丁苯橡胶生产工艺
丁苯橡胶制备实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解丁苯橡胶的合成原理及制备方法。
2. 掌握乳液聚合反应的基本操作和实验技能。
3. 分析丁苯橡胶的性能及其影响因素。
二、实验原理丁苯橡胶（SBR）是一种合成橡胶，由丁二烯和苯乙烯在引发剂的作用下进行乳液聚合反应而成。
该反应过程为自由基聚合反应，具体原理如下：\[ n\text{C}_4\text{H}_6 + n\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}=CH_2\rightarrow (\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}-\text{CH}_2\text{C}_4\text{H}_6)_n \]其中，C4H6代表丁二烯，C6H5CH=CH2代表苯乙烯，n为聚合度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：搅拌器、反应釜、温度计、压力计、真空泵、乳液聚合反应装置等。
2. 试剂：丁二烯、苯乙烯、引发剂（过氧化氢、过硫酸铵等）、乳化剂（十二烷基硫酸钠等）、调节剂（十二烷基苯磺酸钠等）、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备反应釜，加入适量的去离子水。
2. 加入引发剂，搅拌均匀，待引发剂完全溶解。
3. 加入乳化剂，搅拌均匀。
4. 加入苯乙烯和丁二烯，搅拌均匀。
5. 将反应釜加热至预定温度，维持一段时间。
6. 冷却反应釜，终止聚合反应。
7. 离心分离乳液，得到丁苯橡胶乳液。
8. 将乳液干燥，得到丁苯橡胶粉。
五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验条件，我们制备了不同分子量的丁苯橡胶。
实验结果表明，随着聚合温度、聚合时间、单体浓度等条件的改变，丁苯橡胶的分子量、门尼粘度、抗拉强度等性能也会发生变化。
2. 结果分析（1）聚合温度：温度对丁苯橡胶的分子量有显著影响。
温度越高，分子量越小。
这是因为高温有利于自由基的生成和迁移，导致链增长反应加剧，从而降低分子量。
（2）聚合时间：聚合时间对丁苯橡胶的性能也有一定影响。
随着聚合时间的延长，分子量逐渐增大，抗拉强度和硬度也随之提高。
丁苯胶乳生产工艺
丁苯胶乳生产工艺
丁苯胶乳生产工艺是指在丁苯橡胶中添加适量的填料、添加剂等辅助材料，经过橡胶糊化、胶料混炼、胶乳稳定化等工艺步骤制成的一种粘稠液体。
以下是丁苯胶乳生产的基本工艺流程：
1. 准备原材料：丁苯橡胶、填料（如碳黑、石墨等）、添加剂（如增塑剂、稳定剂等）等原料。
2. 糊化处理：将丁苯橡胶切碎装入搅拌机中，加入适量的溶剂，进行搅拌混合，使橡胶颗粒膨胀、润湿。
3. 混炼胶料：将糊化后的橡胶料加入混炼机中，加入填料和添加剂，并进行高速搅拌、切割、挤压等操作，使橡胶颗粒与填料、添加剂充分混合。
4. 稳定化处理：将混炼后的胶料加入稳定剂，进行低速搅拌，使橡胶颗粒和稳定剂均匀分散，形成胶乳。
5. 调整粘度：根据产品需求，可以通过添加适量的溶剂或稀释剂，调整胶乳的粘度。
6. 检测质量：对胶乳进行粘度、pH值、固含量等指标的检测，确保质量合格。
7. 包装存储：将合格的胶乳进行包装，存放在密封、阴凉、通风的仓库中。
在丁苯胶乳生产过程中，需要注意以下事项：
1. 原料的选择：选择优质的丁苯橡胶、填料和添加剂，确保产品的质量和性能。
2. 工艺参数：严格控制糊化温度、混炼温度、搅拌速度等工艺参数，以确保产品的稳定性和一致性。
3. 设备清洁：保持生产设备的清洁，避免杂质污染胶乳。
