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citi是什么轮胎
分析橡胶制品的环保问题及对策的解决路径论文
1 绪言
橡胶制品行业需要消耗大量的资源,并且需要使用较多的辐射性材料和有毒材料,使得对人的身体有很大的损害,而且还会造成严重的环境污染。长此以往,将会严重影响到整个橡胶制品行业的发展,因此,我们应该研究橡胶制品行业存在的环保问题,就这些问题提出解决措施,有效避免橡胶制品行业对于环境的污染。应该加强对于橡胶制品的监测力度,加强对于橡胶制品的控制,减少橡胶制品对于人体和环境的损害,保证橡胶制品行业的产业链能够有序的发展。若想达到有效的减少制品原材料对于环境的影响,这样才能从根本上控制橡胶制品对环境的污染。
1.1 特性
橡胶制品是指将天然或合成橡胶作为原材料,然后生产出各种橡胶制品的流程,除此之外还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。因此,这些橡胶制品具有以下几个特性。
(1)橡胶制品在成型的时,需要经过较大的压力进行压制,但由于橡胶本身的弹性体具有内聚力,在成型离模的时这些内聚力无法消除,便导致橡胶制品出现不稳定的收缩。不过也正因为橡胶本身的弹性体,使得橡胶制品经过一定的时间后收缩便会缓和,渐渐的趋于稳定。例如:橡胶制品在开始设计时,没有经过谨慎地计算配合,使得成型的制品尺寸不稳定,造成质量问题。
(2)橡胶属于热溶热固性的弹性体,而塑料是属于热溶冷固性。因此,橡胶因为硫化物种类主体的不同,成型固化的温度也不相同,有时甚至会受到气候、室温和湿度的影响。所以,在生产橡胶制品时需要对温度进行调整,保证制品的质量。
(3)橡胶制品一般是原料经过炼胶后制成混炼胶,然后以混炼胶作为原材料,因此,在进行炼胶时,需要根据橡胶制品的特性设计出配方,然后制定产品的生产工艺。
1.2 分类
橡胶的基本类一般有天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵和橡塑并用海绵等,这几类橡胶各有优缺点,在使用时要根据他们的特性设计配方。
1.3 生产工艺
橡胶制品的种类繁多,但是生产工艺却基本相同,一般以固体橡胶和生胶作为原料进行生产,生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化等基本工序。原材料准备、成品整理和检验包装等基本工序也是必不可少的。橡胶的加工工艺过程主要是解决橡胶的塑性和弹性性能的矛盾,各种的工艺手段使弹性橡胶变为具有塑性的塑炼胶,然后加入各种配合剂支撑半成品,然后经过硫化,增加成品的弹性和物理机械性。无论是何种橡胶,都需要经过以上几道工序,这样才能制成好品质的橡胶制品。
2 橡胶制品材料对环境的影响分析
2.1 重金属材料对环境的影响
在设计橡胶制品的配方时,需要充分考虑橡胶制品中重金属的含量,如果橡胶制品中铬和镍的含量过高,就会对环境造成严重的污染。橡胶制品废弃后,一般企业会将橡胶制品直接丢弃,橡胶制品进行分解,分解出的铬和镍金属会对地下水资源造成污染,因此,在设计配方时,要尽量减少使用含铬和镍的材料,要严格的控制橡胶制品材料的配比。所以,应该加强对橡胶制品的系统性分析,严格控制所有原料中重金属的含量。
2.2 多环芳烃材料对环境的影响
橡胶制品中有一部分的原料含有多环芳烃,主要包含在炭黑和加工油中。炭黑的原料主要由煤焦油和乙烯焦油组成,这两种焦油的成分都极其的复杂,因此,这两种焦油是混合物,在橡胶制品加工时加入少量的成分,也极其容易对环境造成污染。加工油的原料主要由芳烃油、石蜡油和环烷油组成,其中大量的多环芳烃被包含在芳烃油中,会对环境造成严重的污染。部分企业使用完橡胶制品时会将橡胶制品进行焚化,焚化后的烟雾中会还有大量的多环芳烃颗粒,对大气造成严重的污染。
