丁腈橡胶的生产设计

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丁晴橡胶配方设计

丁晴橡胶配方设计

TT 固化后呈半凝固态,对许多基材的粘附性和密封 性能良好,具有极优的抗冷热交变性能; 可通过改变温 度来控制凝胶时间,便于生产线操作; 固化过程中无副 产物产生,无收缩,无内应力;具有优异的电气绝缘性 能和耐高低温性能(-60℃~260℃); 凝胶受外力开裂后 可以自动愈合,同样起到防水、防潮的作用,不影响使 用效果; 具有优良的耐水、耐臭氧、耐电弧、耐气候老 化、收缩率小、防震、硫化后长期使用; 不需要任何底 涂处理就可以对绝大多数材料形成良好的粘接防D 2
最佳的配方
一个好的配方应该是充分发挥本厂生产设备的最佳能力, 同时它是型材良好的质量和最佳的经济效益的三结合。
具体配方设计
丁晴橡胶配方及其作用 JSR N-41 100 氧化锌 氧化锌在橡胶中起促进助剂的作用,提高硫化效 率,使用量约为2~5%。 硬脂酸 硬脂酸在橡胶应用中归属于硫化活性剂,又称助促进 剂!它的作用是加入橡胶中参与硫化反映过程,提高促进剂的活 性,是促进剂进一步充分发挥其最大的促进作用!在生产合成橡 胶过程中需加硬脂酸作乳化剂,在制造泡沫橡胶时,硬脂酸可作 起泡剂,硬脂酸还可用作橡胶制品的脱模剂。 一般胶料中硬脂酸于氧化锌合用!除了与氧化锌合用作为活 性剂以外,在胶料中也同时起到软化剂的作用,能使炭黑在胶料 中分散均匀!
其中材料作用 DM 起到增塑剂或延迟剂的作用。可产生平坦和中 速流化,硫化温度较高,有显著的后效性,不会早期硫 化,操作安全,易分散,不污染,硫化胶耐老化。本品 单独使用硫化速度慢,通常都与秋兰姆、二硫代氨基甲 酸盐、醛胺类、胍类促进剂并用,是G型氯丁胶的优良 抗焦烧剂。主要用于制造轮胎、胶管、胶鞋、胶布等般 工业品。在氯丁胶中还可以起到增塑剂或延迟剂的作用。
(一)对制品性能要求的了解

丁腈橡胶耐高温配方设计

丁腈橡胶耐高温配方设计

丁腈橡胶耐高温配方设计丁腈橡胶是一种优异的橡胶材料,具有优良的耐油性、耐化学性和耐磨性,因此在工业领域得到了广泛的应用。

然而,在一些特殊环境下,丁腈橡胶需要具有更高的耐高温性能,以满足特定的工业需求。

为了开发出耐高温的丁腈橡胶配方,需要进行一系列的配方设计和试验验证。

首先,我们需要了解丁腈橡胶的基本性能和特点。

丁腈橡胶是一种合成橡胶,通常具有良好的耐热性,但在高温下仍然会发生硫化交联断裂和变形。

因此,我们需要通过添加耐高温填料和增塑剂来提高丁腈橡胶的耐高温性能。

常用的耐高温填料包括氧化铝、二氧化硅等,而增塑剂则可以提高橡胶的柔韧性和耐热性。

其次,我们需要设计实验方案,根据丁腈橡胶的基本成分和需要的耐高温性能,选择合适的耐高温填料和增塑剂,并确定它们的添加比例。

然后进行实验验证,通过混炼、硫化等工艺,制备出不同配方的丁腈橡胶样品,并进行性能测试,包括耐热性、耐张强度、耐撕裂性等指标的测试。

在实验过程中,需要注意控制不同配方样品的制备工艺和测试条件,保证实验结果的准确性和可靠性。

根据测试结果,选择性能优异的丁腈橡胶配方,并进行大量的批量生产验证,以确保其稳定性和可靠性。

最后,我们需要对耐高温丁腈橡胶的应用领域进行深入研究,了解工业需求和市场趋势,针对不同的应用场景,优化丁腈橡胶的配方设计,推动其在高温领域的应用拓展。

总之,丁腈橡胶耐高温配方设计是一个复杂且系统的工程,需要充分考虑材料的各项性能指标、工艺条件和应用需求,通过理论分析、实验验证和市场导向相结合的方式,开发出性能优异的耐高温丁腈橡胶材料,为工业生产提供更加可靠和耐高温的橡胶制品。

