通常我們所說的天然橡膠,是指從巴西橡膠樹上采集的天然膠乳,經(jīng)過凝固、干燥等加工工序而制成的彈性固狀物。天然橡膠是一種以順-1,4-聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物,分子式是(C5H8)n,其橡膠烴(順-1,4-聚異戊二烯)含量在90%以上,還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖分及灰分等。
天然橡膠的物理特性。天然橡膠在常溫下具有較高的彈性,稍帶塑性,具有非常好的機械強度,滯后損失小,在多次變形時生熱低,因此其耐屈撓性也很好,并且因為是非極性橡膠,所以電絕緣性能良好。
天然橡膠的化學(xué)特性。因為有不飽和雙鍵,所以天然橡膠是一種化學(xué)反應(yīng)能力較強的物質(zhì),光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進(jìn)橡膠的老化,不耐老化是天然橡膠的致命弱點,但是,添加了防老劑的天然橡膠,有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化,在倉庫內(nèi)貯存三年后仍可以照常使用。
天然橡膠的耐介質(zhì)特性。天然橡膠有較好的耐堿性能,但不耐濃強酸。由于天然橡膠是非極性橡膠,只能耐一些極性溶劑,而在非極性溶劑中則溶脹,因此,其耐油性和耐溶劑性很差,一般說來,烴、鹵代烴、二硫化碳、醚、酮和脂肪酸對天然橡膠均有溶解作用,但其溶解度則受塑煉程度的影響,而低級酮、低級酯及醇類對天然橡膠則是非溶劑。
1910-1911年,前蘇聯(lián)用堿金屬引發(fā)丁二烯聚合得到橡膠狀物質(zhì)。20世紀(jì)30年代初,德國和前蘇聯(lián)開始生產(chǎn)以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱為丁鈉橡膠,其結(jié)構(gòu)規(guī)整性差,物性和加工性能不好,還不能算做順丁橡膠。20世紀(jì)50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實踐,促進(jìn)了順丁橡膠合成技術(shù)的迅速發(fā)展。1956年,美國以AlR3-TiBr4催化體系合成順丁橡膠。隨后鈷系、鎳系及稀土系(釹系)催化劑相續(xù)發(fā)展,順丁橡膠生產(chǎn)能力已僅次于丁苯橡膠,合成橡膠各膠種第二位 。2013年世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會統(tǒng)計丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬噸/年。
我國在上世紀(jì)70年代采用自主開發(fā)的技術(shù)實現(xiàn)了順丁橡膠工業(yè)化生產(chǎn),采用的是鎳系催化劑,其生產(chǎn)技術(shù)一直處于世界水平行列。中國石化、中國石油和一些民企均擁有鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置,2011年總產(chǎn)能達(dá)66萬噸/年,產(chǎn)品銷往。未來幾年,我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將超過100萬噸/年。
稀土順丁橡膠因其的性能被視為鎳系順丁橡膠的升級品種,逐漸被工業(yè)界所重視。稀土順丁橡膠與鎳系順丁橡膠相比具有較高的彈性、較好的拉伸性能、較低的生熱和滾動阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機械性能,符合輪胎在高速、節(jié)能、安全、環(huán)保等方面發(fā)展的需要,常用于綠色輪胎。中國早在上世紀(jì)60年代就開始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當(dāng)時經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,未能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1998年在國家863計劃的支持下,中國石油錦州石化公司在鎳系萬噸級順丁橡膠生產(chǎn)裝置上成功地生產(chǎn)出了稀土順丁橡膠。2011年,中國石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實現(xiàn)了零突破。2012年,中國石化北京燕山分公司3萬噸/年稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來幾年,我國將新增20多萬噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時中國稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達(dá)30萬噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國。
