顺丁橡胶的生产工艺及技术进展
顺丁橡胶生产工艺流程介绍

顺丁橡胶生产工艺流程介绍顺丁橡胶是一种常用的合成橡胶,广泛应用于汽车轮胎、密封件、橡胶管等领域。
本文将介绍顺丁橡胶生产的工艺流程,包括原料准备、橡胶制备、硫化和成品制备等环节。
原料准备顺丁橡胶的生产过程首先需要准备原料。
主要原料包括丁苯橡胶、油料、填充剂、助剂和硫化剂等。
丁苯橡胶是顺丁橡胶的主要成分,其通过聚合反应获得。
油料用于调整橡胶的硬度和柔软性,填充剂用于增加橡胶的强度和耐磨性。
助剂可以改善橡胶的加工性能和性能稳定性。
硫化剂则用于橡胶的硫化过程。
在原料准备的过程中,需要对每种原料进行仔细筛选和称量,确保原料的质量和配比的准确性。
这是保证后续生产过程稳定进行的关键环节。
橡胶制备橡胶制备是指将各种原料按照一定的工艺配方进行混炼,制备成橡胶料块的过程。
橡胶制备的具体工艺可以分为开炼和封炼两个阶段。
开炼是指将橡胶料和填充剂加入到开炼机中进行混炼。
混炼的目的是使各种原料均匀分散在橡胶料中,同时提高橡胶的塑化性和加工性能。
封炼则是在开炼后,将助剂和硫化剂等加入到橡胶料中进行进一步混炼,确保各种添加剂均匀分散在橡胶料中。
橡胶制备过程中需要控制加热、搅拌速度和时间等参数,确保橡胶料的均匀性和质量稳定性。
硫化橡胶制备完成后,需要进行硫化处理。
硫化是指将橡胶料加热至一定温度,并加入硫化剂,在一定时间内进行反应,使得橡胶产生交联结构,从而提高橡胶的强度和耐磨性。
硫化过程中,温度和时间是关键的参数。
需要根据不同的橡胶配方和要求,控制硫化温度和硫化时间,确保橡胶的硫化程度和性能。
成品制备硫化完成后的顺丁橡胶可以进行成品制备。
常见的成品制备方式包括压延和成型两种。
压延是指将硫化橡胶料通过压延机进行加工,制备成橡胶板或片材。
压延过程中,需要控制温度、压力和加工速度等参数,确保橡胶板的厚度和光滑度等要求。
成型是指将硫化橡胶料通过压力机或注塑机进行成型,制备成各种产品。
成型过程中,需要根据成品的形状和尺寸,选择合适的成型模具和工艺参数,确保成品的质量和精度。
顺丁橡胶合成工艺.总结

顺丁橡胶的合成工艺一、总论1.顺丁橡胶1.1.概述顺丁橡胶是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的简称,其分子式为(C4H6)n。
顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶,其顺式结构含量在95%以上。
根据催化剂的不同,可分成镍系、钴系、钛系和稀土系(钕系)顺丁橡胶。
顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。
与天然橡胶和丁苯橡胶相比,硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异,动负荷下发热少,耐老化性尚好,易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。
顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品,还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等。
