丁苯橡胶的配合及加工工艺

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丁苯橡胶的生产工艺与技术路线的选择

丁苯橡胶的生产工艺与技术路线的选择

丁苯橡胶的生产工艺和技术路线的选择丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体经共聚合反应而生成的弹性体共聚物。

按聚合工艺方法可分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。

从聚合机理来看,ESBR是自由基聚合,而SSBR是采用阴离子活性聚合。

ESBR的发展已过鼎盛时期,而SSBR的发展目前正处于稳步上升阶段。

2.1 丁苯橡胶的分类及品种2.1.1 乳聚丁苯橡胶的生产工艺乳聚丁苯橡胶(ESBR)的生产历史悠久,乳聚丁苯橡胶是通过自由基聚合得到的,在20世纪50年代以前,均是高温丁苯橡胶,1937年由德国Farben公司首先实现工业化,它是当前合成橡胶中生产能力最大的品种。

50年代初才出现了性能优异的低温丁苯橡胶。

目前所使用的乳聚丁苯橡胶基本上为低温乳聚丁苯橡胶。

羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(1~3%)的丙烯酸类单体共聚而制成。

其力学性能和耐老化性能等较丁苯橡胶好。

但这种橡胶吸水后容易早期硫化,工艺上不易掌握。

高苯乙烯丁苯橡胶是将苯乙烯含量为85~87%的高苯乙烯树脂胶乳和丁苯橡胶(常用SBR1500)胶乳以一定比例混合后经共凝得到的产品。

……1、工艺流程简述原料丁二烯和苯乙烯按一定比例用量配成碳氢相液,在多台串联聚合釜中于5~8℃,在有氧化还原催化体系的水乳液介质存在下,进行自由基共聚合反应。

介质中除水、乳化剂外,有引发剂、活化剂、分子量调节、电解质等助剂。

当聚合反应6~10小时,聚合转化率达60~62%时,可加入终止剂使聚合反应终止。

所得胶乳经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和苯乙烯单体后,再加入防老剂和高分子凝聚剂,……低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程如图2.1所示。

图2.1 乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程图……如生产充油胶,则需在胶乳中加入定量的高芳烃油或环烷烃油,充分混合后,送去凝聚,后续工序同上。

表2.1 典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方表2、聚合配方及聚合工艺条件……3、主要生产设备乳聚丁苯橡胶生产过程中主要设备是聚合釜闪蒸槽、脱气塔和后处理工序通用的“两机”(挤压脱水机和膨胀干燥机组)。