耐低温丁腈橡胶配方设计要点

耐低温丁腈橡胶配方设计要点

耐低温丁腈橡胶配方设计要点全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:耐低温丁腈橡胶是一种具有优异低温性能的合成橡胶,广泛应用于寒冷环境下的汽车、航空航天、电子产品等领域。

在制备耐低温丁腈橡胶制品时,配方设计是至关重要的环节,直接影响产品的性能和质量。

下面将介绍一些关于耐低温丁腈橡胶配方设计的要点。

选择合适的丁腈橡胶种类。

丁腈橡胶种类繁多,不同种类的丁腈橡胶具有不同的物理性能和化学性能。

在设计耐低温丁腈橡胶配方时,需要根据产品的使用环境和要求选择合适的丁腈橡胶种类,确保产品具有优异的低温性能。

确定配方中的添加剂。

耐低温丁腈橡胶通常需要添加一定量的增塑剂、防老化剂、填料等,以改善橡胶的加工性能、耐热性能和机械性能。

在设计配方时,需要根据产品的具体要求和加工工艺选择合适的添加剂,确保产品具有优异的性能。

控制好各种添加剂的配比。

不同的添加剂对耐低温丁腈橡胶的性能有着不同的影响,因此需要合理控制各种添加剂的配比,以实现最佳的性能调控效果。

配方中的每一种添加剂都应在最佳的使用范围内,避免出现过量或不足的情况。

注意添加剂之间的相互作用。

有些添加剂之间可能会发生化学反应,影响产品的性能和质量。

在设计配方时,需要考虑添加剂之间的相互作用,避免出现不利影响。

可以通过实验验证各种添加剂之间的相互作用,确保配方中的各种添加剂能够协同工作,发挥最佳效果。

进行必要的试验和优化。

设计完配方后,需要进行必要的试验验证配方的性能和质量。

根据试验结果,可以对配方进行调整和优化,进一步改善产品的性能和质量。

通过反复试验和优化,最终确定最佳的耐低温丁腈橡胶配方,保证产品具有优异的性能。

耐低温丁腈橡胶配方设计是一个复杂而重要的过程,需要考虑多个因素并进行综合分析。

只有充分了解产品要求、掌握橡胶材料的性能和处理技术,合理选择配方成分并进行试验验证,才能设计出质量优异的耐低温丁腈橡胶配方,满足不同领域的需求。

希望以上介绍的要点能为从事耐低温丁腈橡胶配方设计的人员提供参考和帮助。

丁腈橡胶耐疲劳配方设计

丁腈橡胶耐疲劳配方设计

丁腈橡胶耐疲劳配方设计丁腈橡胶是一种优质的合成橡胶,具有良好的耐磨损和耐疲劳性能。

在工程应用中,丁腈橡胶广泛用于制作密封件、橡胶垫片、振动减震器等耐疲劳要求较高的零件。

为了提高丁腈橡胶的耐疲劳性能,需要进行合理的配方设计。

合适的橡胶基料选择是提高丁腈橡胶耐疲劳性能的关键。

在丁腈橡胶配方设计中,常使用的橡胶基料有NBR、HNBR等,这些橡胶基料具有良好的耐疲劳性能。

根据具体应用要求,可以选择不同种类和牌号的橡胶基料。

填充剂的选择对丁腈橡胶的耐疲劳性能也有重要影响。

常用的填充剂有耐磨填料、增强填料等。

例如,二氧化硅、炭黑等填充剂可以增强丁腈橡胶的耐疲劳性能,并提高其耐磨损性能。

同时,填充剂的含量也需要合理控制,过高或过低的填充剂含量都会对丁腈橡胶的性能产生不利影响。

添加剂的选择和控制也是丁腈橡胶耐疲劳配方设计的重要因素。

常用的添加剂有硫化剂、促进剂、稳定剂等。

硫化剂可以使橡胶分子之间发生交联反应,增加橡胶的强度和耐疲劳性能;促进剂可以提高硫化反应速度,稳定剂可以延缓橡胶老化速度。

通过合理选择和控制添加剂的种类和含量,可以进一步提高丁腈橡胶的耐疲劳性能。

还可以通过改变硫化体系、调整硫化温度和时间等手段来优化丁腈橡胶的耐疲劳性能。

不同的硫化体系具有不同的硫化特性,对丁腈橡胶的耐疲劳性能有着不同的影响。

调整硫化温度和时间可以控制硫化反应的程度,进而对丁腈橡胶的性能进行调节。

丁腈橡胶耐疲劳配方设计是一个综合考虑橡胶基料、填充剂、添加剂等多个因素的过程。

