發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),如果一些摩擦部位得不到適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑,就會(huì)產(chǎn)生干摩擦。實(shí)踐證明,干摩擦在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量足以使金屬熔化,造成機(jī)件的損壞甚至卡死(許多漏水或漏油的汽車出現(xiàn)拉缸、抱軸等故障,主要原因就在于此)。因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中的摩擦部位給予良好的潤(rùn)滑。當(dāng)潤(rùn)滑油流到摩擦部位后,就會(huì)粘附在摩擦表面上形成一層油膜,減少摩擦機(jī)件之間的阻力,而油膜的強(qiáng)度和韌性是發(fā)揮其潤(rùn)滑作用的關(guān)鍵。但是又不能用量過(guò)大,因?yàn)榱窟^(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生平方關(guān)系的阻力,對(duì)轉(zhuǎn)速影響,所以在用量上要特別注意。燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的熱量,只有一小部分用于動(dòng)力輸出以及摩擦阻力消耗和輔助機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)上;其余大部分熱量除隨廢氣排到大氣中外,還會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻介質(zhì)帶走一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)中多余的熱排出機(jī)體,否則發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)由于溫度過(guò)高而燒壞。這一方面靠發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系來(lái)完成,另一方面靠潤(rùn)滑油從氣缸、活塞、曲軸等表面吸收熱量后帶到油底殼中散發(fā)。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作中,會(huì)產(chǎn)生許多污物。如吸入空氣中帶來(lái)的砂土、灰塵,混合氣燃燒后形成的積炭,潤(rùn)滑油氧化后生成的膠狀物,機(jī)件間摩擦產(chǎn)生金屬屑等等。這些污物會(huì)附著在機(jī)件的摩擦表面上,如不清洗下來(lái),就會(huì)加大機(jī)件的磨損。另外,大量的膠質(zhì)會(huì)使活塞環(huán)粘結(jié)卡滯,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,及時(shí)將這些污物清理,這個(gè)清洗過(guò)程是靠潤(rùn)滑油在機(jī)體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)來(lái)完成的。
鎳系順丁橡膠的工序主要可分為:(1)催化劑、單體溶液和助劑的配制與計(jì)量;(2)丁二烯的聚合;(3)橡膠的凝聚;(4)橡膠的脫水和干燥;(5)單體、溶劑的回收和精制。如圖所示:陳化后的Ni-Al陳化液和稀釋后的B溶液與單體丁二烯、溶劑油一起從釜底進(jìn)入聚合首釜,單體濃度為19-22 wt%,在攪拌下混合均勻并發(fā)生聚合反應(yīng)。首釜反應(yīng)生成的膠液從釜頂流出,再?gòu)牡诙酆细母锥?,如此再通過(guò)第三聚合釜。聚合釜溫度為65-90℃,聚合時(shí)間為1.5-2小時(shí),終聚合轉(zhuǎn)化率約為85%。從第三聚合釜頂部流出的膠液和終止劑以及防老劑一起進(jìn)入終止釜,混合均勻后,被終止的膠液被送入膠罐儲(chǔ)存。后膠液由膠液泵送入凝聚釜,用水蒸氣將溶劑油和未反應(yīng)的丁二烯蒸出并送到回收精制系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)利用,凝聚后的橡膠顆粒再經(jīng)過(guò)洗膠罐洗滌、脫水機(jī)脫水和擠壓干燥機(jī)干燥后,即可壓塊包裝入庫(kù)了。
1910-1911年,前蘇聯(lián)用堿金屬引發(fā)丁二烯聚合得到橡膠狀物質(zhì)。20世紀(jì)30年代初,德國(guó)和前蘇聯(lián)開(kāi)始生產(chǎn)以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱為丁鈉橡膠,其結(jié)構(gòu)規(guī)整性差,物性和加工性能不好,還不能算做順丁橡膠。20世紀(jì)50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實(shí)踐,促進(jìn)了順丁橡膠合成技術(shù)的迅速發(fā)展。1956年,美國(guó)以AlR3-TiBr4催化體系合成順丁橡膠。隨后鈷系、鎳系及稀土系(釹系)催化劑相續(xù)發(fā)展,順丁橡膠生產(chǎn)能力已僅次于丁苯橡膠,合成橡膠各膠種第二位 。2013年世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬(wàn)噸/年。
我國(guó)在上世紀(jì)70年代采用自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了順丁橡膠工業(yè)化生產(chǎn),采用的是鎳系催化劑,其生產(chǎn)技術(shù)一直處于世界水平行列。中國(guó)石化、中國(guó)石油和一些民企均擁有鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置,2011年總產(chǎn)能達(dá)66萬(wàn)噸/年,產(chǎn)品銷往。未來(lái)幾年,我國(guó)鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計(jì)我國(guó)鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將超過(guò)100萬(wàn)噸/年。
稀土順丁橡膠因其的性能被視為鎳系順丁橡膠的升級(jí)品種,逐漸被工業(yè)界所重視。稀土順丁橡膠與鎳系順丁橡膠相比具有較高的彈性、較好的拉伸性能、較低的生熱和滾動(dòng)阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機(jī)械性能,符合輪胎在高速、節(jié)能、安全、環(huán)保等方面發(fā)展的需要,常用于綠色輪胎。中國(guó)早在上世紀(jì)60年代就開(kāi)始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1998年在國(guó)家863計(jì)劃的支持下,中國(guó)石油錦州石化公司在鎳系萬(wàn)噸級(jí)順丁橡膠生產(chǎn)裝置上成功地生產(chǎn)出了稀土順丁橡膠。2011年,中國(guó)石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國(guó)稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了零突破。2012年,中國(guó)石化北京燕山分公司3萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來(lái)幾年,我國(guó)將新增20多萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時(shí)中國(guó)稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達(dá)30萬(wàn)噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國(guó)。