丁苯橡胶的制造工艺(DOC)
丁苯橡胶的塑炼和混炼
丁苯橡胶的塑炼和混炼宋啸北京石油化工学院高063班摘要：简单介绍了乳聚丁苯橡胶的塑炼和混炼方法。
关键词：丁苯橡胶塑炼混炼丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶，是橡胶工业的骨干产品，它是合成橡胶第一大品种，综合性能良好，价格低，在多数场合可代替天然橡胶使用，主要用于轮胎工业，汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。
下面介绍丁苯橡胶的两种加工技术——塑炼和混炼。
1 丁苯橡胶的塑炼丁苯橡胶可以通过调节平均分子量来改善其加工性能，一般来说，丁苯橡胶的门尼粘度多在35—60之间。
因此丁苯橡胶也可不用塑炼。
但实际上经过塑炼后，可增进配合剂的分散性，有助于提高产品质量。
特别是海绵橡胶创品，丁苯橡胶经过塑炼后，容易发泡，且泡孔大小均匀。
因此，丁苯橡胶与天然橡胶一样，塑炼也是重要工艺之一。
1.1塑炼与分子量分布丁苯橡胶的加工性能不仅受微观结构如顺式、反式及乙烯型等的影响，而且也受其平均分子量与分子量分布的影响。
经过塑炼后，橡胶分子量中的大分子发生解聚，使得平均分子量降低，加工性能改善。
研究表明丁苯橡胶比在相同条件下薄通的天然橡胶塑炼效果小，但高粘度的丁苯橡胶有较明显的塑炼效果。
1.2塑炼条件对塑炼效果的影响丁苯橡胶塑炼时，炼胶机的辊筒转速、速比、辊距及橡胶混度等各种条件对塑炼效果均有影响。
辊筒速比愈大，亦即前后辊筒平均转速愈快，则塑炼效果亦愈大。
此时也意味着橡胶通过辊缝次数愈多，塑炼效果愈好。
另外根据炼胶机的塑炼条件，存在一定的极限粘度。
随着辊筒平均转速的增加，辊距的减小及橡胶温度的降低极限粘度值也低。
要想在某个极限粘度以下进行塑炼时，需要变换塑炼条件以适应低极限粘度要求。
辊筒大小对塑炼效果没有多大影响，而辊距大小确有显著影响。
辊筒温度愈低，塑炼效果越大。
辊距愈小，速比愈大，塑炼橡胶的门尼粘度愈低。
1.3塑炼条件与凝胶生成塑炼温度对丁苯橡胶的塑炼效果影响颇大，当塑炼辊温超过120o C时，会迅速产生凝胶。
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。
丁苯橡胶的合成工艺
丁苯橡胶的合成工艺
丁苯橡胶（NBR）的合成工艺包括以下几个步骤：
1. 选材：选择适当的乙烯基与丁烯基的聚合物，按一定比例混合。
丁烯基可以从丁烯基甲基酮或丁烯基甘油醚中获得。
2. 聚合反应：将选择的乙烯基和丁烯基聚合物与过氧化苯并富勒烯（C60）或双苯对甲苯磺酸二苯铅等催化剂混合，进行聚合反应。
该反应可以在高温下进行，通常在75-95C之间。
3. 纯化：将聚合物溶解在溶剂中，如苯酚，然后通过沉淀或萃取的方式将杂质去除，使得得到的聚合物更纯净。
4. 合成橡胶：将纯化后的聚合物分散在橡胶糖浆中，然后通过搅拌、加热等方式使其形成橡胶状物质。
5. 混炼：将合成的橡胶与添加剂（如硫化剂、硬化剂、填充剂等）混合，然后通过机械搅拌、炼胶机等设备进行混炼，使其浸渍均匀。
6. 硫化：将混炼后的橡胶模具中，经过一定时间和温度的硫化处理，使橡胶分子间的交联结构形成，从而提高橡胶的强度和耐磨性。
7. 切割和包装：将硫化后的橡胶切割成所需的尺寸和形状，然后进行包装，以便运输和使用。
这是丁苯橡胶的一般合成工艺，具体的合成条件和步骤可能会因不同的制备方法和产品要求而有所不同。
丁苯橡胶
用于乘用车轮胎胎面胶、翻胎胎面胶、输送带、胶管、一般黑色橡胶制品
0.50
结合苯乙烯，%
23.5
23.5
23.5
油43;4℃
52
50
51
混炼胶门尼粘度ML1001+4℃≤
85
90
70
300%定伸应力MPa
25min
35min
50min
9.4
13.6
15.4
13.6
16.4
17.2
9.0
11.6
12.5
拉伸强度MPa35min≥
22.1
23.7
18.3
伸长率，% 35min≥
480
415
420
产品特点
通用污染型软丁苯橡胶、生胶的粘着性和加工性能优良，硫化胶的耐磨性能、拉伸强度、撕裂强度和耐老化性能较好。
通用非污染型软丁苯橡胶，良好的拉伸强度、耐磨耗和屈挠性能。
填充高芳烃油的污染型软丁苯橡胶，优良的粘着性、耐模性和加工性能。
用途