通过合理选择和控制这些因素,可以提高丁腈橡胶的耐疲劳性能,满足不同工程应用对耐疲劳性能的要求。

在实际应用中,还应结合具体的工程环境和使用条件,进一步优化配方设计,以达到最佳的耐疲劳性能。

丁腈橡胶配方设计

丁腈橡胶配方设计

丁腈橡胶配方设计丁腈橡胶是一种弹性好、耐磨、耐油、抗老化的合成橡胶,广泛应用于汽车、航空、航天、建筑、电子等工业领域。

在进行丁腈橡胶配方设计时,需要考虑橡胶的物理性能要求、使用条件、预期的加工工艺以及成本等因素。

以下是一种基础的丁腈橡胶配方设计:1.原料选择:丁腈橡胶:60份填充剂(炭黑):50份防老剂(RD):1.5份活性剂(ZnO):4份加工助剂(硅石蜡):2份防裂剂(硫):0.8份软化剂(芳烃油):10份促进剂(MBTS):1.2份稳定剂(TMQ):0.5份2.配方设计原理:填充剂:填充剂的添加可以提高橡胶的强度、硬度和耐磨性,炭黑是常用的填充剂,可以提高橡胶的机械性能。

防老剂:防老剂的添加可以提高橡胶的抗氧化性能,延长橡胶的使用寿命。

活性剂:活性剂的添加可以促进硫化反应的进行,提高橡胶硫化的速度和效果。

加工助剂:加工助剂的添加可以改善橡胶的加工性能,使得橡胶更易于加工成型。

防裂剂:防裂剂的添加可以提高橡胶的耐裂性能,延长橡胶的使用寿命。

软化剂:软化剂的添加可以增加橡胶的柔软性和弯曲性,改善橡胶的可塑性。

促进剂:促进剂的添加可以提高橡胶的硫化速度和效果,加快橡胶的硫化反应。

稳定剂:稳定剂的添加可以防止橡胶在长期暴露于高温、氧化等环境下发生劣化。

3.配方比例:根据上述原料选择和设计原理,将各个原料按照配方比例加入到橡胶中,进行混炼、硫化等工艺步骤,最后得到丁腈橡胶。

需要注意的是,丁腈橡胶的配方设计不仅仅包括上述的几种原料和比例,还需要根据具体的使用要求和加工工艺进行调整。

不同的应用领域和使用条件可能需要调整填充剂的种类和比例、添加其他功能性添加剂等。

因此,建议根据具体的使用要求和条件,进行实验研究和调整,以得到最优的丁腈橡胶配方设计。

丁腈橡胶的生产工艺

丁腈橡胶的生产工艺
使用寿命。
添加剂的种类和用量需根据 生产工艺和产品性能要求进
行选择和调整。
添加剂的质量和纯度对丁腈橡 胶的性能也有重要影响,需严
格控制。
03
丁腈橡胶的生产工艺流程
配料与混合
总结词
将各种原材料按照一定比例混合,确 保成分均匀分布。
详细描述
在丁腈橡胶的生产中,需要将各种原 材料按照预定的配方进行精确称量, 并使用混合器将其充分混合,以确保 最终产品的性能稳定。
电性能和机械性能
总结词
丁腈橡胶具有良好的电绝缘性能和机械性能,能够满 足各种电气和机械制品的需求。
详细描述
由于丁腈橡胶的分子结构中含有大量的碳碳双键和极 性基团,这种特殊的结构使其具有良好的电绝缘性能 和机械性能。相对于其他合成橡胶,丁腈橡胶的电绝 缘性能和机械性能更加优异,因此广泛应用于电线电 缆、绝缘材料、密封件等电气和机械制品中。同时, 丁腈橡胶还具有良好的耐磨性和耐疲劳性能,能够在 各种复杂环境下保持良好的机械性能和使用寿命。
05
丁腈橡胶的应用领域
汽车工业
汽车密封条
丁腈橡胶因其优良的耐油、耐热 和耐老化性能,被广泛应用于汽 车门窗、发动机舱和行李箱的密 封条制造。
汽车油封
丁腈橡胶制成的油封具有优良的 弹性和耐油性,能够有效防止润 滑油泄漏,广泛应用于汽车发动 机和传动系统。
石油工业
油田密封件
在石油开采过程中,丁腈橡胶可用于制造油田的密封件,如油管法兰垫圈和螺栓密封圈, 以确保石油运输的安全。
回收再利用
研究丁腈橡胶的回收再利 用技术,减少废弃物的产 生,降低对环境的负担。
低VOC排放
降低生产过程中VOC(挥 发性有机化合物)的排放, 减少对大气环境的污染。