丁苯橡胶的应用技术

丁苯橡胶的应用技术

表 3-2 丁苯橡胶和天然橡胶硫化胶的交联键 硫化体系
S1
传统的硫化体系
0
有效硫化体系
46
交联键类型,%
天然橡胶
丁苯橡胶
S2+S62
54
86
14
注:S1---单硫键 S2---双硫键 Sx---多硫键 天然橡胶:硫黄 2.5,促进剂 NOBS0.6。 丁苯橡胶:硫黄 2.0,促进剂 CZ1.0。 天然橡胶:促进剂 CZ1.5,促进剂 DTDM1.5,促进剂 TMTD1.0。 丁苯橡胶:促进剂 CZ1.5,促进剂 DTDM2.0,促进剂 TMTD0.5。
0.75~1.5 (0.6~1.2)/(0.3~0.5) 0.5~1.2)/(0.3~0.5) (1.25~1.5)/(0.5~0.75 (1.25~1.5)/(0.1~0.3)
1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0
(四)促进剂的并用 在多数情况下,胶料配方中的促进剂是采用并用的办法。常把用量多的称作主促进剂,用量小的称为副促 进剂。促进效能主要由主促进剂决定。主促进剂多使用噻唑类、次磺酰胺类,副促进剂为胍类、秋兰姆类 和醛胺类。例如促进剂 M 和促进剂 D 以 5:4 并用时,能加快胶料的硫化速度,提高硫化胶的拉伸强度, 但焦烧时间短,硫化平坦性不好,为此可用促进剂 DM 与促进剂 D 并用。 促进剂的选择要与炭黑品种的选择结合考虑,着眼于混炼胶的焦烧特性和产品性能。丁苯橡胶常用的促进 剂有噻唑类(M、DM)、次磺酰胺类(CZ、NS、NOBS 等)和秋兰姆类。实践表明,丁苯橡胶最宜用迟 效性的次磺酰胺类促进剂,该促进剂具有在通常的操作温度下门尼焦烧时间长,在硫化温度下硫化速度又 非常快的特点。助促进剂采用醛胺类或胍类,单用对丁苯橡胶效力较弱。对非污染性的胶料,可用促进剂 TMTD 或 TMTD 与 DM、M 并用。要求迟延性较好的胶料可用促进剂 TMTD 与 CZ 或 CZ 与 D 并用。 在胶料配方中,为了增加促进剂的效果以及出于工艺上的需要(避免焦烧、防止喷霜、改善硫化平坦性等), 往往采用两种或两种以上的促进剂并用体系。主促进剂一般选用酸性(A 型)或中性(N 型)的促进剂, 如 M、DM、TT、EZ 等。促进剂 TT 和 EZ 常用于连续硫化胶料或用于丁基橡胶、三元乙丙橡胶等不饱和 橡胶。副促进剂的作用与主促进剂互相活化,加快硫化速度和提高硫化胶的机械性能。一般常用碱性(B 型)促进剂,最常用的是促进剂 D,其用量较主促进剂要少。

丁苯橡胶加工方式

丁苯橡胶加工方式

丁苯橡胶加工方式丁苯橡胶是一种合成橡胶,由苯乙烯和丁二烯经过共聚反应制得。

它具有优异的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于橡胶制品的加工中。

丁苯橡胶的加工方式多种多样,下面将就其中几种常见的加工方式进行介绍。

1. 混炼加工:混炼是将丁苯橡胶与其他添加剂进行混合的过程。

在混炼加工中,首先将丁苯橡胶与填充剂(如炭黑、白炭黑等)以及增塑剂、防老剂等添加剂一同放入混炼机中进行搅拌和加热。

通过加热和搅拌,丁苯橡胶与添加剂充分混合,形成均匀的混炼胶料。

混炼胶料可以直接用于模压、挤出等加工方式。

2. 挤出加工:挤出是将丁苯橡胶通过挤出机进行挤出成型的过程。

在挤出加工中,首先将混炼好的丁苯橡胶胶料放入挤出机的料斗中,通过加热和压力,将橡胶胶料从模头中挤出形成所需的截面形状。

挤出加工可以用于制造各种橡胶制品,如密封条、管道等。

3. 模压加工:模压是将丁苯橡胶通过模具进行压制成型的过程。

在模压加工中,首先将混炼好的丁苯橡胶胶料放入预热的模具中,然后通过加热和压力,将橡胶胶料压制成模具所需的形状。

模压加工可以用于制造各种橡胶制品,如密封件、垫片等。

4. 压延加工:压延是将丁苯橡胶通过辊筒进行压制成型的过程。

在压延加工中,首先将混炼好的丁苯橡胶胶料放入预热的压延机中,通过辊筒的旋转和压力,将橡胶胶料压延成所需的厚度。

压延加工可以用于制造橡胶板、橡胶地垫等。

5. 注塑加工:注塑是将丁苯橡胶通过注塑机进行注塑成型的过程。

在注塑加工中,首先将混炼好的丁苯橡胶胶料放入注塑机的料斗中,通过加热和压力,将橡胶胶料注入模具中,形成所需的形状。

注塑加工可以用于制造各种橡胶制品,如按钮、手柄等。

以上是丁苯橡胶的几种常见加工方式,每种加工方式都有其适用的场合和优势。

在实际生产中,根据不同的产品需求和工艺要求,选择合适的加工方式,能够更好地发挥丁苯橡胶的性能,制造出高质量的橡胶制品。

丁苯橡胶制备实验报告(3篇)

