不同CA值环保橡胶油产品的应用技术
国产环保橡胶油在胎面胶中的应用

国产环保橡胶油在胎面胶中的应用来源:中国化工信息网 2010年6月4日橡胶油一般分为石蜡基油、环烷基油和芳香基油三大类。
其中芳香基油具有密度大、粘度高、亲和性好、加工性能优等特点,与橡胶具有良好的相容性,能赋予轮胎良好的抗湿滑性能等,在充油橡胶和轮胎生产中应用最为广泛。
芳烃油的替代品在国外研究和推荐较多的有3类,即环保芳烃油、浅抽油和环烷油。
环保芳烃油通过对芳烃油再精制(双重萃取)除去多环芳族化合物(PCA)和多环芳烃(PAHs)制备,性能最接近高芳烃油(DAE),且生产工艺和设备只需少量改动。
浅抽油以石蜡基馏分油溶剂浅度精制或加氢浅度精制而成,其工艺和设备需要较大改造,且其应用于胎面胶的效果不令人满意。
从合成橡胶厂和轮胎生产厂的实际使用情况看,浅抽油和环烷油一般只用作操作油,因环保芳烃油与橡胶本体相容性最好,同时不影响轮胎的安全性,是目前公认的芳烃油最佳替代品,被绝大多数SR生产厂家选择为橡胶填充油。
国外环保芳烃油的研究工作开展比较早,已经实现工业化。
目前,能提供环保芳烃油的企业有德国汉圣公司、法国道达尔公司、新日本石油公司和日本能源公司等。
其中,德国汉圣公司是世界上第二个成功研发并实现环保芳烃油工业化的企业集团,目前国内仅见环保橡胶油的实验室研究报道,尚无工业化实例。
中国海洋石油总公司(简称中海油)的渤海湾原油属于典型环烷基原油,具有高环烷烃、高芳烃的特点,是生产环保芳烃油的理想原料。
中海油气开发利用公司以中海绥中36-1减三线馏分油为原料,采用糠醛二次萃取工艺,通过技术改进,成功开发出满足欧盟2005/69/EC指令要求、同时具有高芳烃和高环烷烃含量的环保橡胶油。
本工作研究中海油环保橡胶油在轮胎胎面胶中的应用。
1 实验1.1 主要原材料环保橡胶油,中海油气开发利用公司产品;DAE,轮胎工业常用传统芳烃油,北京首创轮胎有限责任公司提供;处理芳烃油(TDAE),德国汉圣公司产品。
1.2 试验配方NR(或NR/SBR)100(或60/40),炭黑N37560,氧化锌4,硬脂酸2.5,操作油(变品种)8,防老剂4,硫黄2,促进剂1.5。
橡胶油知识大全

物理性能
粘度
表示橡胶油的流动阻力,通常以帕·秒(Pa·s)或泊(P)表 示。粘度对加工性能和使用效果有重要影响。
密度
表示橡胶油的质量与体积之比,单位为千克每升(kg/L)。 密度对油品的存储、运输和使用有一定影响。
闪点
表示橡胶油在特定条件下加热到一定温度时,油蒸汽与空 气混合物能够发生闪燃的最低温度。闪点是评价油品火灾 危险性的重要指标。
04
橡胶油的储存与运输
储存条件
储存容器
应使用清洁、干燥的容器储存橡胶油,避免使用 有残留物或受污染的容器。
避光与通风
橡胶油应存放在阴凉通风处,避免阳光直射和长 时间暴露在高温环境中。
ABCD
温度控制
储存温度应保持在适宜范围,过高或过低的温度 都可能影响橡胶油的质量和稳定性。
定期检查
定期检查橡胶油的色泽、气味、质地等,以确保 其质量和安全性。
检测方法与标准
检测方法
根据不同的性能指标,采用不同的检 测方法,如粘度、密度的测量采用物 理法,酸值、碘值的测量采用化学法, 色度、氧化稳定性的测量采用仪器分 析法等。
标准
橡胶油的检测应遵循相应的国家和行 业标准,如中国国家标准(GB)、美 国材料试验协会标准(ASTM)等。 标准的制定和实施对于确保橡胶油的 质量和性能具有重要意义。
倾点
表示橡胶油在一定条件下开始凝固的最低温度。倾点是评 价油品低温流动性的重要指标。
化学性能
表示橡胶油中游离脂肪酸的含量,单位为毫克氢氧化 钾每克(mg KOH/g)。酸值过高会影响油品的稳定
性。
输入 标题
碘值