用于以碳黑为补强剂和对颜色要求不高的产品如轮胎胎面、翻胎胎面、输送带、胶管、膜制品、压出制品
丁苯橡胶（SBR）
生产工艺：采用日本瑞翁公司低温乳液聚合技术。
包装规格：35±0.5kg
储存运输：防异物污染、防水、常温、干燥
项目名称
SBR1500
SBR1502
SBR1712
挥发分，%≤
0.75
0.75
0.75
总灰分，%≤
1.00
0.75
1.00
有机酸，%
6.12
5.62
丁苯橡胶工艺流程
丁苯橡胶工艺流程
《丁苯橡胶工艺流程》
丁苯橡胶是一种合成橡胶，具有优异的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于汽车轮胎、密封制品、输液管等领域。
下面将介绍丁苯橡胶的工艺流程。
首先，原料准备。
丁苯橡胶的主要原料包括丁苯橡胶胶乳、填料、增塑剂、硫化剂、促进剂和抗氧剂等。
其中，丁苯橡胶胶乳是制备丁苯橡胶的基础材料，填料用于增强橡胶的强度和耐磨性，增塑剂用于提高橡胶的可加工性和柔韧性，硫化剂和促进剂则用于促进橡胶的交联反应。
其次，混炼制备。
将以上原料按一定配方比例混合，并送入混炼机中进行混炼。
混炼的目的是将各种原料充分混合，使胶料具有良好的加工性能和性能。
接下来，成型制备。
将混炼后的胶料送入压延机、挤出机等成型设备中，进行成型加工。
成型的形式可以根据具体产品要求进行选择，比如轮胎采用模具成型，密封制品采用挤出成型等。
最后，硫化加工。
将成型后的橡胶制品送入硫化炉中进行硫化加工。
硫化是丁苯橡胶最重要的加工工艺之一，通过硫化可使橡胶在温度和压力的作用下发生交联反应，从而提高其强度、耐磨性和耐老化性。
综上所述，丁苯橡胶的工艺流程包括原料准备、混炼制备、成
型制备和硫化加工。
这一系列工艺环节的合理控制和优化可以确保丁苯橡胶制品具有良好的性能和稳定的质量。
丁苯橡胶的生产工艺及技术进展
丁苯橡胶的生产工艺及技术进展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与丁苯橡胶(常用sbr1500)胶乳以一定比例混合后经共凝得到的产品。
乳聚丁苯橡胶的工业生产方法存有高温生成（又称热法）和低温生成（冷法）两种。
高温生成税金产品的分子量较低、文化度很大，分子量原产较宽，在质量上都不如低温生成产品，目前很少使用。
因此，这里只描述低温已连续法乳液聚合生产工艺。
1、工艺流程简述?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，1/9送去凝聚，后续工序同上。
表中2.1典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方表中原料及辅助材料单体冷法（质量分数）丁二烯苯乙烯相对分子质量调节剂反应介质脱氧剂乳化剂引发体系过氧化物还原剂叔-十二碳硫醇水保险粉歧化松香酸钠氢过氧化异丙苯硫酸亚铁雕白粉螯合剂电介质终止剂edta-二钠盐磷酸钠二甲基二硫代氨基甲酸钠亚硝酸钠多硫化钠其它（多乙烯多胺）72280.161050.025-0.044.620.06-0.120.010.04-0.100.01-0.0250.24-0.450.100.02-0.040.02-0.050.022、生成配方及生成工艺条件乳液聚合配方和工艺条件是决定橡胶质量最关键因素。
丁苯橡胶的生产工艺流程和配方
丁苯橡胶的生产工艺流程和配方
丁苯橡胶是由丁二烯与苯乙烯通过乳液法低温聚合而成的弹性体。
随苯乙烯含量的增高丁苯橡胶的硬度相应增高，弹性下降。
丁苯橡胶耐磨、耐老化、耐臭氧、耐水等性能均比天然橡胶好，是一种综合性能较好的通用型品种。
缺点是粘接性能较差，硫化速度较慢，成型较困难。
广泛用于轮船、胶带、胶管等橡胶制品的生产。
丁苯橡胶充油后，可改变加工性能。
充油后的丁苯橡胶称充油丁苯橡胶。
生产丁苯橡胶的一般配方和工艺流程如下：
一、聚合配方
丁二烯70
苯乙烯30
松香皂4-6
硬脂酸钾0.5-1
扩散剂0.1-0.5
氯化钾0.7-1.2
EDTA 0.05-0.1
硫酸亚铁0.02-0.04
雕白粉0.1-0.3
引发剂0.1-0.52
软水250
二、工艺流程
聚合温度5-8 摄氏度
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，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。