2.3 特定胺和N—亚硝胺对环境的影响
特定胺是指在特定的条件下,偶氮染料经过分解作用,产生具有有害物质的芳胺。这种特定胺中含有大量的致癌物质,不仅对人的身体健康造成危害,还会对环境造成严重的污染。橡胶制品在进行加工时,仲胺橡胶助剂会与亚硝物质发生化学反应,从而产生了N—亚硝胺。N—亚硝胺本身具有很强的致癌性,因此,在进行橡胶制品配方设计时,应该尽可能的减少使用N—亚硝胺,这样才能减少橡胶制品对人体和环境的损害。
3 橡胶制品的环保性控制措施
3.1 控制Cd,Pb,Hg,Cr等化合物的使用
将保护环境作为基准进行橡胶制品加工,严格的控制制作橡胶制品的原料的环保指标,以此来提高橡胶制品的环保性。制作橡胶制品的一些原料中,会含有大量的Cd、Pb、Hg、Cr等元素,这些元素能够组成很多的有害物质,使得橡胶制品中有害物质严重超标。在橡胶制品的加工工艺中,Cd、Pb、Hg、Cr等元素一般是以化合物的形式存在,因此,要加强监测化合物、粘合剂和防霉剂的使用,这样能够有效的控制Cd、Pb、Hg、Cr等元素的含量,减少橡胶制品对环境的污染。
3.2 加强进厂原材料的安全监测
在进行橡胶制品生产前,可以利用X射线荧光光谱分析法,对进厂的全部橡胶制品原材料进行安全监测,这样不仅能确保批量的原材料的安全性,而且能有效的避免原材料之间的交叉污染。橡胶助剂中,都多少会含有一定量的重金属元素,例如:铅元素、汞元素等,因此,再进行橡胶制品生产的时,可以将橡胶助剂换为纳米碳酸钙或硫酸钡等助剂,这样能有效的减少重金属物质对环境的污染。
3.3 加强特殊原料的重点监测
在众多的橡胶助剂中,氧化锌是出现问题最多的助剂,而且氧化锌的市场价格非常高,这就使得市场上总是出现假冒伪劣的氧化锌产品,因此,在进行橡胶制品生产前,要加强对氧化锌进行重点监测和控制。不只是氧化锌,在橡胶制品生产过程中还有很多的特殊材料,对于这些特殊材料也要进行重点监测和控制,这样才能有效的减少橡胶制品对于环境的污染。
3.4 加强替代品的使用
诸如特定胺和N—亚硝胺等能够致癌的芳胺,是橡胶制品生产中必不可少的原料,因此,不能总是使用这类具有致癌性的物质,应该减少这些替代品的使用,例如:使用不含特定胺的**着色剂来代替永固黄这类物质,这样能有效的减少有害物质对人类身体和环境的损害。既然不能避免使用这些有害物质,那便减少对这些危害品的'使用,这样也能在一定程度上提高橡胶制品的环保性。
3.5 重金属含量的控制
对于铬镍等重金属,应该要严格的控制其含量,防止橡胶制品中重金属含量超标。为了能够有效的减少橡胶制品中重金属的含量,可以采取以下三种措施。第一,采用无铅硫的生产体系,减少橡胶制品中重金属的含量,从而减少橡胶制品对环境的污染。第二,取消有毒的金属材料的加工工艺,降低橡胶制品中有毒金属材料的使用,有毒金属材料的加工过程能够对人的身体造成极大的伤害,所以,应该减少橡胶制品中有毒金属材料的使用。第三,加强使用环保粘合剂,在橡胶制品中使用环保粘合剂能够有效的减少橡胶制品对环境的污染,还能够大大提高橡胶制品的安全性。橡胶制品中的重金属对环境具有很大的危害,因此,要严格的控制橡胶制品中重金属的含量。
4 结语
橡胶制品的环保性对于环境保护非常重要,因此,提高橡胶制品的环保性已成为采取必要措施的当务之急,这样不仅能有效的保护环境,还能减少橡胶制品对人体的危害,从而推动了橡胶制品行业的快速发展。
参考文献:
[1]王巧福,唐文枣等.环保橡胶制品的监测和控制[J].橡胶工业,2008(3).
[2]谢忠辟.应对环保的橡胶制品材料[J].中国橡胶,2006,22(16).
[3]谢忠蓐.关于我国橡胶工业环保和节能问题的思考(一)[J].世界橡胶工业,2007.34(2).