表示橡胶油中不饱和脂肪酸的含量,单位为克碘每克 (g I/g)。碘值是评价油品氧化稳定性的重要指标。
环保型芳烃橡胶填充油生产工艺技术及产品应用简介

重环烷油(HANP):
残余芳烃提取物(RAE,Residual Aromatic Extracts):RAE近年来发 展很快,其芳烃含量最高,可以与DAE进行等量替换。
2.3 环保橡胶填充油的用途和消费结构
环保橡胶填充油的用途:橡胶填充油、橡胶操作油、橡胶软化剂。 性能能要求:与橡胶相容性好;挥发性小;加工性、操作性、润滑性良好;乳 化性能好污染少,五毒,颜色浅,安定性好,来源充足,价格适中等特点。 遵循相似相容原理: 芳烃型:主要用于丁苯橡胶(SBR) 、顺丁橡胶(BR)充油橡胶的生产,可以 用于天然胶(NR) 、氯丁橡胶(CR)制品的生产。 环烷基:主要用于SBS(苯乙烯类热塑性弹性体) 、 SBR 、 BR等充油橡胶 的生产,可以用于 SBS 、 SBR 、 BR、NR等热塑性弹性体及橡胶制品的生 产,广泛用于丁苯基橡胶( IIR)、异戊橡胶(IR) 、乙丙橡胶(EPM/EPDM)等 橡胶产品的生产。 石蜡基:主要用于IIR、EPM、EPMD等充油橡胶的生产。
克拉玛依石化 公司 中海油气开发利用公司 辽河石化公司
3.2.1 中国石化济南分公司
2015年累计加工原料油507万吨,实现销售收入225.3亿元
,实现利润总额7.55亿元,吨油利润148.99元。
2016年1~2月份累计盈利3.53亿元,排名8位;吨油利润
455.31元/吨,排名3位。
3.2.1.1
环保芳烃油主要下游应用行业介绍
环保芳烃油生产工艺介绍 3.1 环保型橡胶填充油生产工艺和技术
3.2
国内生产环保型橡胶填充油的主要企业
3.2.1 3.2.2 中国石化济南分公司 克拉玛依石化 公司
3.2.3
3.2.4 3.3
橡胶油分类用途标准

一种理想的橡胶油应具备以下条件:相容性好;挥发性少;加工性、操作性、润滑性良好;对硫化胶的物理性能无坏的影响;乳化性能好;污染少、无毒;浅颜色、安定性好;来源充足,价格适中。
胶料本身的硬度较高,如果再加入其它填料或骨料,则硬度会更高。在配料中加入一定量的橡胶油以后,橡胶制品就会变得柔软并赋有良好的弹性。橡胶油的份量越多,橡胶就越软,所以从这个意义上讲,部分人就将橡胶油称为“橡胶软化油”。
一种理想的橡胶油应具备以下条件:相容性好;挥发性少;加工性、操作性、润滑性良好;对硫化胶的物理性能无坏的影响;乳化性能好;污染少、无毒;浅颜色、安定性好;来源充足,价格适中。
(3)KA系列芳香基橡胶油
KA××××:字母“K”表示克拉玛依,字母“A”是英文“aromatic”的代号,表示芳香烃的含义,KA—芳香基橡胶油,前两位数字表示芳烃含量,后两位数据表示100℃运动粘度的中心值。如KA8030,表示芳香基橡胶油,芳烃含量不小于80%,100℃运动粘度中心值30±10% mm2/S
KN40××系列橡胶油,是采用高压加氢工艺,经过三段加氢以后生产的高环烷烃含量的环烷基橡胶油,产品颜色白,粘度等级牌号多。字母“K”代表克拉玛依,字母“N”是英文“naphthenic”的第一字母,表示环烷烃。40表示环烷烃含量大于40%,后续两位数字是表示100℃运动粘度的中心值。如KN4010,表示克拉玛依石化公司生产的环烷基橡胶油,环烷烃含量大于40%,100℃运动粘度大约是10厘沲。
石油系橡胶油对橡胶生产以及橡胶产品的物理性能有重要影响,其中橡胶油本身的分子结构组成起了决定作用。橡胶油的影响如此之大,因此在橡胶生产中一直强调加工用油的高质量以及不同批次加工油成分的一致性,以确保高品质橡胶制品的生产。在与橡胶工业界的长期合作中,克拉玛依石化公司充分意识到橡胶油的重要性,根据橡胶行业实际需求不同,从而衍生了各种精制深度不同的环烷基、石蜡基、芳香基等多种牌号的橡胶油。产品严格控制所有在橡胶中非常重要的性能,以确保其高性能以及油品成分的长期一致性,为橡胶工业提高产品性能、节约生产成本而服务。