丁苯橡胶制备实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解丁苯橡胶的合成原理及制备方法。

2. 掌握乳液聚合反应的基本操作和实验技能。

3. 分析丁苯橡胶的性能及其影响因素。

二、实验原理丁苯橡胶(SBR)是一种合成橡胶,由丁二烯和苯乙烯在引发剂的作用下进行乳液聚合反应而成。

该反应过程为自由基聚合反应,具体原理如下:\[ n\text{C}_4\text{H}_6 + n\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}=CH_2\rightarrow (\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}-\text{CH}_2\text{C}_4\text{H}_6)_n \]其中,C4H6代表丁二烯,C6H5CH=CH2代表苯乙烯,n为聚合度。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:搅拌器、反应釜、温度计、压力计、真空泵、乳液聚合反应装置等。

2. 试剂:丁二烯、苯乙烯、引发剂(过氧化氢、过硫酸铵等)、乳化剂(十二烷基硫酸钠等)、调节剂(十二烷基苯磺酸钠等)、去离子水等。

四、实验步骤1. 准备反应釜,加入适量的去离子水。

2. 加入引发剂,搅拌均匀,待引发剂完全溶解。

3. 加入乳化剂,搅拌均匀。

4. 加入苯乙烯和丁二烯,搅拌均匀。

5. 将反应釜加热至预定温度,维持一段时间。

6. 冷却反应釜,终止聚合反应。

7. 离心分离乳液,得到丁苯橡胶乳液。

8. 将乳液干燥,得到丁苯橡胶粉。

五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验条件,我们制备了不同分子量的丁苯橡胶。

实验结果表明,随着聚合温度、聚合时间、单体浓度等条件的改变,丁苯橡胶的分子量、门尼粘度、抗拉强度等性能也会发生变化。

2. 结果分析(1)聚合温度:温度对丁苯橡胶的分子量有显著影响。

温度越高,分子量越小。

这是因为高温有利于自由基的生成和迁移,导致链增长反应加剧,从而降低分子量。

(2)聚合时间:聚合时间对丁苯橡胶的性能也有一定影响。

随着聚合时间的延长,分子量逐渐增大,抗拉强度和硬度也随之提高。

丁苯橡胶生产技术 丁苯橡胶工艺流程介绍

丁苯橡胶生产技术 丁苯橡胶工艺流程介绍

丁苯橡胶生产技术
3
高聚物生产技术
三、主要系统
原料精制系统
Step 01
溶液聚合 反应系统
Step 03
聚合物掺混、凝 聚系统
Step
丁苯橡胶
苯乙烯 丁二烯
Step 02
催化剂配置、计 量及输送系统
Step 04
溶剂回收及 精制系统
Step 06
干燥包装系统
丁苯橡胶生产技术
4
高聚物生产技术
四、工艺流程
丁苯橡胶生产技术
2
高聚物生产技术
二、装置组成
本装置生产单元(聚合至挤压造粒)设
计一条聚合生产线,一条添加剂和挤压造粒线。
工艺单元编号从A工段到H工段。
A工段:催化剂、偶联剂和终止剂的配制及 计量系统、添加剂和助剂系统;
B工段:苯乙烯、丁二烯精制; C工段:溶液聚合; D工段:冷冻岗位; E 工段:溶剂回收、精制; F工段: 掺混和凝聚; G工段:干燥岗位; H工段:包装压块。
溶剂回收罐 第一凝聚釜 第二凝聚釜
溶剂干燥 脱重塔
聚合釜
聚合釜闪 蒸罐
胶液罐
苯乙烯 干燥床
丁苯橡胶生产技术
橡胶颗粒
胶粒水 缓冲罐
5
高聚物生产技术
项目四 丁苯橡胶生产技术
任务三:丁苯橡胶工艺操作
第1讲:工艺流程介绍
丁苯橡胶生产技术
1
高聚物生产技术
一、工艺特点
1、正己烷为溶剂进行无规共聚,纯胶含量高, 溶剂需求量大。
2、溶聚无规丁苯橡胶的分子量小。 3、溶聚转化率理论上可达100%,反应周期短。 4、生产装置采用间歇釜操作,应变能力强, 适应性强,不同牌号之间切换灵活。 5、生产过程较灵活,可以通过控制分子量、 分布情况、支化度、苯乙烯含量及嵌段程度来生产 各种产品。 6、设备结构简单等优点。