1.2.顺丁橡胶的发展史1910-1911年,前苏联用碱金属引发丁二烯聚合得到橡胶状物质。
20世纪30年代初,德国和前苏联开始生产以金属钠为催化剂的丁二烯橡胶,称为丁钠橡胶,其结构规整性差,物性和加工性能不好,还不能算做顺丁橡胶。
20世纪50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理论的实践,促进了顺丁橡胶合成技术的迅速发展。
1956年,美国以AlR3-TiBr4催化体系合成顺丁橡胶。
随后钴系、镍系及稀土系(钕系)催化剂相续发展,顺丁橡胶生产能力已仅次于丁苯橡胶,位居合成橡胶各胶种第二。
2013年世界合成橡胶生产者协会统计丁二烯橡胶(主要为顺丁橡胶)产能为471.8万吨/年。
我国在上世纪70年代采用自主开发的技术实现了顺丁橡胶工业化生产,采用的是镍系催化剂,其生产技术一直处于世界先进水平行列。
中国石化、中国石油和一些民企均拥有镍系顺丁橡胶生产装置,2011年总产能达66万吨/年,产品销往世界各国。
未来几年,我国镍系顺丁橡胶产能将进一步扩大,预计我国镍系顺丁橡胶产能将超过100万吨/年。
稀土顺丁橡胶因其优异的性能被视为镍系顺丁橡胶的升级品种,逐渐被工业界所重视。
稀土顺丁橡胶与镍系顺丁橡胶相比具有较高的弹性、较好的拉伸性能、较低的生热和滚动阻力以及优异的耐磨耗和抗疲劳等物理机械性能,符合高性能轮胎在高速、节能、安全、环保等方面发展的需要,常用于高性能绿色轮胎。
顺丁橡胶生产工艺设计-大作业.ppt

水蒸汽 0.9MPa(表压)
C 相关设计参数
项目 丁二烯总转化率 丁二烯单耗 全装置总收率
全装置总损耗
胶粒含水量 胶粒含油量 聚合釜容积 年产量 年 操作时间
指标
85%
1.045t/t-p 95.3%;(以1.045吨的100%丁二烯为基准计算 收率和损耗) 4.7%,其中: 1. 聚合挂胶损失:1% 2. 聚合、凝聚的丁二烯机械泄露损失:0.5% 3. 凝聚、振动的渣末损失:0.5% 4. 油水分离器水相丁二烯溶解损失:2% 5. 包装过程中不合格品及落地损失:0.7% 0.6 (凝聚所得胶粒中的水/胶粒,质量比) 0.005(凝聚所得胶粒中的溶剂油/胶粒,质量比) 12m3 0.9万吨(1万吨、1.1万吨)
指标 13.5g/100ml;温度:≤40℃
2.0×10-5 1.0×10-4 2.0×10-4
>0.25
3-8
B 聚合釜操作参数
项目 聚合系统压力 聚合温度 聚合时间
指标 <0.45MPa
94℃
4h
C 原辅材料规格
项目
指标
丁二烯 溶剂油 环烷酸镍
纯度:99%,其余按丁烯计;
组成:Co5 2.1%、C6o 57.8%、C7o 40.1%
包装
成品
2)工艺流程简述 溶液聚合生产顺丁橡胶工艺过程包括原料精制、引发剂配制、聚合、
回收、凝聚、后处理等工序。 ➢ 聚合级丁二烯由泵经流量控制与由泵经流量控制送来的溶液油在文氏
管中混合后,再经丁油预热(冷)器进行预热(冷)后,与分别由计 量泵送出的Ni组分、Al组分经文氏管混合后的混合物混合,连续送入 聚合釜首釜底入口; ➢ B组分由计量泵送出与稀释油在文氏管中混合后直接送入聚合釜首釜 底入口; ➢ 聚合釜为不锈钢制并装有双螺带式搅拌器; ➢ 物料在首釜反应一定时间后,从釜顶出来进入第二釜、第三釜等连续 进行聚合反应, ➢ 当达到规定门尼粘度后,进入终止釜用乙醇破坏引发剂使反应终止;