耐低温丁腈橡胶配方设计要点-概述说明以及解释

耐低温丁腈橡胶配方设计要点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述耐低温丁腈橡胶是一种具有优良耐低温性能的橡胶材料,广泛应用于寒冷地区的工程和设备中。

随着气候变化和工程技术的发展,对于耐低温丁腈橡胶的要求也日益提高。

本文旨在探讨耐低温丁腈橡胶配方设计的要点,帮助工程技术人员更好地了解如何有效地设计和优化耐低温丁腈橡胶配方,以提高其在低温环境下的使用性能和寿命。

文章将从耐低温丁腈橡胶的特点、配方设计要点和配方优化方法等方面展开论述,旨在为相关领域的研究人员和工程技术人员提供参考和借鉴。

通过深入分析和研究,可以为未来耐低温丁腈橡胶材料的研发和应用提供有益的指导和支持。

1.2 文章结构:本文主要分为三个部分,具体内容如下:- 第一部分是引言,主要介绍了本文的概述,文章结构和目的。

- 第二部分是正文,包括耐低温丁腈橡胶的特点,配方设计要点和配方优化方法。

- 第三部分是结论,总结了本文的主要内容,展望了耐低温丁腈橡胶在未来的应用前景,并给出了结论。

构部分的内容1.3 目的本文旨在探讨耐低温丁腈橡胶配方设计的要点,通过对耐低温丁腈橡胶的特点、配方设计要点和配方优化方法进行分析和总结,旨在为相关行业提供实用的指导和参考,帮助提高耐低温丁腈橡胶制品在低温环境下的性能和应用效果。

同时,通过对配方设计的探讨,可以促进对耐低温丁腈橡胶的深入理解,为提高橡胶制品的质量和使用寿命提供技术支持。

2.正文2.1 耐低温丁腈橡胶的特点耐低温丁腈橡胶是一种应用广泛的合成橡胶材料,具有独特的性能特点。

其主要特点包括:1. 优异的低温弹性:耐低温丁腈橡胶具有出色的低温弹性,能在极端低温下仍保持灵活性和弹性,不易变硬或开裂。

这使得它在寒冷地区或需要耐低温性能的工业领域有着广泛的应用。

2. 良好的耐油性和耐磨性:丁腈橡胶在各类润滑油和燃油中都有很好的稳定性,不会因为接触油类物质而导致硫化性能下降。

同时,它的耐磨性也较高,能够承受一定的摩擦和磨损。

丁腈橡胶制作工艺

丁腈橡胶是一种由丙烯腈和丁二烯单体共聚而成的合成橡胶。

它具有良好的耐油性、耐热性、耐老化性和耐磨性,因此在汽车、石油、化工等行业中有着广泛的应用。

丁腈橡胶的制作工艺主要包括以下几个步骤:
1.配方设计:根据所需的性能,设计丁腈橡胶的配方,包括丙烯腈和丁二烯的比例、添加剂的选择等。

2.聚合反应:将配方中的单体和引发剂混合均匀后,在聚合釜中进行自由基聚合反应,形成丁腈橡胶的聚合物。

3.聚合物处理:聚合反应完成后,需要对聚合物进行脱气、洗涤、干燥等处理,以去除未反应的单体和副产品。

4.硫化:将处理后的聚合物与硫化剂混合,然后在硫化机中进行硫化反应,使聚合物分子链之间形成交联键,从而获得橡胶的弹性和强度。

5.冷却和后处理:硫化后的橡胶需要冷却,然后进行后处理,包括去除未硫化的单体、调整橡胶的硬度、颜色等。

6.检验和包装:最后对成品橡胶进行质量检验,合格后进行包装,准备销售或使用。

丁腈橡胶的制作工艺需要精确控制,以确保最终产品的质量和性能。

不同的应用对丁腈橡胶的性能要求不同,因此配方和工艺参数可能会有所调整。

丁腈橡胶配方设计

丁腈橡胶配方设计丁腈橡胶是一种常用的合成橡胶材料,具有优异的耐油性、耐磨性和耐候性等特点,广泛应用于工业制造、汽车、医疗器械等领域。

在丁腈橡胶制品的生产过程中,配方设计是至关重要的环节,其合理性和科学性直接影响制品的质量和性能。

本文将从丁腈橡胶的组成、性能特点、配方设计原则等方面,探讨如何进行丁腈橡胶配方设计。

一、丁腈橡胶的组成和性能特点丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈共聚而成的合成橡胶材料,其化学结构中含有丙烯腈单体单元,因此具有优异的耐油性、耐磨性和耐候性等特点。