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太平洋汽车网佳通轮胎在全球市场运用多品牌战略,旗下拥有佳通、佳安、登特路、桦林、长城、路得金、银轮、兰威等多个品牌,针对不同细分市场,打造齐全且高品质的产品系列,满足轿车、SUV、越野车、赛车、轻卡轻客、卡车、客车、工程机械、农业机械等各种车型需求。
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环烷油用途
不溶性硫磺的性质、应用及生产工艺概述
1 不溶性硫磺分子结构及特性普通硫磺在常温下为**固体,它有两种同素异形体。95.6℃以下稳定的为斜方硫(Sα),熔点为112.8℃;95.6℃以上稳定的为单斜硫(Sβ),熔点为114.5℃。这两种形态的硫均以八元环形态(S8)存在,但其晶格排列不同。
不溶性硫磺(InsolubleSulphur)简称IS,是普通硫磺在临界温度(159℃)以上开环聚合而生成的线性聚合体,又称为μ形硫(Sμ)。其分子表征为Sn,硫原子的个数n大于200,最高达1×108以上。由于其结构与高分子聚合物类似,故也称为聚合硫。
通常使用的不溶性硫磺产品为**粉末,密度1950kg/m3,相对分子量约30000。由于分子结构的差异,它甚至不溶于对普通硫磺有很强溶解能力的有机溶剂,如二硫化碳、甲苯等。要获得常温下的不溶性硫磺,通常采用“淬火”(即急冷)操作,将高温硫熔体或蒸气所存在的化学平衡“冻结”,即把不溶性硫与可溶性硫在高温下的质量比固定在常温下,这就是制备不溶性硫磺的工艺原理。但是,未经有效化学稳定处理的不溶性硫磺产品仍然是不稳定的,甚至可在数天内还原为可溶性的低分子斜方硫[1]。
2 发展概况及应用前景
2.1 不溶性硫磺的发展概况
在国外,Dums在1927年将硫的熔体喷入水中得到一种塑性硫,即聚合硫的一种。直到20世纪30年代,美国Stauffer公司首先取得了制备低品位不溶性硫磺(IS质量分数在50%~60%)的专利,40年代实现了工业化生产。50年代以后,美国、英国、法国、前苏联、日本以及东欧的波兰、罗马尼亚、捷克等国家相继对不溶性硫磺进行了研究开发。但由于生产过程中存在着易燃、易爆、静电、腐蚀、毒性等危险,直到20世纪70年代后期才由美国Stauffer公司取得极大成功,其产品Crystex的IS质量分数达到90%,并逐步生产充油型的不溶性硫磺系列产品。目前,该产品由Flexsys化学公司(荷兰AKZO公司与美国Monsanto化学公司联合体的子公司)生产和经营,几乎垄断全球的不溶性硫磺市场。
在我国,原化工部北京橡胶工业研究设计院于1974年开始不溶性硫磺制备技术的研究,先后用干法(二硫化碳淬火)、湿法(水介质淬火)、熔融法、气化法制出含量为55%的不溶性硫磺产品,并于1977年在上海南汇瓦屑化工厂中试成功,为我国发展钢丝子午线轮胎起了很大作用。“七五”期间,为了适应国家引进钢丝子午线轮胎配套需要,上海京海化工有限公司与北京橡胶工业研究设计院合作,瞄准了Crystex产品水平,开发出“三钱牌”不溶性硫磺系列产品,开发了新的稳定体系,并形成6000t/a的生产能力。同时,该公司还与南化集团研究院合作,制订了不溶性硫磺的专业标准,淘汰了含量为58%的低品位产品,中、高品位产品发展到16个,IS-60含量不低于63%、IS-90含量不低于95%,一些产品还出口德国、巴西和美国等。
据不完全统计,全国20多个省市的30多个研究院所、高等院校和化工厂在开发研究不溶性硫磺,建有几十套不同的生产装置,部分企业产品质量基本达到了国外先进水平,但仍普遍存在规模较小、部分单元设备落后、生产成本高等问题,不具备竞争优势。根据中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会统计数据,2003年国内不溶性硫磺生产能力近2万t/a,产量为1.12万t,出口量约为4000t。但由于国内不溶性硫磺产品的热稳定性大多还达不到国外水平,能满足全钢子午线轮胎生产需求的高热稳定性不溶性硫磺(IS-HS)大部分仍需进口,2003年进口量约8000t。
