合成橡胶的生产过程
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月10日星期五
•1 •学习掌握橡胶的分类、性能及应用 •2 •掌握丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙
•橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用
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•能根据需要正确选择生产方法，并指导具 体生产过程，合理确定工艺条件
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
•二、生产原理与工艺
•流程说明
•聚合系统：8～12台聚合釜串 联 •反应终点：根据门尼粘度和单体转化率来控制
•搅拌形式：框式
•管 •道
•传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器
•干燥：双层履带式 •聚合
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釜
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•蓄 液氨
三、橡胶的硫化与增强
•硫 化 •目 的
• 制品强度很 低、弹性小、遇 冷变硬、遇热变 软、遇溶剂溶解 等，无使用价值 。
•硫
化 •实
质
•使线型橡胶 分子交联形 成立体网状 结构。
•增 强 •方 法
•加入惰性填 料、增强填 料等。
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•第一节 概述
四、合成橡胶的生产过程
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•第一节 概述
•通用合成橡 胶
•丁苯橡胶、 •顺丁橡胶、 •丁基橡胶等
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•特种合成橡 胶
•丁腈橡胶、 •硅橡胶、 •氟橡胶等
一、橡胶的类型
•第一节 概述
• 人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天 然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农 书业山有、路勤国为径防，、交通及日常生活中。
第二节 丁苯橡胶
•SBR
•丁苯橡胶： • 由1，3-丁二烯 与苯乙烯共聚而得 的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
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•第二节 丁苯橡胶 广泛应用
•乳液聚合
概述
•工业生产方法
•羧基丁苯橡胶
•液体丁苯橡胶
•高苯乙烯丁苯橡 胶 •胶炭黑母橡胶 •低温充油丁苯 橡 •低温充油丁苯橡 胶
•黑母橡胶 •低温丁苯橡胶 炭 •低温丁苯橡胶
•高温丁苯橡胶
•丁苯橡胶 •锡偶联溶液聚
•丁苯橡胶 •高反式聚1，4-
•醇烯溶液聚丁苯 橡胶
•丁苯橡胶 •烷基锂溶液聚
•溶液聚合
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•第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
•一、主要原料
•1 •1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
0.06-0.12 0.01
0.04-0.10 0.01-0.025 0.24-0.45
5 60 7-10
•第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
•二、生产原理与工艺 •生产工艺-----聚合条件
•单体纯度：＞99%
•引发剂：氧化-还原引发体系 •乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂
•分子量调节剂： 十二烷基硫醇
第一节 概 述
•含义
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• 橡胶是一种高 分子弹性体，在外 力作用下能发生较 大的形变，当外力 解除后，又能迅速 恢复其原来形状。
一、橡胶的类型
•按来源分类
•第一节 概述
•天然橡胶
•天然橡胶树 、
•虫胶、 •琥珀等
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•合成橡胶
•由单体合成 或天然高聚 物改性获得
过氧化氢对孟烷
引发剂 体系
活化剂
还原剂 螯合剂
硫酸亚铁 雕白粉
EDTA
缓
冲
剂
磷酸钠
聚合温度
反应条件
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转 化 率，% 聚合时间，h
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配方I 70 30 0.20 200 4.5 0.15 0.08 0.05 0.15
0.035 0.08
5 60 7-12
配方II 72 28 0.16 195 4.62 －
• 天然橡胶牛筋底，网 状填充给鞋帮提供最大限 度的透气性
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•天然橡胶手套(棉/腈内衬)
一、橡胶的类型
•按用途分类
•第一节 概述
•日常用品
•轮胎、胶带 、胶管、胶鞋
等
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•工业制品
•如胶辊、胶 布、胶板、
油封等
一、橡胶的类型
•合成橡胶分 类
•第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
•三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
•丁苯橡胶的结构
•典型丁苯橡胶的结构特征
丁苯橡胶类型
支化
宏观结构
微观结构
凝胶 Mn HI PS，% 顺式 反式 乙烯基
10000 低温乳液聚合丁苯橡胶 中等 少量 0 4-6 23.5 9.5 55 12
一、橡胶的类型
•第一节 概述
•天 然 橡 胶
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• 是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料， •经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。
• 制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工 •业用橡胶杂品；日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生 •用品等。
一、橡胶的类型
•第一节 概述
•2 •苯乙烯
CH2＝CH－
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•第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
•二、生产原理与工艺
•聚合原理------自由基共聚合
•生产工艺-----典型配方
原料及辅助材料
单
体
丁二烯 苯乙烯
相对分子质量调节剂
叔十烷基硫醇
介
质
水
乳化剂
歧化松香酸钢 烷基芳基磺酸钠
过氧化物
•第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
•二、生产原理与工艺 •单体回收注意问题
•产生泡沫
• 加入硅油 或聚乙二醇 等消泡剂
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•产生凝集物
• 定期清洗 粘附在器壁 上聚合物； •设置两个脱 苯乙烯塔切 换使用
•产生爆聚 物
• 采用药剂 处理或加入 亚硝酸钠、 •碘、硝酸等 抑制剂
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•防老剂：对苯二 酚
•防老剂 ：胺类防老剂
•转化率：60%～70% ，
•聚合时间：控制在7～12h
•第二节 丁苯橡胶
低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
•二、生产原理与工艺 •工艺流程----原料准备、聚合过程、单体回收、分离、后处理等
。
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•第二节 丁苯橡胶
学海无涯苦作舟
一、橡胶的类型
•第一节 概述
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轮胎制品
一、橡胶的类型
•第一节 概述
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工业制品
二、橡胶的特性
•第一节 概述
•玻璃化温度 低
•具有高弹性
•几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围
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•第一节 概述