不同C_A的环保橡胶油在轮胎胎面胶中的应用

数 小 于 1 ×1 。 0 0
S R, 号 1 0 , B 牌 5 0 申华 化 学 工 业 有 限 公 司 产
品 ; R, 号 9 0 , 国 石 化 北 京 燕 山 石 油 化 工 B 牌 00 中
股 份有 限 公 司 产 品 ; 产 环 保 橡 胶 油 , 号 T , 国 代 1 T2 T3 T4和 T , , , 5 中海 沥青 股份有 限公 司提供 。
第 2 期
付玉娥等. 同 C 不 的环 保 橡 胶 油 在 轮 胎 胎 面 胶 中 的应 用
不同 C A的 环 保 橡 胶 油 在 轮 胎 胎 面 胶 中 的 应 用
付 玉 娥 , 陈 宏
( . 海 沥青 股 份 有 限公 司 , 东 滨 州 1中 山 2 6 0 ;. 京 橡 胶 工 业 研 究 设 计 院 , 京 5 6 1 2北 北 10 4 ) 0 1 3
经 过溶剂 精制 或 采 用加 氢 工 艺精 制 后 脱 蜡 而成 ; NAP则是 石 油环 烷 基 油馏 分 油 经 过 溶 剂 精 制 或 加 氢工艺 精制 而成 。 本工 作 以轿 车子 午线 轮胎胎 面胶 配方 为试验
基 准 配 方 , 不 同 C ( 烃 中 碳 原 子 数 占整 个 分 对 芳
试验 机 , 京 友 深 电 子 仪 器 有 限 公 司 产 品 ; 北 仿
橡胶助剂的主要分类、应用以及发展方向

橡胶助剂的主要分类、应用以及发展方向
橡胶助剂是指在橡胶制品生产过程中,为改善橡胶的加工性能、物理性能、化学性能等而添加的各种化学品。
根据其功能和应用,橡胶助剂主要可以分为以下几大类:
1. 加硫剂:主要用于促进橡胶的硫化反应,提高橡胶制品的硫化速度和硫化程度,常用的加硫剂有硫醇类、硫酰胺类等。
2. 加工助剂:主要用于改善橡胶的加工性能,包括增塑剂、塑化剂、软化剂等,可以提高橡胶的可塑性、延展性、流动性等。
3. 抗老化剂:主要用于延长橡胶制品的使用寿命,抗氧剂、防霉剂、防热剂等都属于抗老化剂。
4. 填料:主要用于改变橡胶制品的物理性能,如增加强度、改善耐磨性等,常用的填料有炭黑、白炭黑、沉淀二氧化硅等。
5. 其他助剂:还包括促进剂、分散剂、防粘剂、增黏剂、溶剂等,用于改善橡胶制品的特殊性能或加工工艺。
橡胶助剂的应用范围广泛,主要用于橡胶制品的生产加工过程中。
例如,轮胎、橡胶管、橡胶密封件、橡胶输送带、橡胶地板等各种橡胶制品都需要添加助剂以改善性能。
橡胶助剂的发展方向主要包括以下几个方面:
1. 绿色环保:助剂的研发应注重环境友好,减少对环境的污染,降低有害物质的使用。
2. 高效节能:助剂应具备高效的加工性能,降低橡胶制品生产过程中的能耗,提高生产效率。
3. 多功能化:助剂的研发应注重多功能性能的开发,使其能够同时满足多种性能要求,提高橡胶制品的综合性能。
4. 新材料应用:开发新型助剂材料,如纳米材料、功能性高分子材料等,提高橡胶制品的性能和附加值。
橡胶助剂的分类、应用和发展方向多样化,不断推动橡胶制品工业的发展和进步。
橡胶油基础知识

颜 运动 运动黏
色 黏度 度(100
/号
(40℃) /mm2·s-1
℃) /mm2·s-1
0.5 79.2 8.10
闪点
(开口) /℃
密度 折光率 苯胺点/
(20 ℃〕 /g ·cm-3
(h020)
℃
碳型%
CP CN CA
215
0.898 1.489
/
பைடு நூலகம்53 46 1.0
sun235 0.5 49.8 6.35
精品课件