低顺丁橡胶的生产工艺及技术进展

低顺丁橡胶的生产工艺及技术进展顺丁橡胶以丁二烯为单体,采用不同催化剂和聚合方法合成。
目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。
……图2.1 溶液聚合法生产顺丁橡胶流程图2.1 顺丁橡胶的生产工艺2.1.1聚合2.1.1.1 聚合溶剂……2.1.1.2 终止剂在聚合生产结束后加入醇类终止剂破坏活性中心使聚合反应结束,但同时也带来许多弊病,给回收单元分离带来困难,部分乙醇被带入回收溶剂又影响了聚合反应。
所以1993年北京燕山石油化工公司合成橡胶厂进行了镍系顺丁橡胶生产不加终止剂的研究。
结果表明:由于杂质及大量“惰性”链的存在,聚合可自行终止。
1994年北京燕山采用了不加终止剂的自行终止技术,效果很好。
大庆石化公司生产后也采取了此办法,但在NiBR生产过程中发现成品胶的门尼粘度高于聚合釜胶,门尼粘度自动升值。
有人认为这是由于聚合终止不完全所致,但也有认为是由于:(1)成品胶干燥过程中,部分聚丁二烯分子链在氧的作用下交联,门尼粘度增加;(2)测量聚合门尼粘度时必须经辊压干燥,此过程可造成大分子和支化分子降解,门尼下降。
成品胶则无须辊压可直接测试。
2.1.2 凝聚国内一般采用双釜凝聚,而国外多采用多釜凝聚,工业应用表明,多釜比单釜省蒸汽。
因此国外凝聚流程比国内能耗低。
凝聚釜的内构件上也有不同,日本宇部兴产公司……2.1.3 回收回收是顺丁橡胶生产一个不可缺少的环节,采用的是多塔分离,为节省能源,齐鲁石化公司顺丁橡胶回收工艺优化改造为三塔流程(脱水塔、丁二烯塔、脱重塔),降低了回收能耗。
独山子石化为了解决丁二烯塔堵塞问题,将塔内溢流堰进行改造,成功解决了该难题。
而国外由于聚合溶剂是单一组分或混合组分,分离较为容易,塔数少,耗能低。
2.2 低顺丁橡胶的生产工艺及研究2.2.1 LCBR的生产工艺以烷基锂为引发剂,……2.2.1 星形LCBR的合成及其工艺星形LCBR就是通过高分子分子设计手段,……2.2.1.1 多官能团试剂(偶联剂)偶联法此法是目前星形LCBR主要采用的方法,是先合成带活性链端的聚合物,然后再与多官能团的偶联剂作用形成星形聚合物,这也是合成星形聚合物的传统方法。
顺丁橡胶的生产工艺及技术进展

顺丁橡胶的生产工艺及技术进展顺丁橡胶是一种重要的合成橡胶,广泛应用于汽车轮胎、工业制品、电缆和胶粘剂等领域。
它具有优异的耐热性、耐化学溶剂性和机械强度,因此在各个行业中得到了广泛的应用。
以下将介绍顺丁橡胶的生产工艺及技术进展。
顺丁橡胶的生产工艺主要包括合成橡胶原料、聚合反应及橡胶加工三个关键步骤。
首先是合成橡胶原料,顺丁橡胶的主要原料是丁二烯和苯乙烯。
这两种原料通过聚合反应得到聚合物,即为顺丁橡胶的基本材料。
在聚合反应中,通常采用溶剂聚合法或乳液聚合法。
溶剂聚合法是将丁二烯和苯乙烯溶解在合适的溶剂中,加入聚合催化剂后,在恒定温度下进行化学反应。
乳液聚合法是将丁二烯和苯乙烯通过乳化剂乳化成微细颗粒,然后添加聚合催化剂在高温下进行聚合反应。
两种方法在操作过程中均需要控制好温度、压力和反应时间等参数,以保证合成得到高质量的顺丁橡胶。
