見表3。

表3 國產(chǎn)通用型IR質量波動區(qū)間

從表3可以看出，國內外產(chǎn)品門尼黏度波動區(qū)間大致相當，國內IR揮發(fā)分含量的質量波動上限稍高于SKI-3，灰分含量的質量波動上限低于SKI-3。國內外IR的質量基本處于同一水平。

2.1.3 國內外同類樣品測試結果

俄羅斯SKI-3和國產(chǎn)IR70屬于同類產(chǎn)品，日本瑞翁2200和國產(chǎn)IR 90屬于同類產(chǎn)品，各項指標測試結果見表4。

表4 國內外通用型IR測試結果

由表4可以看出，國產(chǎn)通用型IR與國外同類產(chǎn)品的測試結果基本一致，質量處于同一水平。

2.2 環(huán)保型IR

2.2.1 國外樣品測試

將環(huán)保型IR俄羅斯SKI-5PM、日本瑞翁2200進行測試，各項指標測試結果見表5。

表5 國外環(huán)保型IR測試結果

從表5可以看出，2種膠的門尼黏度測試結果不同，SKI-5PM揮發(fā)分測試結果偏高，日本瑞翁2200的鐵含量、丙酮抽出物測試結果偏高，灰分含量測試結果基本一致。

2.2.2 國內A企業(yè)IR質量狀況

對國內A企業(yè)IR產(chǎn)品，進行30批次檢測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，各項指標質量波動區(qū)間及俄羅斯SKI-5PM的技術要求見表6。

表6 環(huán)保型IR質量波動區(qū)間(A企業(yè))

從表6可以看出，門尼黏度的波動區(qū)間小于SKI-5PM的要求，揮發(fā)分、灰分、鐵含量、銅含量上限均小于SKI-5PM的要求，總體質量優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。

2.2.3 國內B企業(yè)IR質量狀況

對國內B企業(yè)IR產(chǎn)品，進行30批次檢測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，各項指標質量波動區(qū)間及俄羅斯SKI-5PM的技術要求見表7。

表7 環(huán)保型IR質量波動區(qū)間(B企業(yè))

從表7可以看出，門尼黏度的質量波動區(qū)間小于SKI-5PM的要求，揮發(fā)分、灰分、鐵含量、銅含量與SKI-5PM的基本相當。

2.2.4 國內外同類樣品測試結果

日本瑞翁2200和國產(chǎn)IR90F屬于同類產(chǎn)品，俄羅斯SKI-5PM和國產(chǎn)IR80F屬于同類產(chǎn)品，各項指標測試結果見表8。

從表8可以看出，國產(chǎn)環(huán)保型IR與國外同類日本瑞翁2200、俄羅斯SKI-5PM產(chǎn)品質量基本處于同一水平。

表8 國內外環(huán)保型IR測試結果

3 結 論

(1) 國產(chǎn)通用型IR、環(huán)保型IR通過30批次樣品測試，數(shù)據(jù)統(tǒng)計的質量區(qū)間基本反映國內IR的生產(chǎn)現(xiàn)狀，可以作通用型IR、環(huán)保型IR產(chǎn)品標準技術指標制定的依據(jù)。

(2) 國產(chǎn)通用型IR、環(huán)保型IR與俄羅斯、日本瑞翁同類IR樣品在相同的條件下，測試結果基本一致，依據(jù)IR統(tǒng)計的質量區(qū)間制定的產(chǎn)品標準水平與國外的標準水平基本相當。

參 考 文 獻：

[1] 李金玲，李樹豐，董長河,等.IR生產(chǎn)技術研發(fā)進展及市場前景展望[J].彈性體，2012，22(5)：80-83.

[2] 孫欲曉，李江利，郭濱詩,等.IR國內外現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].彈性體，2009，19(6)：60-64.

[3] 趙彥強，王富民，劉姜,等.IR凝聚生產(chǎn)工藝技術分析[J].彈性體，2009，23(5)：53-56.

[4] 劉培忠，陳春麗.GB/T 16584—1996橡膠 用無轉子硫化儀測定硫化特性[S].北京：中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會，1996.

[5] 方芳，孫麗君，沈海隴,等.GB/T 24131—2009生橡膠揮發(fā)分含量的測定[S].北京：中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2009.

[6] 李曉銀，盧光,楊芳,等.GB/T 4498.1—2003橡膠灰分的測定[S].北京:中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,1997.

[7] 馬琳.GB/T11202—2003橡膠中鐵含量的測定1,10-菲羅啉光度法[S].北京:中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2003.

[8] 房海珍，鄒濤.GB/T 7043.2—2001 橡膠中銅含量的測定 二乙基二硫代氨基甲酸鋅光度法[S].北京：中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2001.

[9] 蒼飛飛，張紅梅，李和平,等.GB/T 3516—2006橡膠溶劑抽出物的測定[S].北京:中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2006.

[10] 謝君芳，丁曉英，趙凌云.GB/T 528—2009 硫化橡膠或熱塑性橡膠 拉伸應力應變性能的測定[S].北京:中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2009.