此外,丁腈橡胶还具有良好的耐氧化性、耐臭氧性和抗裂性等特点,广泛应用于各种工业制品和消费品中。

二、丁腈橡胶配方设计原则1、确定产品性能要求在进行丁腈橡胶配方设计之前,需要明确产品的使用要求和性能指标,如硬度、拉伸强度、断裂伸长率、耐磨性、耐油性、耐臭氧性等指标。

不同的产品要求不同的性能指标,因此需要根据具体情况确定配方比例和添加剂种类。

2、选择合适的橡胶种类在进行丁腈橡胶配方设计时,需要根据产品要求和性能指标选择合适的橡胶种类。

不同的橡胶种类具有不同的物理化学性质和机械性能,因此需要根据产品的使用要求和性能指标选择合适的橡胶种类。

3、选择合适的填料和增塑剂在丁腈橡胶配方中,填料和增塑剂是重要的添加剂。

填料可以改善橡胶的物理性能,如硬度、强度和耐磨性等,常用的填料有碳黑、白炭黑、硅灰、滑石粉等。

增塑剂可以改善橡胶的柔软性和可加工性,常用的增塑剂有酸酐、脂肪酸酯等。

4、添加助剂和促进剂在丁腈橡胶配方中,还需要添加助剂和促进剂,以改善橡胶的加工性能和性能稳定性。

常用的助剂和促进剂有硫化剂、活性剂、抗氧剂等。

5、优化配方比例在进行丁腈橡胶配方设计时,需要根据实际情况不断优化配方比例,以达到最佳的产品性能和成本效益。

优化配方比例需要考虑各种添加剂的作用和相互作用,以达到最佳的配方比例。

三、丁腈橡胶配方设计实例下面以丁腈橡胶密封圈的制造为例,介绍丁腈橡胶配方设计的具体步骤和方法。

丁腈橡胶生产工艺流程ppt

主要流程:
原料配制、聚合、单体回收、胶乳贮存及掺混、胶乳凝聚、干燥及压块 包装等工序。
丁腈橡胶合成工艺
生产工艺流程图
丁二烯 丙烯腈









油 相 配 置 槽 丁腈橡胶



相 配






干燥机
稀硫酸 盐水
震动筛
凝 聚 槽
乳清
聚合釜系列
终 止 剂 终 止 槽
丙 回收丁二烯



闪蒸槽

2.活化剂
在水溶液过硫酸钾、二丁基萘磺酸盐和歧化松香皂聚合配方中,向乳化剂溶液 加入0.005%~0.15%三乙醇胺活化剂,转化率可达80%~82%,反应器生产能 力由12.6~16.5kg(/m3·h)提高到32.3kg(/m3·h),而且不必提高乳化剂的浓 度,回收丁二烯不必精制即可循环利用。使用0.2%的新型活性化合物2-芳基二 氢茚二酮为活化剂,与三乙酸丙酮相比,可提高生产能力并降低生产过程的毒 性。
丁腈橡胶合成工艺
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12级材料一班
丁腈橡胶合成工艺
流程图说明
①生产时,先将一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均匀,制成碳氢相。在乳化剂中加入氢 氧化钠、焦磷酸钠、三乙醇胺、软水等制成水相,并配制引发剂等待用。
②将碳氢相和水相按一定比例混合后送入乳化槽,在搅拌下经充分乳化后送入聚合釜。 ③在聚合釜内直接加入引发剂,进行聚合反应,反应热量由列管内液氨蒸发排出。温度 控制在30℃或5℃时,转化率可维持在70%~85%。 ④而后分批加入调节剂,以调节橡胶的分子量。聚合反应进行至规定转化率时,加入终 止剂终止反应,并将胶浆卸入中间贮槽。 ⑤经过终止后的胶浆,送至脱气塔,经三级闪蒸脱除未反应的丁二烯,然后再借水蒸汽 加热真空脱出游离的丙烯腈。 ⑥丁二烯经压缩升压后循环使用,丙烯腈经回收处理后再使用。 ⑦经脱气后的胶浆加入凝聚剂、防老剂及其它助剂后,过滤除去凝胶,用食盐水凝聚成 颗粒胶,经水洗后挤压除去水分,再用干燥机干燥,然后包装即得成品橡胶。经干燥后的橡