在橡胶加工方面,顺丁橡胶通常采用硫化工艺进行加工。
硫化是将橡胶中的双键与硫化剂反应生成交联结构的过程,从而使橡胶具有优异的弹性和机械性能。
硫化过程需要在一定的温度和压力下进行,并添加适量的硫化剂和促进剂,以控制硫化反应的速度和产物的性能。
随着科技进步和技术创新,顺丁橡胶的生产技术也不断发展和改进。
一方面,通过改进合成橡胶的聚合反应条件,如催化剂的研发和反应温度的控制等,可以提高橡胶的聚合速度和产率,同时改善产品的性能。
另一方面,通过改良橡胶的硫化工艺,如采用新型的硫化剂和促进剂,调节硫化条件,可以提高橡胶硫化反应的效率和硫化程度,从而改善产品的性能。
此外,近年来,也有一些新型的顺丁橡胶的生产方法和技术不断涌现。
例如,采用生物转化技术合成橡胶,可以降低生产成本和环境污染。
同时,还有一些新的橡胶材料研发,如改性顺丁橡胶和功能性顺丁橡胶等,具有更好的性能和应用前景。
综上所述,顺丁橡胶的生产工艺及技术进展是一个不断发展和创新的过程。
通过改进合成橡胶的聚合反应和硫化工艺,以及引入新的生产方法和材料,可以不断提高顺丁橡胶的质量和性能,满足不断发展的市场需求。
顺丁橡胶工艺流程

顺丁橡胶工艺流程
顺丁橡胶工艺流程是指通过一系列的生产工序将天然橡胶原料加工成成品丝、片或其他制品的过程。
下面将介绍一下顺丁橡胶工艺流程。
首先是橡胶原料的采集和准备。
顺丁橡胶是采用天然胶乳制品,因此首先需要从橡胶树上采集橡胶乳。
采集到的橡胶乳需要进行过滤和加热处理,以去除杂质和提高橡胶的粘度。
接下来是胶浆的制备。
将经过处理的橡胶乳从保存罐中放入橡胶制浆机中。
制浆机中含有一组配合很好的旋转刮边器和配重器,可以使胶乳中的胶粒和配料混合均匀,形成胶浆。
然后是橡胶的精整和加工。
将制备好的顺丁橡胶胶浆经过烘干和捣烂等工序,使其变成实物颗粒胶。
然后在橡胶混炼机中,将颗粒胶和填料、增塑剂等配料进行混合,通过摩擦加热和牵伸等作用,使橡胶颗粒之间相互融合,并获得所需的柔软度和塑性。
接下来是橡胶的成型。
将混炼好的顺丁橡胶放入橡胶压延机或挤出机中,通过不同的加工方式将橡胶压延成片状或挤出成丝状。
在这个过程中,需要根据不同的产品要求,进行加工、切割和卷取等操作,得到不同规格的橡胶制品。
最后是橡胶制品的后续处理。
这一步包括硫化、烘干、修整等工序,以保证橡胶制品的质量和性能。
硫化是指将橡胶制品放入硫化罐中,通过加热和加硫化剂的作用,使橡胶分子之间的
交联结构更加牢固,从而提高橡胶制品的强度和耐磨性。
通过以上的工艺流程,顺丁橡胶的原料经过一系列的处理和加工,最终变成具有一定性能和形状的成品制品。
这些制品广泛应用于汽车、电子、家电等领域,成为现代产业中不可或缺的材料之一。
顺丁橡胶生产工艺

顺丁橡胶生产工艺
顺丁橡胶生产工艺是指利用化学方法将原材料进行合成,并通过特定工艺步骤将其转化为顺丁橡胶。
下面是顺丁橡胶生产工艺的简要介绍。
顺丁橡胶的主要原料是丁苯橡胶(BD)和苯乙烯(S)。
首先,需要将BD和S进行共聚反应合成顺丁橡胶,这是顺丁橡胶生
产的关键步骤。
合成过程中需要添加催化剂和溶剂,并在适宜的温度和压力下进行。
催化剂通常使用有机锡化合物,如二二甲基丙基二正丁基锡(TBT),其作用是加速共聚反应的进行。
溶剂可选择合适的有机溶剂,如环己烷等。