丁苯橡胶聚合工艺
低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺1、丁苯橡胶简介 (3)1.1丁苯橡胶生产方法 (4)1.2丁苯橡胶产品性能 (4)1.3丁苯橡胶用途 (4)1.4丁苯橡胶包装与运输 (4)2、丁苯橡胶低温乳液聚合的合成方法 (5)2.1主要原料以及其性质 (5)2.2合成方程式 (5)3、低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺 (6)3.1工业典型配方 (6)3.2条件确定 (6)3.3低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程 (7)4、丁苯橡胶的生产工艺流程图 (8)4.1流程图介绍 (9)5、生产中应该注意的问题 (10)6、丁苯橡胶的结构性能以及用途························10、117、丁苯橡胶的市场前景及预测··························11、128、参考文献 (13)丁苯橡胶简介丁苯橡胶（SBR) 是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。
它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。
其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。
乳聚丁苯橡胶是性质受其组成（丁二烯与苯乙烯的比例）、聚合温度及乳化剂种类等影响。
其一般性质通常是指以松香酸皂为乳化剂冷法 (5 ℃ ) 聚合的，结合苯乙烯为23.5% ±的共聚物的性质。
丁苯橡胶材料介绍
丁苯橡胶材料介绍丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶材料，具有优异的物理和化学性质，广泛应用于汽车制造、工程建筑、医疗卫生等领域。
本文将从丁苯橡胶的原料、制备工艺、性能特点以及应用领域等方面进行介绍。
一、原料丁苯橡胶的主要原料是丁烯和苯乙烯。
丁烯是一种烯烃类化合物，苯乙烯则是一种芳香烃类化合物。
这两种原料通过聚合反应，结合的方式形成丁苯橡胶的长链分子结构。
二、制备工艺丁苯橡胶的制备主要分为两步：聚合和精炼。
聚合是将丁烯和苯乙烯在一定的温度、压力和催化剂作用下进行聚合反应，生成丁苯橡胶的初步产物。
精炼则是通过溶剂抽提、脱胶、洗涤等步骤，去除杂质和未聚合的单体，使橡胶质量更纯净。
三、性能特点丁苯橡胶具有以下几个显著的性能特点：1. 耐热性：丁苯橡胶能够在高温下保持较好的物理性能，其耐热温度可达到150℃以上，适用于高温环境下的使用。
2. 耐油性：丁苯橡胶对多种油类具有较好的耐油性能，能够在机械设备中长时间稳定运行。
3. 耐候性：丁苯橡胶能够在室外暴露环境中长时间使用而不受到明显的老化和破损。
4. 强度和弹性：丁苯橡胶具有较高的强度和优异的弹性，能够承受较大的拉伸和压缩变形而不断裂。
5. 耐磨性：丁苯橡胶具有很好的耐磨性能，适用于高摩擦和磨损环境下的使用。
四、应用领域丁苯橡胶由于其优异的性能特点，在多个领域得到广泛应用：1. 汽车制造：丁苯橡胶常用于汽车轮胎、密封件、悬挂系统等部件的制造，以提高汽车的性能和舒适度。
2. 工程建筑：丁苯橡胶被广泛应用于建筑和工程领域，用于制造隔音、减震、防水等材料。
3. 医疗卫生：丁苯橡胶被用于制造医用手套、输液管等医疗卫生用品，具有良好的耐药物和耐溶剂性能。
4. 电子电器：丁苯橡胶在电子电器行业中用于制造电缆、绝缘材料等，具有良好的电绝缘性能。
5. 其他领域：丁苯橡胶还可用于制造密封件、地板材料、涂料等，广泛应用于工业和日常生活中。
丁苯橡胶作为一种合成橡胶材料，具有优异的物理和化学性质，广泛应用于汽车制造、工程建筑、医疗卫生等领域。
丁苯橡胶生产工艺
丁苯橡胶生产工艺
丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶，广泛应用于橡胶制品、轮胎、输送带、防腐涂料等领域。
下面将介绍丁苯橡胶的生产工艺。
丁苯橡胶的生产主要包括以下几个步骤：发生、分离、清洗和精炼。
首先是原料发生。
丁苯橡胶的原料主要是丁二烯（BD）和苯（Ar）两种物质。
