异戊橡胶产品质量对比测试与分析

翟月勤，黄世英，刘俊保，汤妍雯，曹帅英

(中国石油兰州化工研究中心 全国橡标委合成橡胶分技术委员会，甘肃 兰州 730060)

异戊橡胶(IR)是异戊二烯合成的一种橡胶,结构和性能与天然橡胶(NR)相似，因此被称为合成天然橡胶[1]，广泛应用于轮胎、胶带、胶管、胶鞋等橡胶制品[2]。我国第一套IR生产装置在2010年4月由广东茂名鲁华化工有限公司建成并投产，设计能力为15 kt/a，填补了我国IR生产历史的空白。随着合成橡胶的产业升级和产品结构的调整，我国多套IR装置建设，2015年末 IR装置产能将达到或超过350 kt/a[3]，将成为世界大的IR生产国。

我国IR装置在逐步投产，橡胶产品虽已上市，但IR产品标准国内却尚属空白。根据产品标准制定的相关要求，设置了反映IR产品质量状况的技术指标，开展了国外同类产品质量剖析、国内IR生产单位进行的产品质量数据积累、国内外样品质量对比分析等工作。确保制定所得IR产品标准既具有先进性又能充分代表国内生产水平，以便规范IR生产市场有序发展，提高IR产品质量。

1 实验部分

1.1 原料

IR SKI-3和稀土IR SKI-5PM：俄罗斯RUT公司；钛系IR 2200：日本瑞翁公司。通用型IR(IR60、IR70、IR80、IR90)：茂名鲁华化工有限公司(以下简称A企业)；环保型IR(IR60F、IR70F、IR80F、IR90F)：A企业和青岛伊科思新材料股份有限公司(以下简称B企业)。

1.2 仪器设备

MV2000型门尼黏度计：美国阿尔法科技公司：BL-6175-BL-150型开炼机：宝轮精密检测仪器有限公司；XLB-D/Q型平板硫化机：青岛光越橡胶机械制造有限公司；GT-TCS-2000型电子拉伸试验机：高铁检测仪器有限公司。

1.3 分析测试

门尼黏度按照GB/T 16584—1996[4]测定；挥发分含量按照GB/T 24131—2009方法A[5]测定；灰分含量按照GB/T 4498.1—2003[6]测定；铁含量按照GB/T 11202—2003[7]测定；铜含量按照GB/T 7043.2—2001[8]测定；丙酮抽出物按照GB/T 3516—2006[9]测定；防老剂含量用分光光度计测定；硫化橡胶拉伸应力应变性能按照GB/T 528—2009[10]测定。

2 结果与讨论

2.1 通用型IR

2.1.1 国外样品测试

将俄罗斯SKI-3、日本瑞翁2200进行门尼黏度、挥发分、灰分、拉伸强度、扯断伸长率测试，结果见表1和表2。

表1 俄罗斯SKI-3测试结果

表2 日本瑞翁2200测试结果

由表1和表2看出，国外产品的挥发分质量分数为0.40%～0.54%，灰分为0.20%～0.27%，俄罗斯SKI-3与日本瑞翁2200的生胶门尼黏度有明显不同，其它测试结果相差不大。

2.1.2 国内A企业IR质量状况

对国内A企业IR产品，进行30批次检测和数据统计，各项指标质量波动区间及俄罗斯SKI-3的技术要求见表3。

表3 国产通用型IR质量波动区间

从表3可以看出，国内外产品门尼黏度波动区间大致相当，国内IR挥发分含量的质量波动上限稍高于SKI-3，灰分含量的质量波动上限低于SKI-3。国内外IR的质量基本处于同一水平。

2.1.3 国内外同类样品测试结果

俄罗斯SKI-3和国产IR70属于同类产品，日本瑞翁2200和国产IR 90属于同类产品，各项指标测试结果见表4。

表4 国内外通用型IR测试结果

由表4可以看出，国产通用型IR与国外同类产品的测试结果基本一致，质量处于同一水平。

2.2 环保型IR

2.2.1 国外样品测试

将环保型IR俄罗斯SKI-5PM、日本瑞翁2200进行测试，各项指标测试结果见表5。

表5 国外环保型IR测试结果

从表5可以看出，2种胶的门尼黏度测试结果不同，SKI-5PM挥发分测试结果偏高，日本瑞翁2200的铁含量、丙酮抽出物测试结果偏高，灰分含量测试结果基本一致。

2.2.2 国内A企业IR质量状况

对国内A企业IR产品，进行30批次检测和数据统计，各项指标质量波动区间及俄罗斯SKI-5PM的技术要求见表6。

表6 环保型IR质量波动区间(A企业)

从表6可以看出，门尼黏度的波动区间小于SKI-5PM的要求，挥发分、灰分、铁含量、铜含量上限均小于SKI-5PM的要求，总体质量优于国外同类产品。

2.2.3 国内B企业IR质量状况

对国内B企业IR产品，进行30批次检测和数据统计，各项指标质量波动区间及俄罗斯SKI-5PM的技术要求见表7。

表7 环保型IR质量波动区间(B企业)

从表7可以看出，门尼黏度的质量波动区间小于SKI-5PM的要求，挥发分、灰分、铁含量、铜含量与SKI-5PM的基本相当。

2.2.4 国内外同类样品测试结果

日本瑞翁2200和国产IR90F属于同类产品，俄罗斯SKI-5PM和国产IR80F属于同类产品，各项指标测试结果见表8。

从表8可以看出，国产环保型IR与国外同类日本瑞翁2200、俄罗斯SKI-5PM产品质量基本处于同一水平。

表8 国内外环保型IR测试结果

3 结 论

(1) 国产通用型IR、环保型IR通过30批次样品测试，数据统计的质量区间基本反映国内IR的生产现状，可以作通用型IR、环保型IR产品标准技术指标制定的依据。

(2) 国产通用型IR、环保型IR与俄罗斯、日本瑞翁同类IR样品在相同的条件下，测试结果基本一致，依据IR统计的质量区间制定的产品标准水平与国外的标准水平基本相当。

参 考 文 献：

[1] 李金玲，李树丰，董长河,等.IR生产技术研发进展及市场前景展望[J].弹性体，2012，22(5)：80-83.

[2] 孙欲晓，李江利，郭滨诗,等.IR国内外现状及发展建议[J].弹性体，2009，19(6)：60-64.

[3] 赵彦强，王富民，刘姜,等.IR凝聚生产工艺技术分析[J].弹性体，2009，23(5)：53-56.

[4] 刘培忠，陈春丽.GB/T 16584—1996橡胶 用无转子硫化仪测定硫化特性[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，1996.

[5] 方芳，孙丽君，沈海陇,等.GB/T 24131—2009生橡胶挥发分含量的测定[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,2009.

[6] 李晓银，卢光,杨芳,等.GB/T 4498.1—2003橡胶灰分的测定[S].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,1997.

[7] 马琳.GB/T11202—2003橡胶中铁含量的测定1,10-菲罗啉光度法[S].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,2003.

[8] 房海珍，邹涛.GB/T 7043.2—2001 橡胶中铜含量的测定 二乙基二硫代氨基甲酸锌光度法[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,2001.

[9] 苍飞飞，张红梅，李和平,等.GB/T 3516—2006橡胶溶剂抽出物的测定[S].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,2006.

[10] 谢君芳，丁晓英，赵凌云.GB/T 528—2009 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定[S].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,2009.