合成顺丁橡胶后,需要进行后处理步骤来提高橡胶的纯度和质量。
首先是溶剂脱胶,将顺丁橡胶溶解在合适的溶剂中,并通过蒸发和蒸馏等操作,将杂质和未反应的原料分离出来。
然后是水洗和干燥,用水将残留的溶剂和其他杂质洗净,然后将橡胶在适当条件下进行干燥,以去除水分。
最后,还需要对顺丁橡胶进行加工成型。
这包括橡胶混炼、粉碎、造粒等步骤,以便将橡胶制成适用于不同产品的形状和尺寸。
总结起来,顺丁橡胶生产工艺包括原料合成、后处理和加工成型三个主要步骤。
通过这些步骤,可以获得高质量的顺丁橡胶,以应用于不同领域的产品制造中。
顺丁橡胶生产工艺流程

顺丁橡胶生产工艺流程
顺丁橡胶是一种重要的合成橡胶,广泛应用于汽车轮胎、橡胶管件等领域。
下面将介绍顺丁橡胶的生产工艺流程。
顺丁橡胶的生产工艺主要包括橡胶乳的制备、乳胶的干燥、干粒的成型和加硫四个步骤。
第一步是橡胶乳的制备。
首先将丁苯橡胶料、总体分散剂和活性剂加入反应釜中,加入一定量的水搅拌,搅拌速度一般为
80-120rpm。
接着加入氧化物胶乳黏度指数调控剂、抗老化剂、稳定剂和促进剂,并进行混合搅拌,使得各种原料充分混合均匀,形成黏稠的橡胶乳。
第二步是乳胶的干燥。
将橡胶乳加入干燥机中,通过调整干燥机的温度和风速,使乳胶中的水分逐渐蒸发,最终得到含水量较低的胶乳干粉。
第三步是干粒的成型。
将胶乳干粉加入橡胶研磨机中,通过机械剪切的方式将胶乳干粉破碎成小颗粒。
研磨过程中要控制好温度,避免过高的温度导致胶粒粘连。
第四步是加硫。
将成型后的干粒加入加硫机中,在一定的温度和压力下进行加硫反应,使橡胶胶粒与硫化剂反应,形成交联结构,提高橡胶的物理性能。
以上就是顺丁橡胶的生产工艺流程。
通过这个流程,我们可以生产出质量稳定、性能优良的顺丁橡胶产品。
当然,不同的厂
家也可能根据自身的工艺条件做出一些微调,但总体的工艺流程是差不多的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
顺丁橡胶的生产工艺及技术进展顺丁橡胶以丁二烯为单体,采用不同催化剂和聚合方法合成。
目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。
催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键,它决定工艺过程、聚合速度、聚合物的微观结构和橡胶的性能等。
目前生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。
不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点,但大体相似,以连续溶液聚合为主,主要工序有:①催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量;②丁二烯的聚合;③胶液的凝聚;④后处理,橡胶的脱水和干燥;⑤单体、溶剂的回收和精制。
图2.1 溶液聚合法生产顺丁橡胶流程图催化剂经配制、陈化后,与单体丁二烯、溶剂抽一起进入聚合装置,在此合成顺丁橡胶。
胶液在进入凝聚工序前加入终止剂和防老剂。
胶液用水蒸汽凝聚后,橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序。