1994 年瑞典国家化学产品监察署发 表了一篇报告称,附着在橡胶颗粒上 的有毒成分,会最终分解成游离粒子 而扩散到环境中去,抽提油中富含的 多环芳烃成分则对水体生物产生严
重危害。
欧盟开始着手制定禁止轮胎中使用高芳 烃油的立法, 并研究相关取代物的选择。
自2010年1月开始, 全面禁止在欧盟境内 生产和销售的轮胎使用高芳烃橡胶工艺 油 无致癌界限:PCA(稠环芳烃) 质量分数 <0.03
精品课件
目录
橡胶油的分类 橡胶油的物理性质 三大类橡胶油性能比较和使用范围 环保操作油替代DAE油 油对加工性能和物性的影响
精品课件
理想的橡胶油
和橡胶相容性好 挥发性小 加工性、操作性良好 对硫化胶的物理性能无坏的影响 乳化性能好 污染性小 稳定性好 来源充沛、价格低廉
精品课件
橡胶油性能指标
产品牌号
-36
MES
32.5
-44
今天许多厂家也生产无标识的充油溶聚丁苯橡胶 (LANXESS,DOW,Polumeri,JSR,Asahi…)
充油SBR1778
SBR1778组成: Naphthenic oil 37.5PHR+23.5%Emulsion SBR
橡胶油基础知识.

Hale Waihona Puke 橡胶油的物理性质密度 黏度 粘度是衡量油和聚合物之间是否适应的一个大致标准,同 时也用以反映油品的流动特性。粘度既影响胶料的塑性又 影响硫化胶的物理机械性能,使用低粘度芳烃油,能使硫 化胶具有较低的硬度和低温弹性,但挥发损失大;使用高 粘度的芳烃油能提高硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率,降 低定伸应力,但耐寒性和弹性降低。
橡胶油
轮胎用橡胶油的种类、性能及应用
橡胶油的定义
在橡胶制品生产过程中加入的油称为橡胶油 按使用对象分: 橡胶填充油
制造SBR1712 SBR1778 SSBR5525-1 TUFDENE4350中填充的油
橡胶操作油
从此意义上讲, NO.2油 NO.3油 NO. 5油 413油 TDAE油 橡胶油又称橡胶 软化剂。 橡胶本身的硬度较高,若再 加入其它填料或骨架材料, 橡胶的硬度会更高,在胶料中加入一定量的橡胶油,可 以使制品柔软又具有良好的弹性。
三大类橡胶油性能比较
石蜡基类抗臭氧性能和光稳定性能较好,乳化性,相容 环保要求的提 芳香基橡胶油 性和低温性相对较差 高,必将逐步 是世界公认的 受到限制 致癌物 最理想的橡胶 油 芳香基类与橡胶的相容性最好,所生产的橡胶产品强 度高,可大量加入,价格低廉,但颜色深,污染大, 毒性大
环烷基类兼有石蜡基和芳香基的特点,其乳化性和相 容性较好,且不污染,无毒,适应橡胶的种类较多, 应用广泛。
CH2
CH2
n
CH2
CH
CH CH3
m
充油SBR品种
橡胶名 1712 1723 1732 1721 1739 1740 苯乙烯含量 [PHR] 23.5 23.5 32.0 40.0 40.0 40.0 油品种 油品含量 Tg[℃] [PHR] 类 DAE 37.5 -50 TDAE MES DAE TDAE MES 32.5 32.5 37.5 37.5 32.5 -52 -51 -30 -36 -44
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16.22
16.22
15.20
不同用量
油品 T03 T06 T03* T06* TDAE 8450 4700
ML dNm
7.63
7.50
9.49
9.37
7.53
7.39
7.42
无转子硫 化仪 (150℃)
MH dNm
t10 min t90 min
29.33
28.65
33.61
33.18
29.29
29.65
-0.527
7 11 50.2
-0.530