丁苯橡胶装置生产工艺流程解析

丁苯橡胶装置生产工艺流程解析

03 .
凝聚和分离
Coagulation and separation
凝聚过程
丁苯橡胶装置
Styrene butadiene rubber device
生产工艺流程
Production process flow
凝聚过程
Coagulation process
凝聚过程是物质从混乱到有 序的转化过程,也是自然界
聚合反应条件控制
丁苯橡胶装置生产工艺流程解析 聚合反应条件控制是丁苯橡胶装置生产的关键环节。以下是聚合反应条件控制的几个主要方面: 1. 聚合反应温度控制 聚合反应温度是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。温度过低会导致反应速率缓慢,影响生产效率;温度 过高则可能导致凝胶化,严重影响产品质量。因此,需要精确控制聚合反应温度,以确保生产效率和产品质量的 稳定。 2. 聚合反应压力控制 聚合反应压力也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 压力过低可能导致凝胶化,影响产品质量;压力过高则可能导致设备损坏,增加能耗。因此,需要精确控制聚合 反应压力,以确保生产效率和产品质量的稳定。 3. 聚合反应时间控制 聚合反应时间也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 时间过短可能导致反应不充分,影响产品质量;时间过长则可能导致凝胶化,影响生产效率。因此,需要精确控 制聚合反应时间,以确保产品质量的稳定和生产效率的提高。 4. 聚合反应物料配比控制 聚合反应物料配比也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 物料配比不合理可能导致凝胶化,影响产品质量;物料配比过高则可能导致生产效率降低,增加能耗。因此,需 要精确控制聚合反应物料配比,以确保产品质量的稳定和生产效率的提高。
04 .
产品后处理
Product post-processing

丁苯橡胶生产技术

丁苯橡胶生产技术

丁苯橡胶生产技术
一、丁苯橡胶主要生产工艺
丁苯橡胶生产工艺,根据聚合方法可分为:乳液法和溶液法。

乳液聚合丁苯橡胶,采用自由基聚合历史悠久,生产工艺成熟,应用广泛,其生产能力和消耗量均占首位。

溶液聚合丁苯橡胶,采用阴离子活性聚合,兼具多种综合性能,生产胶种多样化。

二、工艺流程与技术特点
1、溶液聚合工艺
单体苯乙烯和丁二烯,以及引发剂金属烷基化合物溶解于适当溶剂中进行聚合的反应,装置适应能力强产品种类多样化,性能优良。

聚合所用助剂品种少排污小,适应环保要求单体转化率高。

生产装置可间歇操作也可连续操作,适应性强。

2、乳液聚合工艺
单体苯乙烯和丁二烯在乳化剂(脂肪酸皂或歧化松香酸皂)和搅拌作用下,在水中分散成乳液状进行的聚合反应。

采用8~12台聚合釜串联操作,缩短反应时间提高生产效率。

转化率一般在70%左右,反应周期约七个小时,乳聚需要的助剂较多,排污量大。

聚合釜内安装有垂直管式氨蒸发器。

采用双层履带式干燥箱。

丁苯橡胶

丁苯橡胶

丁苯橡胶丁苯橡胶是由1,3-丁二烯与苯乙烯共聚而得的高聚物,简称SBR,是一种综合性能较好的产量和消耗量最大的通用橡胶。

其工业生产方法有乳液聚合法和溶液聚合法,其中主要是采用乳液聚合生产的丁苯橡胶。

主要产品有:低温丁苯橡胶、高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶炭黑母炼胶、低温充油丁苯橡胶、高苯乙烯丁苯橡胶、液体丁苯橡胶等。

