顺丁橡胶 催化剂
第三组：顺丁橡胶的生产工艺路线的确定
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午6时40分38秒 下午6时40分18:40:3820.10.20
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月20日 星期二6时40分 38秒T uesday, October 20, 2020
反应机理的选择
综合这些聚合机理，可以得到配位聚合具有以下特点： 活性中心是阴离子性质的，因此可称为配位阴离子聚合； 单体π电子进入嗜电子金属空轨道，配位形成π络合物； π络合物进一步形成四圆环过渡态；单体插入金属-碳键 完成链增长；可形成立构规整聚合物。
所以我们选择配位聚合机理
实施方法的选择
本体聚合是单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散
缺点：热效应相对较大，自动加速效应造成产品有气泡，
变色，严重时则温度失控，引起爆聚，使产品达标难度加 大．由于体系粘度随聚合不断增加，混合和传热困难；在自由 基聚合情况下，有时还会出现聚合速率自动加速现象，如果控 制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反应的单体难以 除尽，制品机械性能变差等。
实施方法的选择
顺丁橡胶工艺路线的确定
第三组
徐亚洲 许波 李思源 卜奎武 杨阳 蔡冬兵 陈亮 陈洪生
反应机理的选择
自由基聚合
自由基聚合为用自由基引发，使链增长（链 生长）自由基不断增长的聚合反应。又称游离基聚 合。加成聚合反应,绝大多数是由含不饱和双键的烯 类单体作为原料,通过打开单体分子中的双键,在分 子间进行重复多次的加成反应,把许多单体连接起来, 形成大分子。它主要应用于烯类的加成聚合。最常 用的产生自由基的方法是引发剂的受热分解或二组 分引发剂的氧化还原分解反应，也可以用加热、紫 外线辐照、高能辐照、电解和等离子体引发等方法 产生自由基。
燕山石化顺丁橡胶微观结构及性能
顺丁橡胶的链结构主要包括顺、反-1，4-结构和1，2-结构单元，还包括重均相对分子质量（M w）、数均相对分子质量（M n）和相对分子质量分布（M w/M n）等。
高聚物的微观链结构直接影响其聚集态的结构，进一步对宏观的物理机械性能产生重要的影响。
发现随着顺-1，4链节含量的增加，顺-1，4链节含量可高达99%，顺丁橡胶生胶的结晶速率增快，硫化胶的强度明显提升，在顺式含量高于98.5%时，对混炼胶的挤出性能和自粘性能没有产生明显的影响[1]。
顺丁橡胶的顺-1，4-结构含量影响顺丁橡胶硫化胶的物理机械性能，当顺式-1，4 结构含量由 96.4%提高至98.6%时，其硫化胶拉伸强度提高了20.7%，断裂伸长率提高了 25.8%，在65℃时tanδ值降低了11.1%，在 0℃时tanδ值升高了5.1%，T g 降低了5.5℃，因此，顺丁橡胶顺式-1，4 结构含量由 96.4%提高至 98.6%时，可以明显提高硫化胶的物理机械性能，同时降低滚动阻力及生热、提高抗湿滑性并提高耐磨性[2-4]。
分子量是判断橡胶性能和加工行为的重要依据[5]，一般来讲，橡胶的大部分物理机械性能随着分子量的增加而提高，但是当分子量达到一定数值后，由于分子链过长，分子链的体积庞大，往往容易发生缠结，导致橡胶的弹性下降，门尼粘度增大，反而对加工性能产生不利的影响。
所以为了取得更好的加工性能和综合使用性能，必须对高聚物的分子量进行一个合理的控制。
