顺丁橡胶市场分析及生产技术进展探讨
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在进行催化剂的选择过程中,为优化顺丁橡胶生产情况,必须优化催化剂类型的选择和配置,其可以对橡胶的性能和聚合物的微观结构进行反应,依照聚合物的微观结构,可进行顺丁橡胶类型的划分,包括低顺式聚丁二烯橡胶和高顺式聚丁二烯橡胶、高反式聚丁二烯橡胶和中乙烯基聚丁二烯橡胶四种,其种类划分主要依据分子结构质量分数的不同进行划分,反式-1,4结构质量分数在65%以上的产品为高反式聚丁二烯橡胶,1,2结构质量分数在35%以上,65%以下的产品为中乙烯聚集丁二烯橡胶,顺式-1,4结构质量分数在35%以上及40%以下的产品为低顺式聚丁二烯橡胶,顺式-1,4结构质量分数在90%以上的产品为高顺式聚丁二பைடு நூலகம்橡胶。在进行高顺式-1.4-聚丁二烯橡胶生产过程中,所选用的催化剂大都为稀土钕系、镍系、钛系和钴系催化剂,锂系催化剂属于聚丁二烯橡胶品种生产中主要应用的催化剂类型。
关键词:顺丁橡胶;市场分析;生产技术;进展、
顺丁橡胶的弹性质量好、耐磨性质优、耐老化特性显著、抗屈挠特性强、热量产生较低,具有绩效的滞后损失性,且原料资源容易获取,资源丰富,价格低廉,在生产领域中被广泛应用。自1960年以后,美国的生产企业就已经应用溶液聚合法和钛系催化剂开展了顺丁橡胶物质的工业化生产,当前,顺丁橡胶生产发展速度较快,其仅次于丁苯橡胶的应用,且在30多个区域,均进行了商品化的生产,为保障顺丁橡胶产品能够发挥其竞争优势,必须分析国内外顺丁橡胶生产的差异,不断推进顺丁橡胶生产技术的进步。
3、低顺式聚丁二稀橡胶
低顺式聚丁二烯橡胶大都以间歇生产方式存在,单体为丁二烯,催化剂选择正丁基锂,混合溶剂选用己烷和环己烷,活化剂选择四氢呋喃,利用阴离子的溶液聚合反应制得低顺式聚丁二烯橡胶,该聚合体具有较高的火花性能,制作方式简单,且橡胶顺式-1,4的含量相对比较低,大都在35%以上,40%以下,经常以改性剂在聚苯乙烯树脂中应用。
一、顺丁橡胶聚合反应流程
丁二烯属于共轭二烯烃最简单的一种,由6个氢原子及4个碳原子共同组成了分子式,丁二稀分子结构式可以表示为CH2=CH-CH=CH2。受到催化剂的催化作用,会使丁二烯分子结构式产生化学变化,形成1,4-聚丁二烯分子或者顺式-1,2-聚丁二烯大分子。依照聚合物分子链的结构对其进行排列分布,可将其分为多种立规结构,也就是顺式和反式1,4-结构,也包括反式1,2-结构。在镍催化体系中,包含了97%左右的聚丁二烯橡胶顺式1,4-结构,其余均为反式1,4-结构及1,2-结构[1]。聚合物中,催化体系的性质对微观结构产生了一定的决定性作用。链转移、链终止、链增长和链引发均属于丁二烯加成聚合反应的主要过程。
二、顺丁橡胶聚合反应的影响因素
为对顺丁橡胶聚合反应采取有效措施进行控制,必须对聚合反应产生影响的各种因素进行合理分析,由于对聚合反应产生影响的因素较多,包括催化剂的组分配比、催化剂的使用剂量、催化剂的陈化条件、催化剂的陈化方式等内容,也包括聚合温度、溶剂选用、停留时间、有害物质的含量、有害杂质的种类、原材料的纯度、丁油的浓度等。这些因素对聚合反应产生的影响,主要包括聚合反应的反应速度、橡胶的质量等多种因素,在生产顺丁橡胶的过程中,若是选择油作为溶剂,则必须分析相关因素对挂胶产生的作用。当前,产生顺丁聚合催化剂的形式相对来说比较简单,配方成本比较低,在生产过程中,产生化学反应时,依照化学反应式进行计算,其中原材料中的溶解氧和水等杂质的含量,可对催化剂之中的铝剂产生消耗作用,此时聚合反应处于比较正常的情况下[2]。
顺丁橡胶市场分析及生产技术进展探讨