采用溶液聚合生产的丁苯橡胶有烷基锂引发、醇烯络合物引发、锡偶联、高反式等丁苯橡胶。

下面重点介绍低温丁苯橡胶的生产工艺技术。

一、主要原料1、1,3-丁二烯1,3-丁二烯的结构式为:CH2=CH-CH=CH21,3-丁二烯是最简单的共轭双烯烃。

在常温、常压下为无色气体,有特殊气味,有麻醉性,特别刺激粘膜。

容易液化,易溶于有机溶剂。

相对分子质量为54.09,相对密度0.6211,熔点-108.9℃,沸点-4.5℃。

性质活泼,容易发生自聚反应,因此在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。

与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸极限为2.16%~11.47%(体积)。

是合成橡胶、合成树脂等的原料。

2丁苯橡胶1,3-丁二烯主要由丁烷、丁烯脱氢,或碳四馏分分离而得。

2、苯乙烯二、丁苯橡胶的生产原理与工艺1、聚合原理丁二烯与苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反应机理进行聚合反应。

在典型的低温乳液聚合共聚物大分子链中顺式约占9.5%,反式约占55%,乙烯基约占12%。

如果采用高温乳液聚合,则其产物大分子链中顺式约占16.6%,反式约占46.3%,乙烯基约占13.7%。

2.低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺(1)典型配方(2)条件确定分散介质一般以水为分散介质。

要求必须采用去离子水,以保证乳液的稳定和聚合产物的质量。

用量一般为单体量的60%~300%,水量多少体系的稳定性和传热都有影响,水量少,乳液稳定性差,不利于传热;尤其在低温下聚合这种影响更大,因此,低温乳液聚合生产丁苯橡胶要求乳液的浓度低一些为好,一般控制单体与水的比值为1∶1.05~1∶1.8(物质的量的比),而高温乳液聚合则为1∶2.0~1∶2.5。

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丁苯橡胶的配合及加工工艺肖标(安徽工业大学,安徽马鞍山 243002)摘要:丁苯橡胶(SBR)是以丁二烯和苯乙烯为单体合成的共聚物,是目前世界上产量最高,消费量最大的通用合成橡胶(SR)品种[1]。

它采用自由基引发的乳液聚合或阴离子溶液聚合工艺而得到的,工业上多采用乳液聚合法。

本文将介绍丁苯橡胶的结构与种类、性能、应用、配合、加工工艺、研究进展以及未来展望等,对其生产工艺以及工艺条件控制进行深刻的探讨,最后对其国内外的供需现状和发展前景作出简单探讨。

关键词:丁苯橡胶、性能、乳液聚合、生产工艺、工艺条件控制第一章绪论1.1 丁苯橡胶的结构与种类1.1.1丁苯橡胶的结构聚合反应:CH2=CH-CH=CH2+C6H5-CH=CH2——→-[CH2-CH=CH-CH2]x-[CH(C6H5)-CH2]-y典型丁苯橡胶的结构特征1)大分子宏观结构包括单体比例、平均相对分子质量及分布、分子结构的线性或非线性,凝胶含量等。

2)微观结构主要包括丁二烯链段中顺式—1,4、反式—1,4和1,2—结构(乙烯基)的比例[2],苯乙烯、丁二烯单元的分布等。

3)无定形聚合物因掺杂有苯乙烯链节,所以丁苯橡胶的主体结构不规整,不易结晶。

4)丁二烯的微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大在丁苯橡胶硫化时,丁二烯链节中顺式—1,4和反式—1,4两种结构会发生异构而相互转化,最后可达到一个平衡态。