8 11 50.8
-0.535
7 11 45.8
-0.513
930
935
949
945
932
914
907
903
874
不同用量
油品种类 T03 T06 T03* T06* TDAE 8450 4700
混炼胶门尼粘度 ML(1+4)100℃ t70 s
54
54
57
油品 老化后 拉断伸长率 % 老化前 拉断伸长率变化率% 老化后 拉伸强度 MPa 老化前 拉伸强度变化率% 老化系数 19.2
-15.6
T01 303 367
T03 306 417
T06 314 413
T07 324 441
T10 300 401
TDAE
8450 318 442
4700 339 440
主要硫化胶物理性能: 硬度,拉伸强度,扯断伸长率,永久变形,回弹性,100% 定 伸应力,300%定伸应力,撕裂强度,压缩生热,压缩永久变形, 终动压缩率,屈挠龟裂,炭黑分散度等
试验部分
油品环保性能
检验项目
结构族组成 CA,% CN,% CP,% CA+ CN % PCA % Benzo(a)pyrene ppm
项目考核指标
项目 拉伸强度MPa 拉断伸长率% 300%定伸应力MPa 生热℃ 磨耗1.61km/cm3
技术指标 ≥17 ≥350 ≥8 ≤42 ≤0.20
T01 19.2 367 13.5 37.6 0.1
T03 19.1 417 13.3 37.2 0.13
T06 18.4 413 12.9 36.8 0.09
T07 90 10 4.0 2.5 55 4.0 1.7 2.0 10 3.2 182.4
T10 90 10 4.0 2.5 55 4.0 1.7 2.0 10 3.2 182.4
TDAE 90 10 4.0 2.5 55 4.0 1.7 2.0 10 3.2 182.4
8450 90 10 4.0 2.5 55 4.0 1.7 2.0 10 3.2 182.4
T07 20.3 441 13.2 36.7 0.1
实验方案
1)试验配方:选择半钢子午线轮胎的胎面胶配方作为试验配方 2)试验油品:环保油,轮胎厂在用高芳烃油,TDAE, 8450, 4700; 3)试验项目: 主要混炼胶性能:
混炼特性(包括混炼各段混炼功率,排胶温度,结团性以及下 片后胶片表面特性等),包辊性试验,混炼胶门尼粘度,门尼 松弛,门尼焦烧,硫化特性等;
T06* 18.7
TDAE 19.8
8450 19.4
4700 18.8
50
T01
40
T03
T07
T06
T10
回弹性 %
30
20
10
0 11 12 13 14 15 16 17
回弹性 60 50 40 30 20 10 0 回弹
CA %
T03 46
T06 45
T03* 46
T06* 45
TDAE 44
57
53
54
54
7
7
7
7
8
7
8
门尼松弛
t80 s
面积 A
11
935
11
949
11
1028
11
997
11
914
11
907
11
903
混炼胶硫化特性
油品 T01 T03 T06 T07 T10 TDAE 8450 4700 DAE
ML dNm
7.32
7.63
7.50
7.74
7.65
7.53
7.39
7.42
312 446
老化前
拉断伸长率变化率% 老化后 拉伸强度 MPa 老化前 拉伸强度变化率% 老化系数
-26.6
-24.0
-27.7
-22.4
-30.0
-28.0
-22.9
17.4 19.1
-8.9
17.4 18.4
-5.43
17.9 20.0
-10.5
17.2 18.0
-4.44
16.0 19.8
-19.2
49 4548 4651 4549 47
50 44
50 44
51 45
50 44
51 44