摘要:顺式-1,4-聚丁二烯橡胶被称之为顺丁橡胶,该橡胶主要由丁二烯聚合而形成,当前,世界范围内第二大通用合成橡胶就是顺丁橡胶,其相对于天然橡胶及丁苯橡胶两种橡胶来说,其耐磨性质、耐寒性质和弹性均具有极佳的优势,在动负荷应用情况下,散发的热量比较少,具有极好的耐老化特性,极易与丁腈橡胶、氯丁橡胶和天然橡胶等物质联合应用,且被广泛应用于胶鞋、胶管、胶带、抗冲击改性及轮胎等物品的生产制作之中,本文就顺丁橡胶市场情况进行分析,并研究了其生产技术的进展情况。
(二)类型
1、稀土顺丁橡胶
采用稀土催化剂进行高顺式顺丁橡胶的生产,其分子结构质量分数在96%-99%之间为顺式-1,4结构,该催化剂为(环烷酸稀土-一氯二乙基铝-三异丁基铝),该稀土顺丁橡胶的抗湿能力较强,具有较低的滚动阻力,耐磨性能比较好。相对于镍系顺丁橡胶来说,稀土顺丁橡胶具有较高的顺式-1,4结构含量,而且具有较好的生热性能、弹性、应力-应变性能、滚动阻力和湿滑性能,其属于高性能的稀土顺丁橡胶,已经在橡胶行业处于领先发展地位。
三、顺丁橡胶生产技术
(一)现状
顺丁橡胶单体主要以丁二烯为主,依靠不同的催化剂,采取不同的聚合方法合成,当前,世界上进行顺丁橡胶生产的形式大都为溶液聚合方式。生产顺丁橡胶的过程主要以镍系、稀土钕系、锂系、钴系和钛系等催化材料为主,虽然不同体系的顺丁橡胶生产工艺存在着不同的差异性,但是其大体存在一致性特征,大都采用连续溶液聚合反应为主,主要工序内容为催化剂应用、终止剂应用、防老剂应用等,对上述的物质进行有效配置,并合理进行计量,进而进行聚合反应,包括丁二烯的聚合,胶液的凝聚水析,将橡胶进行脱水和干燥处理,最后进行单体的回收、溶剂的回收和精制处理。在进行顺丁橡胶生产过程中,其生产的工艺流程主要从以下几个环节进行。在配置和陈化催化剂以后,将溶剂油和单体丁二烯置入聚合反应釜之中,以此生成顺丁橡胶胶液,在胶液之中融入防老剂和终止剂,使其进入混凝工序之中。胶液采用水蒸气进行凝聚处理,待橡胶形成颗粒状以后,将其与水混合,向脱水和干燥工序中输送,待干燥完成以后,会压成生胶包装,并将其置入成品仓库中。在凝聚工序过程中,采用水蒸气对溶剂油进行蒸发,并将丁二烯进行回收处理,进行精制干预后,循环应用该物质。
2、钛系及钴系顺丁橡胶
钛系及钴系催化体系进行顺丁橡胶生产过程中,大都以甲苯及苯作为溶剂,以进行顺丁橡胶顺式-1,4的制作,所制作的橡胶含量较高,硫化胶具备类似的物理性能,与之存在差异性的为钛系顺丁橡胶具有较窄的相对分子质量,且具有较大的冷流倾向,其加工性能与镍系和钴系的顺丁橡胶也存在较大差异性,已经趋于淘汰的边缘。
关键词:顺丁橡胶;市场分析;生产技术;进展、
顺丁橡胶的弹性质量好、耐磨性质优、耐老化特性显著、抗屈挠特性强、热量产生较低,具有绩效的滞后损失性,且原料资源容易获取,资源丰富,价格低廉,在生产领域中被广泛应用。自1960年以后,美国的生产企业就已经应用溶液聚合法和钛系催化剂开展了顺丁橡胶物质的工业化生产,当前,顺丁橡胶生产发展速度较快,其仅次于丁苯橡胶的应用,且在30多个区域,均进行了商品化的生产,为保障顺丁橡胶产品能够发挥其竞争优势,必须分析国内外顺丁橡胶生产的差异,不断推进顺丁橡胶生产技术的进步。
3、低顺式聚丁二稀橡胶
低顺式聚丁二烯橡胶大都以间歇生产方式存在,单体为丁二烯,催化剂选择正丁基锂,混合溶剂选用己烷和环己烷,活化剂选择四氢呋喃,利用阴离子的溶液聚合反应制得低顺式聚丁二烯橡胶,该聚合体具有较高的火花性能,制作方式简单,且橡胶顺式-1,4的含量相对比较低,大都在35%以上,40%以下,经常以改性剂在聚苯乙烯树脂中应用。
一、顺丁橡胶聚合反应流程
丁二烯属于共轭二烯烃最简单的一种,由6个氢原子及4个碳原子共同组成了分子式,丁二稀分子结构式可以表示为CH2=CH-CH=CH2。受到催化剂的催化作用,会使丁二烯分子结构式产生化学变化,形成1,4-聚丁二烯分子或者顺式-1,2-聚丁二烯大分子。依照聚合物分子链的结构对其进行排列分布,可将其分为多种立规结构,也就是顺式和反式1,4-结构,也包括反式1,2-结构。在镍催化体系中,包含了97%左右的聚丁二烯橡胶顺式1,4-结构,其余均为反式1,4-结构及1,2-结构[1]。聚合物中,催化体系的性质对微观结构产生了一定的决定性作用。链转移、链终止、链增长和链引发均属于丁二烯加成聚合反应的主要过程。