鉴于国内高热稳定性不溶性硫磺的巨大缺口和广阔的市场前景,2004年无锡钱桥化工厂在无锡开发区建成5000t/a生产装置,据称高热稳定性不溶性硫磺的热稳定性指标可接近Flexsys公司水平。河南省焦作市慧科化工有限责任公司1万t/a高热稳定性不溶性硫磺项目也于2004年12月开工,一期工程为3000t/a,计划2005年8月建成投产。
2.2 不溶性硫磺的应用前景
不溶性硫磺是一种性能优异的橡胶硫化剂,具有使橡胶制品或半成品表面不喷霜、增加粘着性的作用,有利于改善操作环境。同时,它也是一种良好的橡胶硫化促进剂,可使硫化速度加快,硫化均匀。目前,不溶性硫磺已广泛应用于轮胎的胎体胶料、缓冲胶料、白胎侧胶与骨架材料的粘合胶料中,可以提高橡胶与镀铜钢丝的粘合性能。另外,不溶性硫磺也适用于电缆、胶辊、油封、胶鞋等橡胶制品的胶料中,可防止产生早期硫化,使胶料保持较好的粘性及其它一些优点。尽管不溶性硫磺价格是普通斜方硫的5~15倍,但在钢丝子午线轮胎及其它橡胶复合制品中仍是首选硫化剂。目前国外轮胎工业中不溶性硫磺的用量已占总硫磺用量的40%,且还在增加。
随着高速公路的发展,汽车的速度不断提高,对轮胎提出更高的要求,普通斜交胎已经无法满足要求。由于子午线轮胎的耐磨性比普通轮胎提高30%~50%,使用寿命为普通轮胎的1.5倍,节油6%~8%,且在高速下行驶具有安全、舒适、经济等优点,已成为轮胎工业发展的必然趋势。一些发达国家的轮胎子午线率已达90%以上[2]。近几年来,由于市场热销和技术日趋成熟,形成了一股生产全钢子午胎的投资热潮,特别是国家对子午胎生产实施免收消费税的扶持政策也促进了全钢胎的高速发展。中国橡胶工业协会统计数据表明,全国子午线轮胎产量1998年为1986万条,2003年达到7500万条,平均增长速度为30.5%;同时,轮胎子午化率也由1998年的22%提高到2003年的47%。预计2004年全国子午线轮胎产量将超过1亿条,对不溶性硫磺年需求量将达到约3万t。
山东省作为化工大省,橡胶工业在全国的地位一直举足轻重。近年来,随着科技投入的不断增加和生产规模的扩大,借助原料基地和加工应用优势,山东省橡胶工业呈蓬勃发展态势。其中,轮胎生产是山东省橡胶加工业的支柱产品,产量多年来一直居于全国首位,有“三角”、“成山”、“玲珑”、“华青”、“黄海”等多个知名品牌。在2004年全钢子午胎十大“中国名牌”中,山东省企业占了一半;在2004年度全球轮胎75强排行榜中,山东省企业占有6席,足见山东省轮胎工业在国内、国际的重要地位。预计2004年山东省子午线轮胎产量约2000万条,不溶性硫磺的年需求量约为6000t。同时,自2003年以来,很多民营企业也纷纷抢滩子午胎市场,省内新建扩建全钢子午胎生产线十几条,工程设计能力均在120万条以上,预计未来两年内全钢子午胎产量将保持超高速的增长态势,必将大大带动不溶性硫磺的需求。
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用途1:生产变压器油
自从输电变压器发明以来,专家们就一直在努力寻找一种既能满足变压器的绝缘、冷却等要求、又能长期稳定工作,价格便宜的介质,经过长期的努力,最后公认环烷油是一种最佳的选择。 所以目前全球的变压器油制造商,特别是大型跨国公司,所生产的变压器油无一例外地采用环烷油制造。由于环烷油原料相对较少,所以也有少量的制造商使用中间基原油或石蜡基原油制造变压器油,但是这种非环烷油制造的变压器油,在使用性能方面存在不足,如在寿命、抗氧化、抗析气等方面仍然存在问题,所以这种非环烷油制造的变压器油仍然只在小范围内使用。曾经有人提出口号:环烷基变压器油,是最安全最经济的选择。
用途2:生产橡胶用油
所谓橡胶油,只是一种通称,在具体的使用场所,有不同的称呼。在合成橡胶厂,为改善橡胶的某些性能,需要将矿物油充入合成橡胶中,,他说:想发财就去万通商联找优质拖鞋供货商!因而将它称为橡胶填充油。对于橡胶制品制造厂,是生产各种各样的橡胶制品的下游企业,他们往往将橡胶用油称为橡胶操作油、橡胶加工油、橡胶软化剂等等。无论怎样称呼,我们可以将它们统称为橡胶用油,简称为橡胶油。