这两种原料在合成橡胶厂经过一系列反应，形成丁苯橡胶的主链结构。
反应通常在高温高压下进行，常用的催化剂有锌催化剂和锂催化剂。
反应得到的产物是一种白色或黄色的固体。
第二步是分离。
发生反应后，产物中往往还有未反应的原料和副产物等杂质。
为了提取出纯净的丁苯橡胶，需要进行分离。
分离的方法通常包括离心分离和过滤等。
第三步是清洗。
分离后的产物仍然含有一定的杂质，需要经过清洗来除去这些杂质。
清洗工艺通常使用溶剂洗涤和热水洗涤等方法。
通过这些清洗步骤，可以得到相对纯净的丁苯橡胶。
最后一步是精炼。
清洗的丁苯橡胶仍然存在一些杂质和未溶解的组分，需要经过精炼来进一步提纯。
精炼的方法主要包括溶剂抽提、脱溶剂和干燥等。
通过这些工艺步骤，可以得到高纯度的丁苯橡胶。
综上所述，丁苯橡胶的生产工艺主要包括发生、分离、清洗和
精炼等步骤。
通过这些步骤，可以从原料中提取出纯净的丁苯橡胶，以供各种橡胶制品的生产和应用。
丁苯橡胶合成方法
丁苯橡胶合成方法丁苯橡胶，又称聚丁苯橡胶，是一种重要的合成橡胶材料。
它具有优异的机械性能、耐磨性和耐候性，广泛应用于汽车轮胎、橡胶管、橡胶垫等领域。
本文将介绍丁苯橡胶的合成方法。
丁苯橡胶的合成方法主要有两种：自由基聚合法和阴离子聚合法。
下面将分别介绍这两种方法的步骤和特点。
一、自由基聚合法自由基聚合法是丁苯橡胶合成的主要方法之一。
该方法的步骤如下：1. 原料准备：将苯乙烯、丁二烯等单体以及引发剂、溶剂等原料准备好。
2. 引发剂引发：将引发剂加入溶剂中，在适当的温度下引发剂开始引发，产生自由基。
3. 自由基引发聚合：将单体逐渐加入反应体系中，自由基引发单体之间的聚合反应。
4. 控制反应条件：调节反应温度、压力等条件，控制反应速度和聚合程度。
5. 终止聚合：通过加入终止剂或调节反应条件，使反应停止，得到聚合物。
自由基聚合法的特点是反应速度快，适用于大规模生产。
但由于自由基聚合的特性，产物中往往存在分子量分布广泛的不同链长聚合物，需要经过后续的分离和纯化步骤。
二、阴离子聚合法阴离子聚合法是另一种常用的丁苯橡胶合成方法。
该方法的步骤如下：1. 溶剂处理：将溶剂通过脱水、脱氧等处理，以保证反应的纯净度。
2. 引发剂引发：将引发剂加入溶剂中，在适当的温度下引发剂开始引发，产生负离子。
3. 负离子引发聚合：将单体逐渐加入反应体系中，负离子引发单体之间的聚合反应。
4. 控制反应条件：调节反应温度、压力等条件，控制反应速度和聚合程度。
5. 终止聚合：通过加入终止剂或调节反应条件，使反应停止，得到聚合物。
阴离子聚合法的特点是产物纯度较高，分子量分布窄，适用于高要求的应用领域。
然而，由于阴离子聚合的特性，反应速度较慢，需要较长的反应时间。
丁苯橡胶的合成方法主要包括自由基聚合法和阴离子聚合法。
选择合适的合成方法取决于具体的应用需求和生产规模。
随着科学技术的不断发展，丁苯橡胶的合成方法也在不断改进和创新，以满足不同领域的需求。
丁苯橡胶聚合工艺
低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺1、丁苯橡胶简介 (3)1.1丁苯橡胶生产方法 (4)1.2丁苯橡胶产品性能 (4)1.3丁苯橡胶用途 (4)1.4丁苯橡胶包装与运输 (4)2、丁苯橡胶低温乳液聚合的合成方法 (5)2.1主要原料以及其性质 (5)2.2合成方程式 (5)3、低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺 (6)3.1工业典型配方 (6)3.2条件确定 (6)3.3低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程 (7)4、丁苯橡胶的生产工艺流程图 (8)4.1流程图介绍 (9)5、生产中应该注意的问题 (10)6、丁苯橡胶的结构性能以及用途························10、117、丁苯橡胶的市场前景及预测··························11、128、参考文献 (13)丁苯橡胶简介丁苯橡胶（SBR) 是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。
它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。