二、顺丁橡胶聚合反应的影响因素
为对顺丁橡胶聚合反应采取有效措施进行控制,必须对聚合反应产生影响的各种因素进行合理分析,由于对聚合反应产生影响的因素较多,包括催化剂的组分配比、催化剂的使用剂量、催化剂的陈化条件、催化剂的陈化方式等内容,也包括聚合温度、溶剂选用、停留时间、有害物质的含量、有害杂质的种类、原材料的纯度、丁油的浓度等。这些因素对聚合反应产生的影响,主要包括聚合反应的反应速度、橡胶的质量等多种因素,在生产顺丁橡胶的过程中,若是选择油作为溶剂,则必须分析相关因素对挂胶产生的作用。当前,产生顺丁聚合催化剂的形式相对来说比较简单,配方成本比较低,在生产过程中,产生化学反应时,依照化学反应式进行计算,其中原材料中的溶解氧和水等杂质的含量,可对催化剂之中的铝剂产生消耗作用,此时聚合反应处于比较正常的情况下[2]。
顺丁橡胶市场分析及生产技术进展探讨
摘要:顺式-1,4-聚丁二烯橡胶被称之为顺丁橡胶,该橡胶主要由丁二烯聚合而形成,当前,世界范围内第二大通用合成橡胶就是顺丁橡胶,其相对于天然橡胶及丁苯橡胶两种橡胶来说,其耐磨性质、耐寒性质和弹性均具有极佳的优势,在动负荷应用情况下,散发的热量比较少,具有极好的耐老化特性,极易与丁腈橡胶、氯丁橡胶和天然橡胶等物质联合应用,且被广泛应用于胶鞋、胶管、胶带、抗冲击改性及轮胎等物品的生产制作之中,本文就顺丁橡胶市场情况进行分析,并研究了其生产技术的进展情况。
(二)类型
1、稀土顺丁橡胶
采用稀土催化剂进行高顺式顺丁橡胶的生产,其分子结构质量分数在96%-99%之间为顺式-1,4结构,该催化剂为(环烷酸稀土-一氯二乙基铝-三异丁基铝),该稀土顺丁橡胶的抗湿能力较强,具有较低的滚动阻力,耐磨性能比较好。相对于镍系顺丁橡胶来说,稀土顺丁橡胶具有较高的顺式-1,4结构含量,而且具有较好的生热性能、弹性、应力-应变性能、滚动阻力和湿滑性能,其属于高性能的稀土顺丁橡胶,已经在橡胶行业处于领先发展地位。
三、顺丁橡胶生产技术
(一)现状
顺丁橡胶单体主要以丁二烯为主,依靠不同的催化剂,采取不同的聚合方法合成,当前,世界上进行顺丁橡胶生产的形式大都为溶液聚合方式。生产顺丁橡胶的过程主要以镍系、稀土钕系、锂系、钴系和钛系等催化材料为主,虽然不同体系的顺丁橡胶生产工艺存在着不同的差异性,但是其大体存在一致性特征,大都采用连续溶液聚合反应为主,主要工序内容为催化剂应用、终止剂应用、防老剂应用等,对上述的物质进行有效配置,并合理进行计量,进而进行聚合反应,包括丁二烯的聚合,胶液的凝聚水析,将橡胶进行脱水和干燥处理,最后进行单体的回收、溶剂的回收和精制处理。在进行顺丁橡胶生产过程中,其生产的工艺流程主要从以下几个环节进行。在配置和陈化催化剂以后,将溶剂油和单体丁二烯置入聚合反应釜之中,以此生成顺丁橡胶胶液,在胶液之中融入防老剂和终止剂,使其进入混凝工序之中。胶液采用水蒸气进行凝聚处理,待橡胶形成颗粒状以后,将其与水混合,向脱水和干燥工序中输送,待干燥完成以后,会压成生胶包装,并将其置入成品仓库中。在凝聚工序过程中,采用水蒸气对溶剂油进行蒸发,并将丁二烯进行回收处理,进行精制干预后,循环应用该物质。
2、钛系及钴系顺丁橡胶
钛系及钴系催化体系进行顺丁橡胶生产过程中,大都以甲苯及苯作为溶剂,以进行顺丁橡胶顺式-1,4的制作,所制作的橡胶含量较高,硫化胶具备类似的物理性能,与之存在差异性的为钛系顺丁橡胶具有较窄的相对分子质量,且具有较大的冷流倾向,其加工性能与镍系和钴系的顺丁橡胶也存在较大差异性,已经趋于淘汰的边缘。