干燥后的生胶包装后去成品仓库。
在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。
2.1 顺丁橡胶的生产工艺2.1.1聚合2.1.1.1 聚合溶剂…2.1.1.2 终止剂…2.1.2 凝聚…2.1.3 回收回收是顺丁橡胶生产一个不可缺少的环节,采用的是多塔分离,为节省能源,齐鲁石化公司顺丁橡胶回收工艺优化改造为三塔流程(脱水塔、丁二烯塔、脱重塔),降低了回收能耗。
独山子石化为了解决丁二烯塔堵塞问题,将塔内溢流堰进行改造,成功解决了该难题。
而国外由于聚合溶剂是单一组分或混合组分,分离较为容易,塔数少,耗能低。
2.2 顺丁橡胶的生产技术研究低顺式顺丁橡胶最早由美国费尔斯通轮胎和橡胶公司于1955年开发,1961年投产,催化剂为丁基锂;中顺式顺丁橡胶首先由美国菲利浦石油公司开发(1956),并于1960年由美国合成橡胶公司建厂投产,催化剂是四碘化钛-三烷基铝;高顺式顺丁橡胶可用钴系(一氯二烷基铝-钴盐)和镍系(环烷酸镍-三烷基铝-三氟化硼乙醚络合物)催化剂进行生产。
钴系催化剂由意大利蒙特卡蒂尼公司开发并投产(1963),而镍系催化剂则是由日本合成橡胶公司采用桥石轮胎公司的技术于1965年工业化的。
目前,有中国、美国、日本、英国、法国、意大利、加拿大、苏联、联邦德国等15个国家生产顺丁橡胶,近20个品种。
顺丁橡胶的生产工序包括:催化剂、终止剂和防老剂的配制计量,丁二烯聚合,胶液凝聚和橡胶的脱水干燥。
其聚合几乎都采用连续溶液聚合流程,聚合装置大都用3~5釜串联,单釜容积为12~50m。
2.2.1 镍系顺式顺丁橡胶用镍系催化剂生产顺丁橡胶,芳烃(如苯或甲苯)和脂肪烃(如环己烷、己烷、庚烷或加氢汽油)均可作为聚合溶剂,而且都能得到高分子量、高顺式顺丁橡胶,以环烷酸镍-三异丁基铝-三氟化硼乙醚络合物作催化剂、以抽余油作溶剂生产顺丁橡胶的技术(我国生产橡胶的主要技术方法),中国自1959年开始研究,于1971年建成万吨级生产装置并投产。
采用镍系催化体系,丁二烯溶液配位阴离子溶液聚合的技术。
以丁二烯为原料,以抽余油为溶剂,抽余油价廉、毒性低、原料易得、馏程宽、物系粘度低易于输送,这是溶液聚合的优点。
催化剂为:环烷酸镍(简称Ni);三异丁基铝(简称A1);三氟化硼乙醚络合物(简称B);催化剂“Al-Ni陈化,稀B单加”,陈化方式目前被普遍采用,硼单加是国内生产工艺的特点,目前国内顺丁橡胶生产在聚合系统普遍采用丁二烯加入微量水的技术,不加终止剂。
中国顺丁橡胶生产装置除茂名锂系低顺式顺丁橡胶生产装置采用引进技术外.其余装置均采用自主开发的专有技术。
我国顺丁橡胶的研究开发始于20世纪60年代.1971年北京燕山石油化工公司合成橡胶厂建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置。
此后,锦州石油化工公司、齐鲁石油化工公司、以及湖南岳阳巴陵石油化工公司等单位也先后采用国内生产技术建成顺丁橡胶生产装置近些年,国内在以下几个方面对顺丁橡胶生产工艺和工程技术进行了不断的改进。
1、新型防老剂的使用燕山石化橡胶率先于2002年3月份在顺丁橡胶防老化体系中正式使用一种新型防老剂替代了原来的防老剂264(BHT),实现了顺丁橡胶防老化体系产品从通用型向环保型的转变。