硫化胶物理性能
拉伸强度 Mpa
30
25
20
T01
T07 T03 T06 T10
15
10
拉伸强度 25
5
0
20 15 10 5 0 拉伸强度
12
13
14
15
16
CA %
T03 19.1
T06 18.4
T03* 20
T01
12.0 46.0 42.0 58 0.9 -
T03
13.0 51.0 36.0 64 1.6 -
T06
14.5 47.5 38 62 2.2 -
T07
14.2 50.0 35.8 64.2 2.2 -
T10
15.7 48.3 36 64 2.7 -
TDAE
25.6 31.4 43.0 57 2.2
油品种类 SBR 1500 BR 9000 ZnO StA 炭黑 防老剂 促进剂NS S 操作油 其它 合计
T01 90 10 4.0 2.5 55 4.0 1.7 2.0 10 3.2 182.4
T03 90 10 4.0 2.5 55 4.0 1.7 2.0 10 3.2 182.4
T06 90 10 4.0 2.5 55 4.0 1.7 2.0 10 3.2 182.4
16.9 18.8
-10.1
18.9 19.9
-5.0
0.70
0.67
0.72
0.66
0.73
0.57
0.61
0.67
0.80
不同用量
油品 老化后
拉断伸长率 %
T03 306 417
T06 314 413
T03* 311 430
T06* 318 410
TDAE
8450 318 442
4700 339 440
100%定伸应力Mpa
3.21
3.15
3.02
3.13
3.04
2.92
3.18
2.97
3.16
300%定伸应力Mpa
13.5
13.3
12.9
13.2
12.7
12.6
13.2
12.4
11.8
拉断永久变形 %
11.6
10.2
12
10.4
9.6
10.8
10.4
10.8
10.6
撕裂强度 kN/m 回弹性 %
8450
14 43 43 57 3.0
8 PAHS ppm
-
0.9
3.69
5.51
10.08
不同CA含量环保橡胶油应用性能研究
试验配方 选用半钢子午线轮胎胎面胶配方作为试验配方, 考察新型不同CA值的环保橡胶油及其不同用量应 用性能。
试验样品:T01、T03、T06、T07、T10 对比样品:DAE、TDAE、8450和4700
胶生产者协会(IISRP)共同宣布将在轮胎中使用无毒
性油品,并于2010年1月1日在轮胎生产中全面禁用有 毒橡胶油。
欧盟指令2005/69/EC进一步把限制条件明确为: ①根据IP346方法测定的多环芳烃化合物(PCA)含 量必须小于3% ②苯并芘含量小于1ppm ③八种特定多环芳烃含量小于10ppm
混炼特性
油品种类
生胶捏炼/密炼机电 流A 小料/密炼机电流 A 炭黑+油/密炼机电流 A
T01
12 13 23
T03
12 10 21
T06
12 10 20
T07
12 10 20
T10
12 10 20
TDAE
12 10 20
8450
12 10 20
4700
12 10 20
DAE
12 10 20
排胶/密炼机电流 A
混炼胶门尼粘度 ML(1+4) 100℃ t70 s t80 s 门尼松弛 截距 k 斜率 α 面积 A
54
54
54
54
53
53
54
54
52
7 11 49.7
-0.519
7 11 50.6
-0.523
7 11 50.4
-0.517
7 11 51.0
-0.522
7 11 50.1
-0.521
8 11 50.1
不同CA含量环保橡胶油应用技术研究
北京橡胶工业研究设计院
一
立项背景
二
国内外生产研究现状 工作内容及进展 结 论
三
四
一、立项背景