橡胶是分子量大小不一的同系物的混合体系，所以，整个体系的分子量会呈现出很大的分散性，分子量太高或者太低都会导致硫化胶的性能变差，因此，必须进一步掌握橡胶的分子量分布指标。
采用钕催化剂合成较高顺式含量、较窄分子量分布的聚丁二烯橡胶，经过研究表明，钕系聚丁二烯具有较好的加工性能、良好的回弹能力及低生热和低滞后损失[6]。
研究了顺丁橡胶随着分子量分布的变窄，即相对分子质量分布指数从4.0降至2.8，抗湿滑性能提高了8%左右，滚动阻力可以降低9%左右。
聚丁二烯
聚丁二烯摘要：以丁二烯为单体采用不同催化剂和聚合方法合成的聚丁二烯橡胶(简称PBR)是仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。
本文从单体、市场现状与前景、顺丁二烯的聚合工艺、聚合催化剂、我国的发展方向等方面简要介绍聚丁二烯。
在生产技术、产量还是新产品的开发，我国都应大力提高以满足国内外市场日益增长的需求，使我国聚丁二烯橡胶行业健康稳步迅速发展。
关键词：聚丁二烯，聚合，催化剂1单体和聚丁二烯1.1丁二烯1,3-丁二烯简称丁二烯，是分子式为C4H6的有机化合物，一种重要的化工原料，可用于制造合成橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶）。
1,3-丁二烯的双键比一般的C=C双键长一些,单键比一般的C-C单键短些.并且C-H键的键长比丁烷中要短。
这正是1,3-丁二烯分子中发生了键的平均化的结果.这种存在于共轭体系中表现出来的原子间的互相影响,叫做共轭效应.由于C与C之间存在σ键和π键，并且起到共轭效应的是π键，因此我们也称1,3-丁二烯的共轭效应为ππ共轭。
由于共轭效应，π键电子成为一种离域电子，在分子轨道上运动，而不再局限于两个碳原子之间。
由共轭效应引起的平均化是分子内的一种属性。
1,3--丁二烯分子不受外界影响时,其电子云的分布完全对称的。
但当与BR等试剂发生加成反应,由于受到BR离子的影响而引起了分子的极化。
结果使C1原子的电子云密度增大,略带部分负电荷,而C2的电子密度相应地降低,略带部分正电荷,又由于C2略带部分正电荷,要吸引电子,从而又影响到C3和C4的π电子云,使C3略带部分负电荷,C4略带部分正电荷。
1．2聚丁二烯聚丁二烯橡胶(简称PBR)是以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成的仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。
它具有弹性好、耐磨性强、耐低温性能好、生热低、滞后损失小、耐屈挠性、抗龟裂性以及动态性能好等优点，可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶制品的生产中具有广泛的应用。
浅谈顺丁橡胶装置碱洗工艺技术
浅谈顺丁橡胶装置碱洗工艺技术摘要：文章针对镍系顺丁橡胶生产过程中产生的设备腐蚀问题，分析了生产中因三氟化硼水解反应导致酸腐蚀问题的原因。
针对性探讨了纤维液膜、碱洗塔、罐式三种碱洗工艺技术的优缺点，指出了各种碱工艺所适用的场景，希望能为顺丁橡胶生产管理工作提供参考。
关键词：顺丁橡胶；装置；碱洗工艺引言：顺丁橡胶是基于由丁二烯在聚合反应下制造出来的合成橡胶材料，是当前全球应用规模第二大的合成橡胶，主要应用于耐寒制品、汽车轮胎等产品的制造。
根据所应用的催化剂类型，顺丁橡胶生产制造工艺可以分为钛系、钕系、钴系、镍系等，其中镍系工艺比较常见。
