早在21世纪初期,全球HNBR已在NBR市场中占有5~10%的份额,保守地估计HNBR在国内的市场用量约为1.5万吨左右,可见HNBR的市场地位日趋重要。由于生产HNBR使用的催化剂价格昂贵、关键生产技术难度大,目前在世界范围内,产品上市的只有瑞翁(ZEON)公司、阿朗新科(ARLANXEO)公司和赞南科技(上海)有限公司(Zannan Scitech Co.,Ltd.), 总产能大约为2.5~3万吨/年。市场上的HNBR产品主要来自于上述三家公司公司,值得关注的是国产HNBR—詹博特®氢化丁腈橡胶(Zhanber ® HNBR)异军突起,顺利地进入了在国内外的HNBR市场上,获得了市场的认可。
全球氢化丁腈橡胶生产现状,从HNBR的工业化生产发展历程来看,HNBR生产技术的优势主要就体现在其生产过程所用催化剂体系,即:催化加氢活性和选择性、催化剂回收、产品后处理等关键技术的先进性上。上世纪九十年代,全世界可工业化生产HNBR的厂家为德国拜耳(Bayer)公司、日本瑞翁 (Zeon)公司和加拿大宝兰山(Polysar)公司等三家公司,他们都是在解决了催化加氢、催化剂回收以及产品后处理等关键工艺技术问题后,才实现了工业化生产的,当时全球的HNBR产能和产量基本上在1万吨/年左右。 采用硫黄硫化的HNBR胶料,其粘合性能比过氧化物硫化要高得多,胶料中的硫易与纤维或金属材料起化学反应。ZN35153赞南供应商
33、当氢化丁腈橡胶剩余双键含量<1%,只能采用过氧化物硫化,残余双键>5%时,可采用过氧化物或硫黄硫化。采用过氧化物硫化比用含硫化合物硫化有更好的耐热性和较低的压缩长久变形。常用的过氧化物硫化剂为Vul-cup40KE、PeroximonF-40,硫化促进剂HAV-2、TAIC、TMPT可提高硫化效率,避免发生焦烧。国内多采用DCP(过氧化二异丙苯)或BDPMH(2,5-二甲基-2,5(二叔丁过氧基)已烷)作硫化剂,当BDPMH用量为4~7份,促进剂TAIC用量为4份时,硫化胶的压缩长久变形率可低于20%。对于双键含量较高的HNBR,采用低硫高促硫化体系,也可获得具有较高耐热性和良好力学性能的硫化胶。为了进一步提高HNBR在高温下的耐热老化性能,配方中常使用防老剂并用,如:RD/MB或MB/二苯胺类防老剂445。适当加入金属氧化物,可进一步提高硫化胶的耐介质腐蚀性能。极寒用HNBR氢化丁氢HNBR已用于制造钻头保护器,井口密封、油塞泵密封、开口防护器、泵定子保护器以及为海上钻井平台上配套。
高温下的耐油性和耐老化性能:丁腈橡胶氢化后**提高了其耐热性和耐热空气老化性,N·Sandland等对NBR,氯磺化聚乙烯(CSM),氯丁橡胶(CR)与HNBR作对比试验,结果如图1、图2所示,NBR,CSM,CR明显不适用于高温(150℃)环境下工作,而HNBR硫化胶则表现出优异的耐油和耐老化性能。在180℃下HNBR试样在液压转向油中浸泡1000h,其断裂伸长变化率低于丙烯酸酯橡胶。以一定温度下伸长率变化小于80%,试样无裂纹作为材料使用寿命的评价标准,过氧化物硫化的HNBR使用寿命为1000h,其工作温度达150℃,而NBR和CR*为106℃和101℃
物理机械性能:氢化丁腈硫化胶的拉伸强度一般可达30MPa图3,ZSC则高达50MPa以上,高于FKM、NBR、CSM等橡胶,在150℃下的压缩长久变形性能不同程度地优于FKM和氟碳弹性体(TFE/P),而NBR完全不能在150℃下工作。HNBR还具有优异的耐磨性,HNBR与NBR、FKM在150℃石油介质中的磨损试验表明,前者的耐磨性能分别为后两者的2~3和3~4倍。
14、全球需求分析及预测
目前HNBR的主要应用领域是石油和汽车行业,其用量占到总用量的80%左右。它作为高性能胶管、胶带、密封和减震零部件、胶辊、特殊电线电缆等制品的材料,具有其他材料无法替代的特殊性能,其中HNBR消耗量的约55%用于高性能同步传动带,20%用于耐高温特种介质密封件,10%用于特种胶管。随着高铁、航空航天、新能源、汽车、石油等重大工业领域的发展,HNBR需求量将会迅猛增长。
赞南科技公司利用自主研发的“詹氏催化剂”,优先解决了HNBR 制备过程中催化加氢效率等**技术难题,在工业化生产中的催化加氢活性和选择性、催化剂回收、产品后处理等“瓶颈”问题方面获得了重大突破,并且于2012年完成了中试, 2013 年实现了稳定连续生产,2014年形成了0.2万吨/年的产能,顺利实现了HNBR产业化,创立了国产氢化丁腈橡胶的品牌—詹博特®氢化丁腈橡胶(Zhanber® HNBR),建立了国内***家具有中国完全知识产权的HNBR生产的专业化示范企业,在产业发展上占据了主动地位。 普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。
汽车、高速铁路等地面交通设施领域
橡胶材料在汽车的底盘、发动机、车身、燃油供给、冷却及制动变速等系统都有应用,它主要用于制造汽车轮胎、胶管、胶带、密封制品(油封、O型圈及各类衬垫)、密封条、减震器、皮碗、皮膜、防尘罩、挡泥板等。在汽车用非金属材料中橡胶占有重要的地位。
汽车橡胶部件在汽车行驶过程中除受应力作用外,还要接触燃油、液压油、润滑油等各种介质,经受高低温、天候老化及震动的考验。随着汽车工业技术水平的不断提高,尤其是随着汽车向高性能、低油耗、低排放与低噪音、超长使用寿命的方向发展,汽车上增加了多种新的装置,如排气净化装置、燃油喷射装置、涡轮增压装置等。因而使发动机输出扭矩进一步提高,发动机罩内温度也随之提高,致使橡胶部件的工作温度提高、工作环境更加苛刻,要求橡胶部件能够在-50~150℃的空气中或介质油中长期使用。 氢化丁腈橡胶其优异的耐新型制冷剂、耐硫化氢性能更是无以伦比。ZN35058原装H-NBR赞南
采用过氧化物硫化比用含硫化合物硫化有更好的耐热性和较低的压缩长久变形。ZN35153赞南供应商
在石油钻井中,要求橡胶制品必须耐受高温、高压、以及耐酸、胺、H2S、CO2、CH4等介质的侵蚀HNBR具有优异的耐高温和高压、酸、耐油、耐溶剂等性能,适用于油田封隔器、防喷胶塞、泥浆泵活塞、螺杆泵定子、胶管、线缆保护套以及各种油田用密封制品。
氢化丁腈橡胶***用于油田、汽车工业等方面。赞南是氢化丁腈橡胶原料的重要国内供应商,在氢化丁腈橡胶配方及加工领域经验丰富。可以根据不同的应用领域,专业提供品种齐全、性能优异、品质稳定的混炼胶产品及各种氢化丁腈橡胶板,模压制品. ZN35153赞南供应商
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