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B线项目B线题目:丁腈橡胶的生产设计专业:高聚物生产技术班级:高化 0911学号:学生姓名:指导教师:目录第一章工艺背景1.丁腈橡胶的发展简介 (4)2.丁腈橡胶的性能用途 (4)3.工艺的研究意义 (4)第二章设计思路及要解决的问题1.橡胶的合成设计思路 (5)2.丁腈橡胶需解决的问题 (5)第三章丁腈橡胶的化学组成及结构 (6)第四章丁腈橡胶的合成工艺1. 主原料及其规格 (7)2.消费定额 (7)3.丁腈橡胶的聚合机理和工艺流程 (8)4.丁腈橡胶过程及影响因素 (11)第五章丁腈橡胶的性能1.耐油和耐溶剂性 (12)2.对化学物质的稳定性 (13)3.耐氧化和耐日光作用 (13)4.耐热及耐寒性 (13)5.物理机械性能 (14)6.电性能和透气性 (14)第六章丁腈橡胶的加工工艺及用途1.丁腈橡胶的加工工艺 (15)2.丁腈橡胶的应用 (15)第七章丁腈橡胶的新发展1.新发展 (16)2.新品种 (18)设计总结 (19)参考文献 (20)丁腈橡胶的制备的工艺流程第一章、工艺背景1.丁腈橡胶的发展简介丁腈橡胶初始研究于德国,l931 年首先报导了丁二烯与丙烯腈的共聚物,在并对得到的共聚物做了性能鉴定。

结果发现,它在耐老化、耐日光、耐热、耐油以及气密性等方面均优于天然橡胶。

因而引起人们对这个新问世的高分子材料以极大的注意。

时至1937 年德国出于发动侵略战争的需要,积极支持和鼓励国内合成橡胶的生产,致使丁腈橡胶的工业化生产首先在德国获得成功,并出法本(I.G.Farban)公司投入正式生产。

2.丁腈橡胶的性能与用途丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性。

丁晴橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料。

丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O 形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件。

3.合成工艺的意义丁腈胶因耐油、耐热性能和物理机械性能优异,已经成为耐油橡胶制品的标准弹性体,广泛用于汽车、航空航天、石油开采、石化、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等领域,目前国内产不足需,年进口量约 4 万吨。

2001 年全球丁腈胶总年产能力约65 万吨,分布在17 个国家和地区。

其中,中国周边地区年产能力约27 万吨,占世界总年产能力的40%,除印度外均是中国主要进口来源地。

中国目前有 3 套装置:一是中石油兰化公司早期从前苏联引进采用高温间歇乳液聚合技术的硬胶装置,年产能力约0.45 万吨,可生产 3 个牌号;二是中石油吉化公司从日本引进丁苯胶装置的 1 条生产线改造而成的丁腈胶装置,采用多釜串联、低温乳液聚合工艺,年产能力为 1 万吨,可生产 5 个牌号;三是兰化公司近年从日本引进的年产 1.5 万吨低温乳液聚合装置,可生产高、中、低含腈量的9 个牌号软胶。