在镍系顺丁橡胶制造过程中，设备腐蚀问题比较常见，很大程度上影响了生产质量，同时也增加了设备维护成本。
为解决这一问题，业界普遍采用碱洗工艺，以减少设备腐蚀、延长设备使用寿命，保证生产稳定。
一、顺丁橡胶装置腐蚀问题的原因及危害凭借很好的耐磨性、抗龟裂性及环境适应性，顺丁橡胶成为当前全球应用面最广的橡胶材料之一[1]。
在顺丁橡胶的生产制造中，涉及到很重要的催化作用，所采用的催化剂主要分为钛系、钕系、钴系、镍系等。
在基于镍系催化剂的顺丁橡胶生产中，所使用的催化剂主要由三异丁基铝、环烷酸镍、三氟化硼乙醚络合物构成，单体原料为1,3-丁二烯，反应载体为溶剂油。
反应过程中，丁二烯发生聚合反应，生成顺1,4丁二烯橡胶。
该过程中，会有一部分丁二烯未发生反应，其和溶剂油溢出之后，与残留的三氟化硼由闪蒸汽带入回收溶剂装置中。
此后，混合物在遇水之后会分解出HF、HBF4、B（OH）3等酸性物质，导致设备管道及其他装置受到腐蚀。
腐蚀不仅会直接影响顺丁橡胶制造设备的运行状态和生产质量，还会产生安全问题，并且影响设备的使用寿命和维护成本。
二、顺丁橡胶装置碱洗工艺技术的应用分析由于顺丁橡胶装置腐蚀问题多是生产过程中产生的酸性腐蚀物质造成的，因此在制造中通过碱洗工艺可以有效中和酸性物质，达到防治腐蚀的目的。
顺丁橡胶生产工艺
•1842年 美国人古德发明了硬橡胶轮胎，该轮胎是实心的，行驶中颠簸很厉害。
•1886年 1月29日，德国曼海姆专利局批准卡尔·本茨为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利，这一天被大多数人称为现代汽车诞生日。
•1894年米其林发明的可拆卸式充气轮胎。
•1914年全钢车身的道奇牌客车问世。
•1918年美国登记客车数超过500万辆。
•1923年福特公司年产汽车200万辆。
•1935年全球汽车保有量达3500万辆。
•1939年美国汽车产量达到750万辆。
•2010年全球汽车产量近8000万辆,我国轮胎消耗BR200万吨以上•橡胶分为天然胶和合成胶。
人类使用橡胶是从天然橡胶（NR）开始的，天然橡胶来源于橡胶树，天然橡胶的分子几乎都是由异戊二烯的顺式-1，4结构组成，橡胶树成长周期长、产量低、受自然影响大。
随着社会的发展，橡胶的广泛应用，天然橡胶不能满足人类的需求。
合成橡胶（SR）是人工合成的性能类似于天然橡胶，某些性能甚至超过天然橡胶的重要高分子材料，它主要以石油、天然气、煤炭作为初始原料，随着石油化工技术的发展，合成橡胶技术得到迅速提高。
天然橡胶顺丁橡胶聚丁二烯橡胶在20世纪初已经出现，顺丁橡胶于1960年由美国菲利浦石油公司首先实现了工业化生产。
由于顺丁橡胶弹性高，玻璃化温度低，具有优异的耐磨性能，容易与天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等多种橡胶互混，便于加工和不同胶种性能优势互补等优点，在20世纪60～70年代聚丁二烯橡胶发展最快，至今，世纪上已有20多个国家和地区生产顺丁橡胶，其产量仅次于丁苯橡胶(丁二烯和苯乙烯的无规共聚物。
其中苯乙烯的质量百分比为23.5%~25%,有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶)居第二位。
•（2）含有杂原子或官能团橡胶 如硅橡胶、氟橡胶、聚醚橡胶、丙烯酸脂橡胶等。
•• 按橡胶用途分类可分为通用橡胶、专用橡胶和特种橡胶。