又在低温丁苯和高温丁苯中1.2—丁二烯链节[1]的含量相差不太大.所以丁二烯微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大。

5)苯乙烯含量与玻璃化转变温度丁苯橡胶的玻璃化温度取决于苯乙烯均聚物的含量。

乙烯基的含量越低,玻璃化温度越低。

可以按需要的比例从100%的丁二烯(顺式、反式的玻璃化温度都是-100℃)调够到100%的聚苯乙烯(玻璃化温度为90℃)。

玻璃化温度对硫化橡胶的性质起重要作用,大部分乳液聚合丁苯橡胶含苯乙烯为23.5%,这种含量的丁苯橡胶具有较好的综合物理机械性能。

6)低温丁苯橡胶性能优于高温丁苯橡胶高温(50℃)聚合时.支化较严重.凝胶物含量较高;在同等分子量下.分子量分布较宽。

低温聚合下由于它的分子量分布较窄,硫化时不被硫化的低分子量部分较少,可均匀硫化.从而使交联密度较高。

故由低温丁苯橡胶所得硫化胶的物理机械性能(如拉伸强度、弹性及加工性)均较高温丁苯为优.1.1.2 分类丁苯橡胶品种繁多,如按聚合方法、聚合温度、辅助单体含量及充填剂等的不同,丁苯橡胶分为下列几类.① 按聚合方法和条件分类可以分为乳液聚丁苯橡胶和溶液聚丁苯橡胶;乳聚丁苯橡胶开发历史悠久, 生产和加工工艺成熟, 应用广泛, 其生产能力、产量和消耗量在丁苯橡胶中均占首位。

溶聚丁苯橡胶是兼具多种综合性能的橡胶品种, 其生产工艺与乳聚丁苯橡胶相比, 具有装置适应能力强、胶种多样化、单体转化率高、排污量小、聚合助剂品种少等优点, 是今后的发展方向。

乳液聚丁苯橡胶又可以分为高温乳液聚合丁苯橡胶和低温乳液聚合丁苯橡胶,后者应用较广,前者趋于淘汰。

在生产工艺上,乳液聚合丁苯橡胶更加成熟,因此本文主要介绍低温乳液聚合生产丁苯橡胶的生产工艺。

② 按填料品种分类可以分为充炭黑丁苯橡胶、充油丁苯橡胶和充炭黑充油丁苯橡胶等。

③ 按苯乙烯含量分类丁苯橡胶—10、丁苯橡胶—30、丁苯橡胶—50等,其中数字为苯乙烯聚合时的含量(质量),最常用的是丁苯橡胶—301.2丁苯橡胶的结构丁苯橡胶乳液丁苯 溶 液 丁 苯高温丁苯 低 温 丁 苯 低温 充油 丁 苯 低温充炭黑丁苯低温充油充炭黑丁苯 高温乙烯丁苯 液 体 丁 苯 羧 基 丁 苯 烷基锂溶液丁苯 锡偶联溶液丁苯 高反式1,4-丁苯典型丁苯橡胶的结构特征如下表丁苯橡胶类型 宏观结构 微观结构支化 凝胶 Mz H1 聚苯乙烯含量/% 顺式/% 反式/%乙烯基/%低温乳液聚合 中等 少量 100000 4-5 23.5 9.5 55 12高温乳液聚合 大量 多 100000 7.523.4 16.6 46.3 13.7典型丁苯橡胶的结构特征1)大分子宏观结构包括单体比例、平均相对分子质量及分布、分子线性或非线性,凝胶含量等。

2)微观结构主要包括丁二烯链段中顺式—1,4、反式—1,4和1,2—结构(乙烯基)的比例,苯乙烯、丁二烯单元的分布等。

3)无定形聚合物1.2丁苯橡胶的性能和应用1.2.1 乳液丁苯橡胶丁苯橡胶(生胶)外观是浅黄褐色的弹性体.分子量为15—20万(渗透压法),它的密度与Tg 则随生胶中苯乙烯含量而改变。

