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1、氢化丁睛橡胶配方(1) NBR溶液加氢法NBR溶液加氢法是目前工业化采用的主要生产方法。溶液加氢法首先将NBR粉碎,溶于适宜溶剂,在高温、高压反应器中,由贵金属催化作用与氢气反应。氢化NBR时,催化剂只对二烯单元的双键选择性加氢还原成饱?口键,并不氢化丙烯睛单元的侧链睛-CNo均相催化加氢非均相催化加氢催化剂是以把、铐和钉等为活性组分,以氧化铝、氧化硅、活性炭、炭黑及碱土金属碳酸盐等为载体的负载型催化剂。以碳为载体的Pd/C催化剂选择性高,氢化率最高达95.6%但在加氢反应中,与炭黑亲合的二烯类橡胶易吸附在炭黑表面,搅拌时炭黑易凝聚成块存在于HNBR中,对胶料的硫化特性会产生不良影响。在使用非
2、均相催化剂时,应该考虑载体孔径对活性的影响。以PdSiO2为例,只有当载体孔径大于8nm时,催化剂才有活性,这是由于NBR分子的平均尺寸为Ionm20nm,非均相载体催化剂催化剂氢化NBR时,NBR催化剂残留物或聚合反应中使用的助剂可能粘附于载体表面或滞留在微孔内,使催化剂活性急剧下降,影响再次使用均相催化加氢均相配位催化剂目前常见的有三种:杷催化剂、铐催化剂和钉催化剂。铝型催化剂如Pd(OAc)23,对水和空气稳定,贮运方便,可反复回收利用,价格便宜,但活性和选择性差;钉型催化剂氢化NBR具有非常高的活性,价格较便宜,但选择性差,加氢反应的同时易发生副反应,产生大量凝胶;铐型催化剂如Phe1
3、(PPh3)3具有最高的活性和选择性,氢化率可达98%以上。但铐资源紧张,价格昂贵,大规模生产应回收利用,(2) NBR的乳液力口氢法NBR乳液加氢法是指在NBR的胶乳中直接加入催化剂及其它添加剂制备HNBRo由于溶液加氢法生产HNBR的工艺流程十分复杂,需要高压设备,贵金属催化剂,溶剂用量多,能耗大,因此各国以溶液法制HNBR的同时,也在致力于乳液法氢化NBR的研究开发工作。水溶性Wi1kinson催化剂乳液加氢水溶性Wi1kinson催化剂即三(二苯基磷间苯磺酸钠)氯化铐。Singha11等利用Wi1kinSon催化剂对NBR胶乳进行氢化,氢化温度7SC,常压下反应12h,可得氢化度大于6
4、0%的HNBR,但有凝胶产生。水合脱氢化NBR胶乳8水合船氢化法不需在体系中加入氢气,可就地产生强还原剂偶胺,在Cu2+催化下加氢。1984年由Wideman首次发表了用二酰亚胺作还原剂制备乳液HNBR的工艺,发现NBR胶乳可在水合脱、氧气或双氧水等氧化剂以及铜、铁等金属离子引发剂的作用下直接生成HNBR。ParKer等采用乳液加氢法制得HNBR胶乳,其配方为(质量份):NBR胶乳,100;CuSO45H2O,0.008;十二烷基硫酸钠,0.15;水合助,15.6;H2O2,216.66;消泡剂。反应过程为:反应器中加入NBR胶乳、CuSO45H2O和表面活性剂,加热至4550,加入水合脱,7h内逐渐加完H2O2,并添加消泡剂,再恒温搅拌Ih可得HNBR。氢化度可达97%,催化体系具有高活性、高选择性,副产物是N2和H20水合脱法的优点是:常压加氢,反应条件温和,设备简单;不需要贵金属,成本低;不需溶剂,不会产生污染;胶乳直接氧化,减少工序,降低成本;加氢产品可直接应用于需HNBR胶乳的场合。不足之处是容易在未氢化的双键上发生交联副反应,若交联严重,将导致塑炼困难。