通用橡胶系指主要用于生产轮胎等大宗产品的原料橡胶。
顺丁橡胶生产过程中危害因素分析及解决措施
顺丁橡胶生产过程中危害因素分析及解决措施摘要：现阶段我国社会经济水平得到了较大程度的提高，在这个过程各个领域发展的速度也会得到相应的提高，不过在这个过程中还会存在一些问题。
就从目前的情况看来，随着石油化工领域的不断发展，我国橡胶行业整体经济水平也会得到进一步提高，然而该行业在激烈的市场竞争当中面临着很多的机遇和挑战，如果还在沿用传统的生产模式和理念，那么就会导致各种问题和风险发生的概率增加。
为此，橡胶行业在实际发展运营当中要提高对顺丁橡胶生产的重视程度，严格按照相关规定来采取有效措施对相关危害因素进行处理，这样才能够提高每一个环节的生产效率和质量。
关键词：顺丁橡胶；危害因素；应对策略前言：就从目前的情况看来，在众多合成橡胶当中最为常用的就是顺丁橡胶，这种橡胶与其他橡胶之间存在较大程度的差异，前者有着较为良好的耐寒性能和耐磨性能，并且还能够与天然橡胶，氯丁橡胶等有效的结合到一起，进而可以在轮胎、胶带等橡胶制品当中发挥出良好的作用。
目前我国经济发展的同时，顺丁橡胶生产能力也得到了进一步提高，为了能够在激烈的市场竞争当中得到更好的生存和发展，相关企业要顺应时代发展特点来完善生产工艺和流程，从而才能够提高每一个环节的生产效率和质量。
一、顺丁橡胶相关概述所谓的顺丁橡胶，简单的来说就是将丁二烯作为基本原料，这种物质能够与相关催化剂之间发生相互作用，在顺式加成反应当中可以制作形成顺是聚丁二烯，相关工作人员要采取有效的措施来将聚丁二烯胶液及时的输送到胶液罐当中，在这之后通过脱水、膨胀干燥等一系列工艺才能够形成顺丁橡胶成品。
在通常的情况下，丁二烯属于一种无色且稍微带有蒜味的气体，在一定程度上会对黏膜带来相应的刺激，其自身的性质比较活泼，并且还会与空气混合形成一种具有爆炸性的混合物。
不仅如此，如果人们过去吸入丁二烯，那么严重的时候会出现急性中毒的现象，在这个过程中会伴随着头晕、头痛等症状，人与丁二烯脱离接触之后能够迅速恢复。
稀土顺丁橡胶的生产现状及发展前景_刘红霞
的回弹性 ， 生热特别低 ， 是降低汽车轮胎滚动阻力 的理想产品 。 此外还开发出两款新的易加工型钕系 — —Ｂ 顺丁橡 胶 产 品 — ｕ ｎ ａ Ｎ ｄ ２ ２Ｅ Ｚ和 Ｂ ｕ ｎ ａ Ｎ ｄ ２ ４ Ｅ Ｚ。 除了新 产 品 开 发 之 外 ， 朗 盛 公 司 还 积 极 扩 大 稀土顺丁橡 胶 的 生 产 能 力 。２ ０ １ ２ 年 ９ 月， 朗 盛 全 球最大的 Ｎ Ｂ ｄ Ｒ 工 厂 在 新 加 坡 裕 廊 岛 破 土 动 工。 － ／ ，将于２ 这座工厂设计产 能 为 １ ４ 万ｔ ａ ０ １ ５年上半 年投产 ， 产品主要用于亚洲地区的绿色轮胎市场 。 ） 公司的 意大利欧洲聚合物 （ ｏ ｌ ｉ ｍ ｅ ｒ ｉ Ｅ ｕ ｒ ｏ ａ Ｐ ｐ 前身 Ｅ ｎ ｉ Ｃ ｈ ｅ ｍ 公司 利 用 停 产 的 钛 系 异 戊 橡 胶 装 置 工业 化 生 产 稀 土 顺 丁 橡 胶 。 其 产 品 牌 号 主 要 有
稀土顺丁橡胶是以稀土化合物为主催化剂制得 的具有高 顺 式 １， ４ －结 构 含 量 的 聚 丁 二 烯 橡 胶 。 因 为稀土元素中钕化合物具有最高的催化活性 ， 故又 。它具有链结构规整 称为钕系顺 丁 橡 胶 （ Ｂ ｄ Ｒ） Ｎ － 度高 、 线性好 、 平均相对分子质量高 、 相对分子质 量分布可调 、 自黏 性 好 以 及 加 工 性 能 优 异 等 优 点 。 与镍系顺丁橡胶 （ Ｂ Ｂ ｉ Ｒ） 相比 ，Ｎ ｄ Ｒ 可以减少 Ｎ － － 轮胎滞后损失和内生热 、 降低滚动阻力 、 提高耐磨 性能和 抗 湿 滑 性 能 ， 符 合 高 性 能 轮 胎 在 高 速 、 安 全 、 节能和环保等方面发展的需要 ， 是当今高性能 轮胎和节能轮胎中发展最快的顺丁橡胶品种