2002 年,中国丁腈胶生产能力为 2.95 万吨,产量为 2.5 万吨,-2-开工率约85%。

所以,产量不能满足国内实际生产的需求,每年都要大量进口,开发利用前景广阔。

第二章设计思路及要解决的问题1.丁腈橡胶的合成设计思路丁腈橡胶多采用乳液聚合连续生产,也有研究溶液聚合法的,但是本课程设计主要介绍乳液聚合法。

一般标准型的丁腈橡胶,是丁二烯与丙烯腈乳液聚合的共聚物,其工艺过程与丁苯橡胶类似。

用这种方法制得的丁腈橡胶,分子结构中丁二烯和丙烯腈的排列结合呈无现状态,因此丁腈橡胶不易结晶,强度不高。

但由于这种方法在工业生产上较为成熟,工艺简单,至今还在广泛应用。

现多采用连续生产过程,以提高生产能力。

温度可采用30℃或约5℃,转化率一般维持在70%~85%。

2.制备丁腈橡胶需解决的问题生产工艺中需要解决的问题:①单体丙烯腈极性较强,致使在聚合过程中胶乳不太稳定,丙烯腈用量越大,胶乳的稳定性就越差。

②介质的碱性或酸性太强或聚合温度过高都会引起氰基的水解,即:生成的酸会破坏乳化剂,这也是导致乳胶不稳定的原因之一。

③上述水解反应的中间产物酰胺基和聚合物链中的氰基在较高温度下,都可能进行交联反应,使产品质量变坏。

④丁二烯与丙烯腈的竞聚率相差颇远(在40℃时分别为0.3 和0.02),因此,共聚物中单体的组成及分布,对转化率的依赖性较大。

采用分批加入丙烯腈的办法可以改善氰基分布。

第三章丁腈橡胶的化学组成和结构一般标准型丁腈橡胶是丁二烯与丙烯腈的共聚物,其化学组成的通式为(CH2—CH=CH—CH2)M——(CH2—CH)N—|CN丁腈橡胶为浅褐色弹性体,由于在大分子结构中含有强极性的-CN 基团,所以对汽油及脂肪烃油类,有优异的稳定性。

此外,丁腈橡胶性质与分子量及其分布和大分子单元结构亦有关系。

丁腈橡胶的分子量可由数千到数十万,数千分子量的丁腈橡胶呈液体状态,固体丁肪橡胶分于量则高达数十万以上。

工业生产中,通常采用与分子量密切相关的门尼粘度来表示。

一般标准型丁腈橡胶门尼粘度在30—130ML1+4l00℃之间,其中在45 左右者称为低门尼粘度,60 左右者称为中门尼粘度,80 以上者称为高门尼粘度。

第四章丁腈橡胶的合成工艺1. 主原料及其规格:规格:丁二烯纯度>99%乙醛<0.12%轻组分<0.15%重组分<0.12%水<0.05%丙烯腈纯度>99.8%过氧化物≤0.1×10-6铁≤0.3×10-6醛≤10×10-6氢氰酸<5×10-6乙腈<50×10-6 2.消耗定额:(以生产1t胶计)视牌号不同而异。

丁二烯 590~714Kg丙烯腈 300~410Kg工艺水 6t电 270~350KWh蒸汽 2.2~2.6t冷却水 300t3.丁腈橡胶的聚合机理和工艺流程1.聚合机理和工艺流程:原料:一般标准型的丁腈橡胶,是丁二烯与丙烯腈乳液聚合的共聚物,共聚反应式如下:CH2=CH-CH=CH2+CH2=CHC N→—﹝—( CH2-CH=CH-CH2)—CH2-CH)-︱CN聚合用辅助原料有如下几种:聚合引发剂为:热聚合采用无机过氧化物(如过硫酸盐);冷聚合采用氧化还原引发剂(如过氧化氢和二价铁盐共存的催化体系)。

聚合度调节剂为长链烷基硫酸等乳化剂为阴离子表面活性剂、松香酸皂和脂肪酸皂等。

电解质为氯化钾、磷酸钠和硫酸钠等。

聚合终止剂为氢醌类、二甲基二硫代氨基甲酸盐类等。

用这种方法制得的丁睛橡胶,分子结构中丁二烯和丙烯睛的排列结合呈无现状态,因此丁睛橡胶不易结晶,强度不高。

但由于这种方法在工业生产上较为成熟,工艺简单,至今还在广泛应用。

现多采用连续生产过程,以提高生产能力。

聚合前,先按聚合配方配制好单体及各种助剂溶液,再将聚合釜抽真空并通入氯气以排除空气。

然后在减压下,物料经计量投入具有玻璃衬里或不锈钢的聚合釜内进行聚合,并不断搅拌。

聚合釜夹套或列管中通入热水或冷却介质,以控制聚合温度。

当转化率达到70一75肘,聚合即告终止。

按聚合配方及工艺条件,聚合温度若控制在30一40℃范阔,称为高温聚合控制在5-10℃范围,称为低温聚合。

据此所得产物分别称为热聚丁睛橡胶和冷聚丁睛橡胶。

2.丁腈橡胶的生产流程如下:3.聚合工艺过程1.(1)碳氢相、水相、助剂的配制将一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均匀,制成碳氢相。