① 乳液丁苯橡胶与天然橡胶的对比丁苯生胶的介电性能、对氧及热的稳定性均比天然橡胶好。

但是它的粘结性不好,可塑性低,所以不易加工。

若用硫黄硫化时,它的硫化速度比天然橡胶慢,故须加入较多的硫化促进刑。

丁苯橡胶硫化后的硫化胶中,若加有炭黑补强剂,其强度可大大增加。

它的弹性、耐磨性、耐老化性能均可超过天然橡胶;耐酸性、耐碱性、介电性及气密性与天然橡胶相似。

但是大分子结构中含有苯环,滞后损失大,动恋变形时发热量大,由制造的轮胎使用寿命较短。

②乳液丁苯橡胶的应用大多数场合下可代替天然橡胶使用,主要用于汽车轮胎及各种工业橡胶制品。

含苯乙烯较少的丁苯橡胶,可用作耐寒橡胶制品;苯乙烯含量高者,则制作硬质橡胶制品。

1.2.2 溶液丁苯橡胶丁二烯与苯乙烯在有机溶剂中用有机锂化合物作引发剂进行阴离子共聚反应所得的弹性体,称为溶液聚合丁苯橡胶(S —SBR),或溶液丁苯。

溶液丁苯具有多种结构,能制取各种类型的橡胶制品。

按丁二烯苯乙烯两种单体共聚结合的方式,它可分为无规共聚型及嵌段共聚型,前一类为通用型合成橡胶,用于轮胎、鞋类和工业橡胶制品。

后一类为热塑性弹性体,用于鞋类及其他工业制品。

溶液丁苯和乳液丁苯一样,也可充油或充炭黑得到相应的充油或充炭黑的溶液丁苯橡胶。

第二章丁苯橡胶的配合工艺2.1丁苯橡胶的配合体系它和NR有大致类似的配合原则,SBR的特点:由于丁苯橡胶是非自补强的,必须配合补强剂;和NR比用硫磺硫化体系时,SBR的硫磺用量要少,促进剂用量较多,SBR硫磺用量为1.0-2.5份.当然不同牌号丁苯橡胶之间配合的促进剂、硫磺量也有差别[3]。

2.2丁苯橡胶的配合实例下面是典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶的配合体系:典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方原料及辅助材料冷法(质量分数)单体丁二烯72苯乙烯28相对分子质量调节剂叔-十二碳硫醇0.16 反应介质水105脱氧剂保险粉0.025-0.04乳化剂歧化松香酸钠 4.62引发体系过氧化物氢过氧化异丙苯0.06-0.12 还原剂硫酸亚铁0.01雕白粉0.04-0.10 螯合剂EDTA-二钠盐0.01-0.025电介质磷酸钠0.24-0.45终止剂二甲基二硫代氨基甲酸钠0.10 亚硝酸钠0.02-0.04多硫化钠0.02-0.05 其它(多乙烯多胺)0.02第三章丁苯橡胶的加工工艺3.1丁苯橡胶的加工工艺特点1)SBR的综合加工性能次于NR,好与大多数合成橡;2)加工温度在120℃以上,易产生凝胶,为后加工带来困难;3)溶液丁苯包辊性差,但炼焦生热性比乳聚的小;4)乳聚的挤出压延收缩率大,溶聚的在这方面有比较大的改善;5)SBR 的黏性比NR差[4]。

3.2丁苯橡胶的加工工艺工艺流程:聚合温度5-8 ℃聚合时间6-12小时1、碳氢相、水相、助剂的配置丁二烯和苯乙烯均匀混合[5],制备成碳氢相以松香皂为乳化剂加入雕白粉、EDTA、硫酸亚铁等活化剂,再加扩散剂、氯化钾,然后加软水得水相。