其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。
乳聚丁苯橡胶是性质受其组成（丁二烯与苯乙烯的比例）、聚合温度及乳化剂种类等影响。
其一般性质通常是指以松香酸皂为乳化剂冷法 (5 ℃ ) 聚合的，结合苯乙烯为23.5% ±的共聚物的性质。
丁苯橡胶的工业生产工艺流程
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低温乳液丁苯橡胶的生产工艺与流程
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丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
本科毕业设计说明书丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF THE EMULSION POLYMERIZATION OF SBR学院（部）：材料科学与工程学院专业班级：高分子材料与工程2xxx级x班学生姓名：某某某指导教师：xxx助教2xxx 年x 月x 日丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺摘要本设计为年产5万吨丁苯橡胶工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。
在设计说明书中，简单介绍了丁苯橡胶的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，也介绍了目前丁苯橡胶的两种常见的工业聚合生产方法，并进行了比较，最后确定以低温乳液聚合法作为聚合的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和能量衡算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对聚丁苯橡胶生产过程中的安全注意事项及“三废”治理作了相关说明，对整个装置进行了简单的技术经济评价。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、主要设备图的装配图。
关键词：聚丁苯橡胶,低温乳液聚合工艺,单体,生产工艺THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF THE EMULSIONPOLYMERIZATION OF SBRABSTRACTThe design for an annual output of 50,000 tons of SBR process design, the design documents from design specification and design drawings composed of two parts. In the design of brochures, a brief introduction of the SBR production status, trends, performance and the main purpose of the current SBR, also introduced the two common industrial polymer production methods. And a comparison, final determined to low-temperature emulsion polymerization as a polymerization technology production methods. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, a more detailed material balance and energy balance, the equipment was calculated and the selection process, while the production of SBR in the process of attention to safety issues and "Three wastes" governance made note of the entire device to a simple technical and economic evaluation. Drawing the corresponding design drawings, design drawings, including process maps, plants of major equipment assembly, equipment layout plants.KEYWORDS: suspension polymerization, monomer, productive technology目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1丁苯橡胶的发展史 (1)1.2丁苯橡胶的简介 (2)1.2.1 名称及其结构 (2)1.2.2丁苯橡胶的性能 (3)1.2.3丁苯橡胶的用途 (3)1.2.4单体介绍 (4)2丁苯橡胶聚合生产方法的选择及工艺流程简述 (5)2.1丁苯橡胶生产方法的选择 (5)2.1.1 两种不同聚合方法生产的橡胶的比较 (5)2.2.2工艺方案选择依据 (5)2.2.3乳液聚合的特点 (6)2.2.4 丁苯橡胶的工艺原理 (6)2.2丁苯橡胶生产工艺流程简述 (7)2.2.1 丁苯橡胶的生产工艺流程图 (7)2.2.2原料准备过程 (8)2.2.3聚合聚合过程 (8)2.2.4分离过程 (8)3. 物料衡算 (10)3.1 原料单体系统 (10)3.2助剂系统 (11)3.3 反应后各组分系统 (13)4.反应釜的物料衡算和热量衡算 (14)4.1各反应釜的物料衡算 (14)4.2热量衡算 (15)4.2.1搅拌釜功率的计算 (15)4.2.2热量恒算 (17)5.设备计算及选型 (19)5.1聚合釜计算 (19)5.1.1釜体的基础计算 (19)5.1.2搅拌器的确定 (21)5.1.3内置冷却管的计算 (23)5.1.4开口直径的确定 (24)5.1.5终止釜的设计 (25)5.2贮罐确定 (25)5.3汽提塔 (27)6 厂址选择及车间布置 (29)6.1 厂址选择的依据及原则 (29)6.2 车间布置要考虑的问题 (29)6.3 厂房布置 (30)6.4设备布置的安全距离 (30)6.5 车间内辅助室和生活室布置 (30)7 安全防火设计 (31)7.1 综合安全防护 (31)7.1.1 防火防爆 (31)7.2 防毒 (33)7.3 安全防护: (33)8 车间照明及采暖措施 (34)9 三废处理 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1绪论1.1丁苯橡胶的发展史一．国外发展史1912年，得过Bayer公司发表了丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡胶的第一篇专利，20世纪20年代，该国为改进乳聚丁二烯的性能，选用苯乙烯为第二单体，制的了乳聚丁苯橡胶，并将其命名为Buua-S。
丁苯橡胶的生产工艺
B线项目报告丁苯橡胶的生产工艺班级：姓名：学号：指导老师：丁苯橡胶的发展史1933年德国采用乙炔合成法研制出乳聚丁苯橡胶并于1937年工业化。
1942年美国以石油为原料制得。
又称GR-S 。
1949年前苏联也开始工业化生产。
以上工艺均在50℃ 下生产，为高温丁苯橡胶。
20世纪50年代初出现了低温丁苯橡胶。
其占乳聚丁苯橡胶的80％.60年代中期出现了溶聚丁苯橡胶。
自1951年相继出现充油丁苯橡胶、丁苯橡胶炭黑母炼胶、充油丁苯橡胶炭黑母炼胶、高苯乙烯丁苯橡胶等品种。
SBR 是世界产耗量最大的SR 品种，在SBR 的世界消耗量中，约有75%用于轮胎和轮胎配件。
产品及原料说明产品的结构与性能名称及其结构名称：乳聚丁苯橡胶，简称ESBR （styrene-butadiene rubber ） 分子式：CH2CH CHCH2CH 2CH nn其中n 为平均聚合度，一般为350—10000由于乳聚丁苯橡胶中丁二烯和苯乙烯两种单体链节在共聚物大分子中呈无规分布，又由于丁二烯的加成反应约80%发生在1,4位置，约20%发生在1,2位置，而在1,4位置上的链节又有顺式和反式两种区别，所以乳聚丁苯橡胶大分子内存在如下的微观结构。