在乳化剂中加入氢氧化钠、焦磷酸钠、三乙醇胺、软水等制成水相。

并配制引发剂等待用。

将碳氢相和水相按一定比例混合后送入乳化槽,在搅拌下经充分乳化后送入聚合釜。

2.聚合往聚合釜内直接加入引发剂,在一定温度的釜内进行聚合反应,尔后分批加入调节剂,以调节橡胶的分子量。

当转化率达到 70 一 75%时,加入终止剂终止反应,并将胶浆卸入中间贮槽。

按聚合配方及工艺条件,聚合温度若控制在 30 一40℃范阔,称为高温聚合;控制在 5—10℃范围,称为低温聚合。

据此所得产物分别称为热聚丁腈橡胶和冷聚丁腈橡胶。

3.脱气经过终止后的胶浆,送至脱气塔,减压闪蒸出丁二烯,然后借水蒸汽加热及真空脱出游离的丙烯腈。

丁二烯经压缩升压后循环使用,丙烯腈经回收处理后再使用。

4.后处理经脱气后的胶浆加入防老剂 D,过滤除去凝胶后,用食盐水凝聚成颗粒胶,经水洗后挤压除去水分,再用干燥机干燥,然后包装即得成品橡胶。

经干燥后的橡胶含水量应低于 1%,成品胶一般每包重 25kg。

4.影响因素丁腈橡胶丁二烯同丙烯腈乳液聚合中主要影响因素有单体用量比、引发剂、调节剂、单体转化率和电解质等。

单体用量比主要由产品的性能要求确定的,要求丁腈橡胶的耐油性能好,丙烯腈用量增多,要求耐寒性能好的丁腈胶,丙烯腈的含量相对减少。

单体用量比的变化,还影响反应速度。

随丙烯腈用量增加,反应速度加速,聚合时间缩短,反之,丙烯腈用量少,聚合反应速度变慢,单位时间内转化率低,聚合时间增加。

引发剂体系若只用过硫酸盐,热分解速度慢,聚合温度高。

过硫酸盐在有还原剂存在情况下能降低分解活化能,可在低温聚合。

常用还原剂有胺类、醛类、糖类。

硫醇在聚合反应中不仅起调节分子量的作用,而且还起活化剂的作用。

胺类活化剂,对亚铁盐敏感,很少量亚铁盐将会使聚合反应加快。

乳化剂的不同类型影响反应速率和胶乳粒子的大小和形态,也对胶乳液的稳定性有影响。

调节剂常用十二碳酸硫醇和调节剂丁。

聚合温度不仅对分子量及聚合速度有明显的影响,而且影响大分子的微观结构。

低温聚合的丁腈,分子量大,结构规整性高,含反-1,4 结构多,加工性能好。

高温聚合丁腈支化度大,易产生结构化反应,交联结构增加,凝胶量多,生胶性能差。

反应过程中,随转化率增加,共聚物中支化和交联结构增多。

为了控制分子结构,丙烯腈可采用分批加料,使生成的丁腈共聚物中丙烯腈在大分子链中能均匀地分布。

可改善耐油、耐寒及回弹性能。

第五章丁腈橡胶的性能丁睛橡胶具有一系列优越性能,如具有优越的耐油性。

耐磨性比天然橡胶高30一4S,耐高温性能较天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯像胶等都强。

但在弹性、生热及多次变形、耐龟裂、电绝缘性能等方面则存在缺点,耐臭氧能力也不够理想。

1、耐油、耐溶剂性丁睛橡胶对非极性或低极性的溶剂表现有较强的稳定性,特别是耐汽油及脂肪烃油类,比其它许多橡胶都好。

丁睛橡胶中丙烯睛含量愈高,耐油性愈强。

此外,对植物油、脂肪酸类亦具有良好稳定性。

在接触芳香族溶剂、卤代烃、酮及脂类等极性较大的溶剂时,有溶胀作用。

2、对化学物质的稳定性对无机酸、有机酸、碱类、盐类以及氧化剂等的作用都比天然橡胶稳定。

如碱溶液或稀酸等对丁睛橡胶基本不起作用。

具有高极性的含氮的酮类化合物及芳香族化合物对丁睛橡胶有溶胀作用。

丁睛橡胶对下列化学物质有不同的稳定性(1)各种浓度的硝酸、浓硫酸、次氯酸及盐类和氢氟酸、臭氧等很易侵蚀丁睛橡胶;(2)浓盐酸、甲酸和醋酸等较易侵蚀丁睛橡胶;(3)过氧化氢、铬酸、磷酸以及二氧化硫等弱氧化剂,在一定条件下,可能侵蚀丁睛橡胶。

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