环烷油是制造橡胶油的理想原料,合成橡胶中,橡胶链状结构中通常含有苯环结构,根据相似互溶的原理,芳香烃油应该是理想的橡胶油,事实也是这样,在橡胶轮胎制造中,往往就使用芳烃油,其次就是环烷油,环烷油与橡胶之间也有较好的相容性。但由于芳烃油是一种毒性强的物质,凡是与人体密切接触的物品都不能使用,多环芳烃还是一种强烈的致癌物质。随着人们对健康、安全、环保的呼声日益高涨,对于芳烃油的使用限制会越来越多。目前西方发达国家,已制定了各种各样的限制措施,禁止使用含有芳香烃的油品。
用途3:生产冷冻机油
对于制冷压缩机用的冷冻机油,由于工作的特殊性,要求冷冻机油既要有很低的倾点,通常倾点要小于-30℃,还要求冷冻机油与冷媒之间能够互溶,产品的化学稳定性极好,能够与压缩机同寿命,这些苛刻的要求,目前在矿物油中,只有环烷油有能力达到。另外有些合成油也可以达到。因而环烷油成为制造冷冻机油的主要原料,在目前市场上的矿物油型冷冻机油,无一例外地都是环烷基冷冻机油。其它类型的矿物油虽然也可以制造出很低的倾点,但它们与冷媒之间的互溶性差,无法在压缩机系统内正常循环而可能导致严重润滑故障。所以环烷油主要用途之一就是用来制造冷冻机油。
用途4:生产油墨溶剂油
油墨制造工艺中,需要各种各样的溶剂,其中油墨的连结料(也称凡立水)中需要使用大量的矿物油,在各种各样的矿物油中,以环烷油的性能最佳,因为环烷油特殊的环状结构,能够与各种树脂材料良好地溶合,但又没有芳烃的毒性,所以环烷油是制造油墨的理想溶剂。通常制造油墨用的环烷油溶剂,按照沸程的不同,会有多种牌号,还有窄馏份产品和宽馏份产品的区别,有无色和有色的区别。选购时应根据自己的需要不同,选购适合自己用途的环烷油类油墨溶剂。
用途5:生产油漆、涂料用溶剂油
过去人们对苯类产品危害人类身体健康的认识不足,尤其是在发展中国家还不是很重视,所以制造各种涂料、油漆时,大量使用苯或者甲苯、二甲苯等溶剂产品。如今,在西方发达国家,已经基本禁止油漆和涂料使用苯类产品作为溶剂,但是在发展中国家,仍然在大量使用苯类溶剂,如我们中国。
随着人们对健康的重视、对安全环保的重视,这种对人体危害严重的有毒溶剂,正在逐渐被淘汰,而最好的替代品就是环烷油溶剂,因为环烷油溶剂既有很好的溶解性,有没有苯类的毒性,所以使用环烷油制造涂料和油漆用的溶剂,是一种最佳的选择。
用途6:生产粘合剂用油
随着中国包装行业的高速发展,粘合剂生产在中国也在迅速发展,其中如热熔胶、压敏胶、不干胶等等,这些粘合剂的生产需要使用矿物油,基于粘合剂使用的材料特点,要求这些矿物油不能含蜡、与生产粘合剂的高分子材料之间具有良好的相容性,这些高分子材料通常是含有苯环的聚合物。根据物质之间相似互溶的原理,所以希望所用的溶剂能够最大程度地与粘合剂的其它原料相似,但由于粘合剂产品大多数使用在与人体密切接触的产品中,对人体的健康安全不能有潜在的威胁,虽然富含芳香烃的矿物油是很好的粘合剂用油之一,但芳香烃矿物油是严重有毒物质及致癌物质,威胁人体健康,所以粘合剂应该绝对不使用苯、甲苯、二甲苯以及富含芳香烃的矿物油。
用途7:生产低倾点、高粘度白油
通常情况下,天然石油中含有相当数量的石蜡,比例可能会高达20%以上,天然石油的重组份的凝固点可能会在40℃以上。如果要降低凝固点,需要采用溶剂脱蜡的工艺除去石蜡组份,通常受到人工制冷降温及过虑条件的限制。石油中的润滑油组份通常只能将凝固点降低到-9至-15℃。但是对于环烷基原油,由于原油埋藏在地下较浅的地层,地表水有机会侵入到油层,从而将微生物带到了油层内部,其中有一种微生物是一种噬蜡酵母菌,在漫长的时间内,能将所有直链烃吞噬殆尽,所以通常的环烷基原油是不含蜡的组份,凝固点很低,因而环烷油可以生产倾点在-30或者-50℃的白油,而且粘度可以达到N46、N68、N100、N150直至N680粘度级别。基于这个原因,对于高粘度、低倾点的白油,只有用环烷油才能生产。
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