C C 2CH 2CH H H顺式-1,4-结构ChemPaster C C2CH H 2CH 反式-1,4-结构HCH 2CH CH 2CH 1,2-结构苯乙烯链节CH 2CH C h e m P a s t e r此外，亦有少量支化和交联结构存在，冷法聚合的乳聚丁苯橡胶中丁二烯链的主要微观结构单元70%为反式-1,4-结构。
原料的结构与性能单体丁二烯 分子式 C4H6 结构式 2CH CH CH 2CH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；性质活泼，易发生自聚反应，因此在储存、运输过程中要加入阻聚剂。
苯乙烯 分子式 C 8H 8 结构式CH2CH苯乙烯常温常压下为无色透明油状液体，受热、曝光、遇到过氧化物极易自聚、引发和聚合。
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高聚物合成工艺学论文学院：化学工程学院专业：材料化学班级：材料131 姓名：刘东杰学号： 2013121531 2016年 4 月25 日1.丁苯橡胶的分类、结构、性能及用途1.1丁苯橡胶的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，丁苯橡胶简分为下列几类。
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丁苯橡胶的结构典型丁苯橡胶的结构特征如表一:表一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，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。
1.3丁苯橡胶的性能及应用1.3.1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。
1.3.2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。
2.丁苯橡胶的生产原理2.1原料①丁二烯丁二烯的结构式为：CH2＝CH－CH＝CH2丁二烯是最简单的共轭双烯烃。
在常温、常压下为无色气体，相对分于质量为54.09。
相对密度0.6211，熔点-108.9℃，沸点-4.5℃。
有特殊气味，有麻醉性，特别刺激黏膜。
容易液化，易溶于有机溶剂。
性质活泼，容易发生自聚反应，因此在贮存、运输过程中要加人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、合成树脂等的主要原料。
丁二烯主要由丁烷、丁烯脱氢或碳四馏分分离而得。
②苯乙烯苯乙烯为无色或微黄色的油状液体，有特殊的气味，熔点为-306℃，密度为900kg/m3，沸点为145~146℃。
苯乙烯不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等有机溶剂中。
聚合级苯乙烯的纯度应高于99.5%。
2.2 丁苯乳液聚合的配方2.3 合成原理①乳液聚合丁苯橡胶的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。
其反应式与产物结构式为：在典型的低温乳液聚合共聚物大分于链中顺式约占9.5%，反式约占55%，乙烯基约占12%。
如果采用高温乳液聚合，则其产物大分于链中顺式约占16.6%，反式约占46.3%，乙烯基约占13.7%。
②详细生产机理——配方中各组分的作用及有关化学反应I：链引发反应如果以RO.代表初级自由基，以M1代表单体丁二烯，M2代表单体苯乙烯，形成单体自由基的反应可表示如下：RO. +M1→ROM1.RO. +M2 →ROM2.由链引发反应可知，随着引发剂氢过氧化异丙苯的分解，体系中OH-含量升高，导致体系的pH值升高。
而OH-与体系中的Fe2+ 的反应又会生成Fe(OH)2沉淀Fe2+ +2 OH-== Fe(OH)2↓(a)螯合剂EDTA的使用为了防止产生的Fe(OH)2沉淀析出，工业上采用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-二钠盐)作为螯合剂，与Fe2+生成水溶液性螯合物EDTA-二钠盐与Fe2+生成的水溶液性螯合物，其离解度小，在碱性条件和酸性条件下都很稳定，可在较长的时间内保持Fe2+的存在，而又不生成Fe(OH)2沉淀。