2、凝聚釜新型搅拌的使用此新型凝聚搅拌技术通过调整凝聚釜的搅拌器结构形式(改进凝聚釜搅拌桨叶形式),提高了凝聚釜搅拌效率.提高了热水和胶粒之间的接触效果.从而大大地降低了凝聚釜的蒸汽消耗延长了凝聚釜运行周期。
3、热泵技术的使用凝聚单元通过增加一套热泵系统,回收凝聚釜排出的大量汽提气的余热,既减少了蒸汽的消耗量,使凝聚釜顶汽提气的热能40%以上得到回收,降低凝聚单元蒸汽消耗0.5t/t胶以上,又消除了以前通过汽提气冷凝成液体来回收其中的溶剂油所造成的环境污染及能源浪费。
4、双螺杆挤压工艺的使用由于螺杆挤压直接实现了胶液中溶剂与橡胶相的分离,具有节能和有效地脱除溶剂和残余挥发分的优点,因此螺杆挤压直接脱溶剂工艺近几年也一直是人们研究开发的重点。
双螺杆挤出工艺,其特点是胶液在进入螺杆挤压机之前,先进行脱水,然后再进入挤压机的干燥区,逐渐加压加热,从而使聚合物内的水分蒸发、干燥。
该工艺可使生产能耗大大降低。
2.2.2 镍系充油顺丁橡胶…2.2.3 锂系低顺式顺丁橡胶用丁基锂为催化剂生产顺丁橡胶,多以环己烷(或己烷)作溶剂。
这种聚合体系的催化活性高,工艺简单,反应容易控制;但所得顺丁橡胶的顺式1,4含量低,分子量分布窄,不易加工,硫化后的顺丁橡胶的物理性能较差,一般只与聚苯乙烯树脂混炼作改性树脂。
低顺式橡胶以色浅、透明、不含凝胶和纯度高为特色,同时该胶也具有冷流倾向、动态性能好,具有优异的回弹性,低温压缩变形小,耐磨性能优异,耐老化性和耐油性均忧于天然胶,也被称为“节能橡胶”。
聚合采用间歇式生产,是用环正烷和己烷作混合溶剂,丁二烯为单体,正丁基锂为引发剂。
四氢呋喃为活化剂,SiCh为偶联剂,经阴离子溶液聚合反应制得含部分星形结构的低顺橡胶(LCBR)溶液。
胶液加入防老剂后,由胶罐贮存,采用水析法双釜凝聚工艺脱除溶剂。
胶粒水在后处理通过挤压脱水及膨胀干燥后,压块包装。
回收的溶剂及单体经脱水、脱轻和脱重组分等工序后供聚合使用。
生产采用一釜备料,一釜聚合,全部过程用DCS和PLC控制。
其生产效率与连续聚合工艺相近。
2000年茂名石化公司从Fina公司引进的低顺橡胶生产装置,顺利生产出合格产品,并开发了牌号F250产品填补了国内空白继续提升现有产品的质量,并致力于复合型抗氧剂体系等基础技术研究,进行高门尼、低溶液粘度等新品种聚丁二烯的开发,以满足国内改性塑料行业对星形低顺式聚丁二烯橡胶的需求。
2003年北京燕山石油化工公司研究院开发出低顺式顺丁橡胶的生产技术.并在燕化公司合成橡胶厂SBS生产装置上顺利进行了全流程的试生产.生产出应用于全钢载重子午胎的BR3505。
2.2.4 钛或钴系顺丁橡胶…2.2.5 稀土系顺丁橡胶用稀土催化剂如新癸酸钕、环烷酸钕等聚合得到的顺式-1,4-聚丁二烯橡胶钕系顺丁橡胶(Nd-BR)具有良好的抗湿滑性和较低的滚动阻力,而耐磨性仍能保持良好的水平。
与镍催化聚丁二烯橡胶NiBR相比,Nd-BR不仅具有较高的顺式-1,4-结构含量,而且它们的应力、应变、弹性、生热、湿滑以及滚动阻力等性能都有特点。