镍在顺丁橡胶中的作用和影响
镍在顺丁橡胶中的作用和影响摘要：在整个聚合反应过程中环烷酸镍的作用主要是作为生成活性中心的主要成分，在聚合反应中的影响没有三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物和微量水那么明显，主要影响聚合活性和分子量大小(我们的指标为门尼)，所以在出现大的波动是造成我们操作上的不顺手，按照正常时候的经验方法来调节聚合反应是不可取的，需要稳定各个催化剂组分之间的配比，不要造成催化剂配比紊乱，反应失衡。
关键词：环烷酸镍；顺丁橡胶；催化剂配比引言顺丁橡胶是顺式-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。
其中Ni系催化剂可以提高单体浓度和聚合温度，产品质量不受影响，国内采用最多的引发剂体系就是Ni系，典型的Ni系引发剂中的主引发剂是环烷酸镍，助催化剂是三异丁基铝，第三组分是三氟化硼乙醚络合物。
1活性中心的形成当前比较统一的认识是三异丁基铝将高价态的镍离子(Ni2+)还原成低价镍离子(Ni1+)甚至镍单质，溶液中单独存在的低价镍和镍单质没有活性，只有与丁二烯形成π络合物再与铝剂和硼剂反应生成含氟的烷基铝才形成活性中心，在一定的温度下具有聚合活性，使丁二烯发生聚合反应得到高顺式1,4聚丁二烯。
第四组分微量水有利于低价态镍的生成和镍与含氟的烷基铝中的氟配位，进一步加强配位体电负性作用，提高聚合活性。
2Ni以及其他组分对反应的影响2.1环烷酸镍的配比和作用AL/Ni比在镍催化体系中，三异丁基铝的作用是将二价镍还原到低价态，一价或零价才显示聚合活性，由于零价镍极易堆积为金属镍，金属镍没有聚合活性。
Al/Ni比小于1时，镍不能全部还原成低价镍，造成镍浪费；随Al用量的增加，Al/Ni比加大，开始时聚合活性增加，当AL/Ni比大于4时，聚合活性反而下降，聚合物的相对分子质量升高，凝胶生成量增加。
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顺丁橡胶催化剂
顺丁橡胶（Polybutadiene Rubber，简称BR）通常采用配方添加催化剂进行聚合反应。
催化剂的选择和使用对于橡胶的性能和特性具有重要影响。
以下是常见的顺丁橡胶聚合过程中使用的催化剂：
有机锂催化剂：
有机锂催化剂是顺丁橡胶聚合中常用的催化剂之一。
有机锂催化剂可以引发丁二烯单体的聚合反应，形成高分子量的聚合物。
钛系催化剂：
钛系催化剂广泛用于顺丁橡胶的生产中。
钛催化剂能够引发1,4-聚合，产生具有高立体异构体结构的顺丁橡胶。
锡系催化剂：
锡系催化剂也是一类常用的顺丁橡胶催化剂。
锡系催化剂能够引发丁二烯的聚合，形成高分子量的顺丁橡胶。
聚合引发剂：
有些有机过氧化物和过硫酸酯类化合物可作为聚合引发剂。
这类引发剂在热条件下能够引发丁二烯的聚合。
需要注意的是，顺丁橡胶的生产过程中，通常还需要使用协同催化剂、稳定剂、抗氧化剂等辅助剂，以调控橡胶的分子结构和性能，提高其使用寿命和耐老化性。
具体的配方和催化剂的选择也取决于最终产品的具体应用和性能要求。
在工业生产中，通常需要进行严格的工艺控制，以确保橡胶产品的质量和一致性。