顺丁橡胶生产工艺

第三节 顺丁橡胶生产工艺
顺丁橡胶(BR):以13-丁二烯为单体,经配位聚合而得到的高顺式聚丁二烯高分子弹性体。
一、主要原料
1.单体
单体1,3-丁二烯
2.引发剂
Li系→组成简单,活性高、用量少,易控制,加工性能差。
Ti系→产物为线型结构,Rp快,相对分子质量分布窄,加工性能不好。
Co系→→支化度高
较好,顺式含量高,相对分子质量分布较宽,易于加工。
Ni系→→可提高单体浓度和聚合温度,国内多采用。
宵禁令Ni聂耳钢琴系引发剂组成:主引发剂→环烷酸镍Ni(OOCR)2
助引发剂→三异丁基铝Al(i-C4H9)3,外观浅黄透明,无悬浮物
第三组分→乙醚络合物BF3OC2H5
3.溶剂
溶剂:苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油(简称C6油或抽余油)等
要求是馏程6090℃,碘值<0.2g/100g,水值<20mg/kg
影响:造成聚合体系的粘度不同,影响传热、搅拌、回收、生产能力等。
4.其他
终止剂:乙醇(纯度95%,含水5%,恒沸点78.2℃,相对密度0.81
防老剂:26-二叔丁基-4-甲基苯酚(简称264
熔点69~71℃,游离甲酚<0.04%,灰分<0.03%,油溶性合格。二、原理与工艺
1.聚合原理与方法
配位聚合
采用连续式溶液聚合法。
2.顺丁橡胶生产工艺
(1)生产工艺配方与聚合条件
①工艺配方;
丁油浓度1215g/ml
/丁≤2.0×105   
/丁≤1.0×104   
/丁≤2.0×104
/硼>0.25
/6
/38
防老剂/0.79%1.0%
聚合温度:首釜<95℃,末釜<100
聚合压力:<0.45Mpa
转化率:>85%
收率:>95%
每吨胶消耗丁二烯: 1.045t
②聚合条件的确定
1/单体浓度
门尼粘度是生产控制的主要指标,一般控制在(4550)±5左右。
许多余
2/引发剂的陈化方式→引发剂的活性有很大影响
陈化方式:
三元陈化NiBAl分别配制成溶液,再按一定次序加入)
双二元陈化(将Al分成一半,分别与NiAl组分混合陈化)
稀硼单加(将NiAl混合陈化,B配制成溶液后直接加入聚合釜)应用最多一种方式
3/溶剂的选择
甲苯的溶解能力最好,但搅拌不利。
生产中选择:溶剂油为溶剂
优点:成本低,来源丰富,毒性小,易分离回收。
缺点;溶解性能不好,易产生挂胶。
4/聚合温度控制
现象:丁二烯聚合反应的反应热为1381.38kJ/kg,如不及时排除将会影响产物的质量,甚至造成生产事故。
控制方法:采用传热面积大的聚合釜(高径比大),除夹套外可安装内冷管。生产中在釜顶充冷油来带走反应热。
(2)溶液聚合生产顺丁橡胶工艺
工艺过程:原料精制、引发剂配制、聚合、回收、凝聚、后处理等
①原料精制
目的:出去杂质,确保催化剂活性,保证产品质量
1/单体精制
2/抽余油
3/催化剂
②聚合
四釜串联(料各停留1小时)
终止釜:加终止剂乙醇,防老剂26预调微调4
内有搅拌(首釜→偏框式,其它→螺带式)
③凝聚釜→除溶剂油
④后处理:
顺丁胶指标→ML45±5
顺式含量95%以上
凝胶含量<1%
灰分<95%
挥发分<1%
门尼黏度(ML):是表征其物理性能和加工性能的综合指标,其数值与相对分子质量、相对分子质量分布、凝胶含量来决定。
(3)主要工艺指标
转化率=×%
首釜:x=40—50%
过高易产生挂胶,过低2、3釜催化活性有限,使末釜达不到85%
末釜:x=85%
4)生产中存在的问题
①黏度:限制生产能力→溶液聚合的难点
随反应进行,溶液中聚合物浓度不断提高,溶液黏度不断增加,将给传热与搅拌带来困难,直接限制生产能力。
②挂胶→普遍性问题
危害:挂胶发生在搅拌轴、釜壁上及管道内壁,严重影响聚合,甚至停车。
解决办法:1/提高原料的纯度,减少催化剂用量
2/控制铝/硼比为0.3—0.7
在保证反应的前提下,尽量降低比例来减少凝胶量
3/严格控制首釜转化率40-50%
4/人工清釜或涂防挂胶剂
产生原因:1/与催化剂用量有关,特别是铝/硼比
/硼↑,挂胶严重。
2/与温度有关,T↑,挂胶严重。
3/与催化剂分布有关。
4/与聚合釜结构有关。
二、顺丁橡胶的结构、性能及用途
1.结构;
顺丁橡胶顺式1,4含量为96~98%,属于高顺式丁二烯橡胶,其分子结构比较规整,主链上无取代基,分子间作用力小,分子长而细,分子中有大量的可发生内旋转的C-C单键,使分子十分“柔软”。特性。
机械成孔灌注桩
2.优点:
1)高弹性
2)滞后损失和生热小
对于使用时反复变形,且传热性差的轮胎使用寿命具有一定好处。
3)低温性能好
玻璃化温度低,-105℃左右,胎面在寒带地区仍可保持较好使用性能。
4)耐磨性能优异
对于需耐磨的橡胶制品,如轮胎、鞋底、鞋后跟等,特别适用。
5)耐屈挠性优异
耐动态裂生成性能良好。
6)填充性好
可填充更多的操作油和补强填料,有较强的炭黑润湿能力,可使炭黑较好的分散,因而可保持较好的胶料性能,有利于降低胶料成本。
7)混炼时抗破碎能力强
门尼粘度下降的幅度比天然橡胶小得多,比丁苯橡胶也小,因此在需要延长混炼时间时,对胶料的口型膨胀及压出速度几乎无影响。
8私家侦探合法吗)与其他弹性体的相容性好
9)模内流动性好
10)吸水性低
2.缺点
1)拉伸强度与撕裂强度较低
表现多不耐刺,较易刮伤。
2)抗湿滑性不良
车速高、路面平滑或湿路面上使用时,易造成轮胎打滑。
用于胎面时,使用至中后期易出现花纹块崩掉的现象。
3)加工性能欠佳
温度高时易产生脱辊现象。
4)粘性较差
需加入增粘剂,否则胎体胶料压延时帘布易出现“露白”现象。
5)较易冷流
3.顺丁橡胶的用途
用于:制造轮胎中的胎面胶和胎侧胶,约占80%以上;
自行车外胎、鞋底、输送带覆盖胶、电线绝缘胶料、胶管、体育用品(高尔夫球)、胶布、腻子、涂漆、漆布等。

本文发布于:2024-09-21 00:46:22,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/377383.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:聚合   性能   胶料   生产   分子   影响   轮胎
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议