江蘇石油化工學(xué)院從1990年起用了4年時間對氯化橡膠粘度分級控制、四氯化碳回收等問題進(jìn)行了研究,其技術(shù)特點為:(1)建立了粘度控制的數(shù)學(xué)模型,使產(chǎn)品粘度控制相對偏差達(dá)到了國際水平;(2)四氯化碳的消耗定額為700kg/t。該技術(shù)在國內(nèi)處于地位。然而四氯化碳消耗定額仍然很高,是20世紀(jì)80年代國際水平的3~4倍(英國公司的消耗定額為180kg/t)。雖然取得了很大進(jìn)展,并于1994年在江蘇和揚州建成了2套裝置,但運行效果并不理想。1995年聯(lián)合國執(zhí)行《蒙特利爾議定書》對四氯化碳使用要求進(jìn)行限制,導(dǎo)致開發(fā)四氯化碳的替代物或氯化橡膠新工藝已成為當(dāng)務(wù)之急。國內(nèi)四氯化碳的替代物研究近幾年沒有多大進(jìn)展。
只有安微省化工研究院開發(fā)了500t/a規(guī)模水相法氯化橡膠技術(shù),尚未工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)有關(guān)分析,近年來,我國氯化橡膠的年需求量在1萬t以上,目前,我國國內(nèi)氯化橡膠總生產(chǎn)能力大約為2500t/a,實際產(chǎn)量不足1000t/a,因此,大力開發(fā)氯化橡膠這一產(chǎn)品是非常必要的。浙江水相法氯化橡膠的性能已達(dá)到同類溶劑法氯化橡膠的水平,而且價格要低10%左右。
傳統(tǒng)的涂料著色是利用顏料粉直接加到涂料中,或有些涂料廠家自己簡單的把顏料制成漿料,然后加到涂料中對涂料進(jìn)行著色。這樣做存在一定的弊端:如顏色的重現(xiàn)性不好,著色不均勻,由于沒有的技術(shù)和工藝,顏料顆粒比較粗,著色力不高,污染嚴(yán)重,加到涂料中,涂料成膜后耐光性、耐侯性差,容易褪色、粉化等。
隨著市場競爭的激烈化,分工越來越細(xì),涂料的呼聲越來越高,上個世紀(jì)九十年代,國內(nèi)色漿廠家應(yīng)運而生,剛開始就一兩家做色漿的廠家;其實在國外,上個世紀(jì)六十年代就有的色漿的廠家。
盡管如此,色漿產(chǎn)品質(zhì)量反而比剛開始提升了很多,品種也有所完善,色漿廠家也有剛開始的一兩家,到如今已經(jīng)有二三十家了,主要分布在江、浙、滬、廣東等地。
油品的顏色,往往可以反映其精制程度和穩(wěn)定性。對于基礎(chǔ)油來說,一般精制程度越高,其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈,顏色也就越淺。但是,即使精制的條件相同,不同油源和基屬的原油所生產(chǎn)的基礎(chǔ)油,其顏色和透明度也可能是不相同的。
對于新的成品潤滑油,由于添加劑的使用,顏色作為判斷基礎(chǔ)油精制程度高低的指標(biāo)已失去了它原來的意義。
密度
密度是潤滑油簡單、常用的物理性能指標(biāo)。潤滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數(shù)量的增加而增大,因而在同樣粘度或同樣相對分子質(zhì)量的情況下,含芳烴多的,含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)多的潤滑油密度大,含環(huán)烷烴多的居中,含烷烴多的小。
粘度
廢礦物油常壓蒸餾法
這一技術(shù)應(yīng)用的過程是先將廢礦物油加熱到一定溫度,使其有機組分汽化成為蒸汽,然后進(jìn)入冷凝設(shè)備,在冷凝設(shè)備的作用下冷卻生產(chǎn)基礎(chǔ)油,這也是廢礦物油處理行業(yè)普遍應(yīng)用的方法。
廢礦物油減壓精餾法
精餾工藝是一種廣泛應(yīng)用于油品生產(chǎn)的工藝技術(shù),它可以地將油品中的組分進(jìn)行切割,在廢礦物油回收利用行業(yè),應(yīng)用減壓精餾技術(shù)可以回收一半以上的油料。減壓精餾工藝先利用助劑中和除去廢礦物油中的酸性物質(zhì),并過濾掉灰分與金屬渣,之后利用減壓蒸發(fā)的方式把水分與輕質(zhì)油等廢礦物油中的輕組分分離出來,其他原料油送入減壓精餾塔中進(jìn)行分離操作,減壓精餾塔自下而上溫度遞減,按照油品餾程切割為若干潤滑油基礎(chǔ)油組分。