(b)雕白粉的使用由链引发反应可知，Fe2+经氧化后变成Fe3+，Fe3+呈棕色，如果其浓度较高将影响丁苯橡胶的色泽。
为了减少Fe3+的浓度，工业上使用雕白粉(甲醛-亚硫酸氢钠二水合CH2O.NaHSO3.2H2O)作为二级还原剂，使Fe3+还原为Fe2+。
4 Fe3+ + 2CH2O.NaHSO3.2H2O → 4 Fe2+ + 2HCOOH + Na2SO4 + H2SO4 + 8H+由于消耗了二级还原剂雕白粉，硫酸亚铁的用量显著减少。
(c)脱氧剂——保险粉的使用保险粉（连二亚硫酸钠二水合物Na2S2O4.2H2O）称为脱氧剂，其能与水中的溶解氧反应2Na2S2O4.2H2O + O2 + 2H2O →2 Na2SO4 + 2 H2SO4 + 8 H+水中的溶液氧在低温下是阻聚剂，加入雕白粉能保证聚合反应正常进行。
II：链增长反应ROM1.+M1→ROM1 M1.ROM1.+M2→ROM1 M2.ROM2.+M1→ROM2M1.ROM2.+M2→ROM2 M2.III：链终止反应当转化率（或门尼粘度）达到要求时，加入终止剂二甲基二硫代氨基甲酸钠，终止剂与链自由基发生下列反应，使链自由基活性消失。
终止剂的相关作用：甲基二硫代氨基甲酸钠为有效的终止剂，但在单体回收过程中仍有聚合现象发生，为此，添加了多硫化物、亚硝酸钠以及多乙烯多胺。
多硫化物有还原作用，可与残存的过氧化物反应，以消除回收过程中残存的过氧化物的引发作用，亚硝酸钠有防止菜化状的爆聚物生成的作用。
3. 丁苯橡胶的生产工艺和工艺控制3.1 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程如图3.1所示图3.1 乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程①原料的制备与混合用计量泵将相对分子量调节剂叔十烷基硫醇与苯乙烯在管路巾混合溶解，再与处理好的丁二烯在管路巾中混合，然后与乳化剂混合液(乳化剂、去离子水、脱氧剂等)等在管路中混合后进入冷却器，冷却至10℃。
再与活化剂溶液(还原剂、螯合剂等)混合，从第一个釜的底部进入聚合系统，氧化剂直接从第—个釜的底部直接进入。
②聚合聚合系统由8—12台聚合釜组成，采用串联操作方式。
当聚合达到规定转化率后，在终止釜前加入终止剂终止反应。
聚合反应的终点主要根据门尼黏度和单体转化率来控制。
转化率是根据取样测定固体含量来计算，门尼黏度是根据产品指标要求实际取样测定来确定。
虽然生产中转化率控制在60%左右，但当所测定的门尼黏度达到规定指标要求，而转化率未达到要求时，也就加终止剂终止反应，以确保产物门尼黏度合格。
③单体丁二烯的回收从终止釜流出的终止后的胶液进入缓冲罐。
然后经过两个不同真空度的闪蒸器回收未反应的丁二烯。
第一个闪蒸器的操作条件是22—28℃，压力0.04MPa，在第一个闪蒸器中蒸出大部分丁二烯；在第二个闪蒸器中(温度27℃，压0.03MPa)蒸出残存的丁二烯。
回收的丁二烯经压缩液化，再冷凝除去惰性气体后循环使用。
④单体苯乙烯的回收脱除丁二烯的乳胶进入苯乙烯汽提塔(高约10 m，内有十余块塔盘)上部，塔底用0.1MPa的蒸气直接加热，塔顶压力为1 2.9kPa，塔顶温度50℃。
苯乙烯与水蒸气由塔顶出来。
经冷凝后，水和苯乙烯分开，苯乙烯循环使用。
塔底得到含胶20%左右的胶乳，苯乙烯含量<0.1%。
⑤后处理工段准备经减压脱出苯乙烯的塔底胶乳进入混合槽，在此与规定数量的防老剂乳液进行混合。
必要时加入充油乳液，经搅拌混合均匀后，送入后处理工段。
⑥5~50mm胶粒的生成混合好的乳胶用泵送到絮凝器槽中，加入24%—26%NaCl溶液进行破乳而形成浆状物。
然后与浓度为0.5%的稀硫酸混合后连续流入胶粒化槽，在剧烈搅拌下生成胶粒，溢流到转化槽以完成乳化剂转化为游离酸的过程，操作温度均为55℃左右。
从转化槽中溢流出来的胶粒和清浆液经振动筛进行过滤分离后，湿胶粒进人洗涤槽用清浆液和清水洗涤，操作温度为40-60℃。
洗涤后的胶粒再经真空旋转过滤除脱除一部分水分，使胶粒含水低于20%，然后进入湿粉碎机粉碎戊5-50nm 的胶粒。
⑦干燥、称量、压块、包装用空气输送器将胶粒送到干燥箱中进行干燥。
干烘箱为双层履带式，分为若干干燥室分别控制加热温度，最高为90℃，出口处为70℃。