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石油天然氣領域
對橡膠密封件而言,石油鉆探中油井的井下密封一定是**困難、**苛刻的環境,而且隨鉆探向深井、超深井發展(海上油氣開采已經實現了3000m以上的深海作業,陸地鉆井深度將超過1.2萬米),井下密封件必須適應更苛刻復雜的工況環境,所用橡膠密封材料的性能較通常情況下要高得多。油氣井下工況環境溶性高壓氣體一段時間,如壓力突然失去,可溶性氣體就會在體內迅速膨脹,往往可能出現難以預料的情況,比如存在突然降壓的危險,井下工作壓力大,所有彈性體密封件均存在該危險,彈性體中極易出現氣泡,橡膠制品接觸可成大氣泡,發生,這些事先難以估料的情況,將導致因更換密封件而使油井停止運轉所造成的損失費用極高,每天產量損失可達上百萬美元。因此要尋求**度、回復性好、適應性更佳的橡膠材料來提高密封性能。大量的實際工程應用經驗告訴我們,HNBR已用于制造鉆頭保護器,井口密封、油塞泵密封、開口防護器、泵定子保護器以及為海上鉆井平臺上配套的軟管等橡膠制品,獲得了良好的效果,在這種高低溫、高壓、高含硫石油、含硫化氫等強腐蝕介質以及防腐劑、各類添加劑的鉆井液中介質中,HNBR的性能是*的,未來HNBR在石油天然氣領域將大有作為。補強體系:HNBR可以用炭黑、白炭黑、陶土、CaCO3來提高混煉膠的機械性能。贊南ZN43259
隨著汽車、石油工業的發展,橡膠部件除要求耐油外,還需具有良好的耐高溫、高壓、耐油、耐熱氧老化、耐臭氧、耐天候和化學介質等特性。普通丁腈橡膠(NBR)已遠不能滿足這些要求,盡管其中一些用途已為氟橡膠所取代,但氟橡膠價格昂貴。因此人們開始探求對NBR性能的改進,氫化丁腈橡膠(HNBR)就是為了滿足這種新的需要而開發成功的。
HNBR在保持NBR優異的耐油性的同時,又獲得了非常好的耐熱性(耐150℃高溫)、耐臭氧性,其應用領域已突破了NBR的傳統領域,使得氟橡膠、氟硅橡膠
等特種橡膠也受到一定的沖擊。從經濟角度看,HNBR銷售價暫時還較貴,但還是比氟橡膠低得多。同時,由于HNBR的剛度低,工藝性能好,密度低,可以加入更多的填料,而且HNBR制品單位體積只有氟橡膠的一半,所以,它將成為氟橡膠等特種彈性體的代用品。HNBR特殊加氫處理NBR普通丁腈橡膠(NBR)已遠不能滿足這些要求,盡管其中一些用途已為氟橡膠所取代,但氟橡膠價格昂貴。
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國內涉足HNBR領域始于上世紀九十年代,1992年北京化工大學同中國臺灣南帝化學工業股份公司合作率先開展NBR的加氫催化劑和加氫工藝的研究,但未能有產品面市。 隨后,蘭州石油化工研究院采用自制的RhCl[P(Ph3)]3為催化劑、以氯苯為溶劑,用離子交換樹脂脫除和回收殘余催化劑(并申請了國家**),開發出一套比較完整的NBR加氫制備HNBR的工藝技術路線,并建立了中試裝置,制備出加氫度為90%和96%、門尼粘度為75和90的兩種HNBR產品(商品牌號:LH-9901和LH-9902,相應性能等同于日本瑞翁公司的Zeptol-2010和Zeptol-2020),并小批量供應國內市場,**終因催化劑成本、產品后處理等關鍵工藝技術所困擾,未能取得突破性進展。吉化研究院也采用乙酸鈀均相絡合催化劑制得HNBR,產品性能與Zeptol-2020相當,同樣因產品質量和成本等原因沒有實現商業化生產。丁腈橡膠只能在120℃以下長期使用。
汽車、石油工業的發展,橡膠部件除要求耐油外,還需具有良好的耐熱、耐高溫、高壓、耐氧等特性。普通丁腈橡膠(NBR)已遠不能滿足這些要求,盡管其中一些用途已為氟橡膠所取代,但氟橡膠價格昂貴。因此人們開始探求對NBR性能的改進,氫化丁腈橡膠就是為了滿足這種新的需要而開發成功的。HNBR的耐高溫性為130~180℃,耐寒性為-55~-38℃且機械性能優良,與其它聚合物相比更能滿足汽車工業的要求。用ZnO/甲基丙烯酸(MAA)補強的HNBR可制作三角帶、等規三角帶、多用三角環的底層膠、隔振器等;也可制備密封圈、密封件,耐熱管等。在石油鉆井中,要求橡膠制品必須耐受高溫、高壓、酸、胺、氫化丁腈橡膠其耐寒性能優于氟橡膠,耐酸性汽油是普通丁腈橡膠(NBR)的5倍多。HNBRZN43259
近幾年,在一些新機型上也大量使用了一些特種橡膠(包括HNBR)。贊南ZN43259
目前全球能夠產業化生產HNBR的幾家公司均采用溶液法NBR催化加氫的工藝技術,具體工藝技術細節和工廠運行都屬于企業的商業機密,沒有公開的披露。但是有據可查的是各家所采用的加氫催化體系,瑞翁公司采用的是高活性、高選擇性的以二氧化硅為載體的非均相鈀系催化劑(Pd/SiO2),阿朗新科采用的是均相銠系催化體系,贊南科技則獨辟蹊徑,采用**的“詹氏催化劑”(釕系催化劑),成功解決了氫化丁腈橡膠工業化生產中的催化加氫活性、選擇性、產品后處理等關鍵技術問題,通過“詹氏催化劑”獨特的聚合物復分解加氫反應催化作用,有效地控制了HNBR生膠凝膠含量、分子量及分子量分布等直接影響膠料加工工藝性能的化學結構,開發出了不同門尼粘度(20-130)、不同丙烯腈含量(20-50 %)以及不同飽和度(氫化度80-99 %)的Zhanber® HNBR系列產品。贊南ZN43259
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