尚有三种新型催化剂即:稀土催化剂(如环烷酸稀土-一氯二乙基铝-三异丁基铝)、π-烯丙基氯化镍催化剂〔如(π-C3H5NiCl)2-四氯苯醌〕和卤化π-烯丙基铀催化剂【如(π-C3H5)3UCl-AlRCl2,式中R为乙基】均可制得高顺式(96%~99%)的顺丁橡胶,而且活性和所得硫化胶的物理性能也好,但由于开发较晚,近几年才工业化。
稀土顺丁橡胶是继钛、钴、镍系顺丁橡胶工业化之后出现的又一轮胎橡胶品种,主要指稀土钕系顺丁橡胶。
稀土顺丁橡胶以钕为主催化剂、丁二烯为单体制备而成,具有链结构规整度高、线性好、自黏性好等特点,是性能最好的顺丁橡胶品种。
目前,德国朗盛、意大利埃尼公司、日本JSR公司及美国Firestone公司等都拥有比较成熟的稀土顺丁橡胶生产技术。
其中德国朗盛和意大利埃尼已于80 年代末期先后实现了稀土顺丁橡胶工业化,现共有近10 万吨产能。
德国朗盛指出:未来几年,钕系顺丁橡胶的全球需求量预计将年均增加近10%,全球市场到2014 年将面临供应短缺,所以将每年增加钕系顺丁橡胶5 万吨,新增生产设施将于2012 年一季度之前完工投产。
1998年锦州石油化工公司与中科院长春应用化学研究所合作,在锦州石油化工公司万吨级镍系顺丁烯橡胶生产装置上采用绝热聚合方式实现了钕系稀土顺丁橡胶的工业化生产,己建成1.5万吨/年稀土顺丁橡胶工业化装置,可提供BR9100系列的BR910041#、BR910047#、BR910053#三种不同门尼粘度的稀土顺丁橡胶产品,该品种生胶强度大、粘接性好和耐屈挠龟裂性好,尤其适合于全钢子午胎等高性能轮胎生产的需求,使我国顺丁橡胶的生产水平又上了一个新台阶。
辽宁轮胎集团、桦林轮胎股份有限公司等已在引进的子午胎生产线上正式使用锦州石化分公司稀土顺丁橡胶产品。
2.2.6 高乙烯基顺丁橡胶…2.3 顺丁橡胶的生产技术进展2.3.1 聚合工艺生产技术进展…2.3.2 凝聚及后处理技术进展国外一般采用多釜凝聚,工业应用表明,多釜比单釜省蒸汽。
国外采用水胶比为4,凝聚温度(甲苯为溶剂时)为90~94℃。
国内一般采用两釜凝聚,水胶比>5,凝聚温度为97~102℃。
由于在不影响分散情况下,不结团,水胶比越小,越省蒸汽,凝聚温度越低,也越省蒸汽,因此,国外凝聚流程较国内能耗低。
近年来,国外不少厂家从凝聚釜的内构件上进行了改进,日本宇部兴产公司研制出一种高效喷嘴,从其宽度为0.3~4mm. 的环隙中喷出的线速高达200~300 m/s的过热蒸汽,与从直径2~5 mm圆孔中喷出的胶液相遇并将其切制,凝聚后胶粒粒径为4~6 mm,远小于采用普通喷嘴时的20~50 mm胶粒。
Bayer公司开发的伸缩式喷嘴,通过压力传感器、控制器和移动装置的作用,可自动或手动调节喷出的中空胶液环流厚度(0.1~5.0 mm),后者与中心管喷出的接近音速的150 ℃蒸汽相遇而凝聚成粒径小而均匀的胶粒。
研究开发单级或多级螺杆挤压直接浓缩脱挥和干燥造粒技术,是溶液聚合处理工艺的发展方向。
这种后处理技术的能耗仅为湿式干燥法的50%~60%。
因此,国外众多公司,如Firestone、日本住友和日本三井等公司等均有重要进展。
从国外各家公司的流程上看,因它们采用的聚合溶剂是单一组分或混合组分,分离较为容,所以塔数少,蒸汽耗低。
国内多为燕山石化公司的流程,其流程长,能耗高。
2006年4月,大庆石化技术中心和化工三厂工程技术人员在不影响正常生产情况下,对顺丁橡胶装置凝聚生产新工艺进行大胆探索和工业化尝试。