碳氢相和水相按一定比例混合进入乳化槽,在乳化槽中经搅拌后充分乳化送入聚合釜。

2、聚合往聚合釜里面加引发剂、调节剂。

胶浆经过过滤后送脱气流程,在管线加阻聚剂。

3、脱气胶浆进入闪蒸槽脱出未反应的丁二烯,再经真空脱气去除未反应的苯乙烯。

4、后处理加防老剂,加凝聚剂,在食盐与稀硫酸的作用下,橡胶成小颗粒析出,然后经洗涤,挤压脱水,膨胀干燥包装为成品。

单体中的杂货对聚合反应及胶的质量有很大的影响。

5、最后将所得颗粒塑炼、混炼、压延或挤出[6]、硫化即可得到所需产品。

第四章橡胶工艺学的研究进展4.1橡胶工艺学的现在发展状况目前,世界橡胶工业的销售额已超过2500亿美元,橡胶制品早已成为国际贸易重要的大宗商品。

在世界市场上,橡胶产品已形成了轮胎为中心,以工业、建筑用品为重点,涉及胶鞋、胶布等日用制品以及医疗卫生、文化体育等各大类的产品群体[7]。

现代橡胶工业形成了如下六大特点:●1)橡胶工业是包容性大的多门类产业。

在世界橡胶消费量中,橡胶工业消耗了全球80%以上的橡胶。

用其加工生产的橡胶材料和制品总量达到3500万吨以上,概括起来可分成胎、管、带、板以及各类型材、胶件、胶液和胶鞋、胶布等十余类。

它们涉及国民经济、人民生活以及国防军工、尖端高科技等方面,广泛用于减震、密封、粘接、耐磨、防腐、绝缘、导电等诸多领域,大多为橡胶与纤维、金属、塑料所牢固结合构成的橡胶复合体。

●2)轮胎成为橡胶工业最具代表性的行业。

轮胎工业一直是橡胶工业的支柱性产业。

轮胎工业不论在技术上和经济上都是橡胶工业水平的象征,其用胶量占到50%以上,并且还有上升的趋势。

现在全世界的轮胎产量已达11亿条,销售额超过700亿美元。

橡胶工业中的大型企业有80%都集中在轮胎行业。

●3)工业及生活日用品的结构变化在不断加快。

随着橡胶工业以轮胎生产为主的趋势日益明显,工业制品及生活等其它橡胶制品相对来说用胶量增长缓慢。

橡胶与塑料共混、复合以及树脂化的倾向则不断加强。

●4)非橡胶工业和非橡胶制品的橡胶用量比例不断扩大。

近年来,橡胶工业之外的非橡胶制品橡胶用量比例现已占到世界总橡胶消耗量的的20%,尤其是合成橡胶更高达28%以上,并且还有继续上升的趋势。

●5)新一代橡胶在不断地推动着橡胶工业的工艺技术革命。

橡胶制品用的原料从单一传统橡胶实现了多元化。

●6)橡胶高新技术产品为橡胶工业开辟了新的经济增长点。

近年来,为适应高新技术产业化需要而出现的高新技术橡胶材料和产品,成为推动橡胶工业发展新的经济增长点。

具有新特性的橡胶高新技术材料,见于市场的已不不数十种。

虽然它们的用胶量目前尚很小,但附加价值很高,增长速度很快,在工业制品当中已开始占据一定地位将来有可能形成一个新行业。

4.2橡胶工艺学的未来发展方向● 1.新原材料的开发。

目前在橡胶工业中,轮胎对天然橡胶的依赖性依然很大,使用比例在不断回升;而工业制品则是天然橡胶不断减少,树脂用量明显增加,因而急需开发新一代能满足上述要求的合成橡胶。

1) 开发一种能完全取代天然橡胶的合成橡胶。

由于高分子设计技术取得了突破性进展,现已出现了可调分子量的溶聚丁苯橡胶,并成功地用在了轮胎上,实现了轮胎材料的又一次革命。

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