4. 安全生产：加强安全教育培训，做好防火、防爆等安全工作，确保生产过程安全可靠。
丁苯胶乳是一种常用的橡胶制品原料，广泛应用于橡胶制品、建筑、涂料等行业。
通过科学的生产工艺，可以制得质量稳定、性能优良的丁苯胶乳产品。
丁苯橡胶生产技术 丁苯橡胶工艺流程介绍
丁苯橡胶生产技术
3
高聚物生产技术
三、主要系统
原料精制系统
Step 01
溶液聚合 反应系统
Step 03
聚合物掺混、凝 聚系统
Step
丁苯橡胶
苯乙烯 丁二烯
Step 02
催化剂配置、计 量及输送系统
Step 04
溶剂回收及 精制系统
Step 06
干燥包装系统
丁苯橡胶生产技术
4
高聚物生产技术
四、工艺流程
丁苯橡胶生产技术
2
高聚物生产技术
二、装置组成
本装置生产单元（聚合至挤压造粒）设
计一条聚合生产线，一条添加剂和挤压造粒线。
工艺单元编号从A工段到H工段。
A工段：催化剂、偶联剂和终止剂的配制及 计量系统、添加剂和助剂系统；
B工段：苯乙烯、丁二烯精制； C工段：溶液聚合； D工段：冷冻岗位； E 工段：溶剂回收、精制； F工段： 掺混和凝聚； G工段：干燥岗位； H工段：包装压块。
溶剂回收罐 第一凝聚釜 第二凝聚釜
溶剂干燥 脱重塔
聚合釜
聚合釜闪 蒸罐
胶液罐
苯乙烯 干燥床
丁苯橡胶生产技术
橡胶颗粒
胶粒水 缓冲罐
5
高聚物生产技术
项目四 丁苯橡胶生产技术
任务三：丁苯橡胶工艺操作
第1讲：工艺流程介绍
丁苯橡胶生产技术
1
高聚物生产技术
一、工艺特点
1、正己烷为溶剂进行无规共聚，纯胶含量高， 溶剂需求量大。
2、溶聚无规丁苯橡胶的分子量小。 3、溶聚转化率理论上可达100%，反应周期短。 4、生产装置采用间歇釜操作，应变能力强， 适应性强，不同牌号之间切换灵活。 5、生产过程较灵活，可以通过控制分子量、 分布情况、支化度、苯乙烯含量及嵌段程度来生产 各种产品。 6、设备结构简单等优点。
丁苯橡胶装置生产工艺流程解析
03 .
凝聚和分离
Coagulation and separation
凝聚过程
丁苯橡胶装置
Styrene butadiene rubber device
生产工艺流程
Production process flow
凝聚过程
Coagulation process
凝聚过程是物质从混乱到有 序的转化过程，也是自然界
聚合反应条件控制
丁苯橡胶装置生产工艺流程解析 聚合反应条件控制是丁苯橡胶装置生产的关键环节。以下是聚合反应条件控制的几个主要方面： 1. 聚合反应温度控制 聚合反应温度是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。温度过低会导致反应速率缓慢，影响生产效率；温度 过高则可能导致凝胶化，严重影响产品质量。因此，需要精确控制聚合反应温度，以确保生产效率和产品质量的 稳定。 2. 聚合反应压力控制 聚合反应压力也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 压力过低可能导致凝胶化，影响产品质量；压力过高则可能导致设备损坏，增加能耗。因此，需要精确控制聚合 反应压力，以确保生产效率和产品质量的稳定。 3. 聚合反应时间控制 聚合反应时间也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 时间过短可能导致反应不充分，影响产品质量；时间过长则可能导致凝胶化，影响生产效率。因此，需要精确控 制聚合反应时间，以确保产品质量的稳定和生产效率的提高。 4. 聚合反应物料配比控制 聚合反应物料配比也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 物料配比不合理可能导致凝胶化，影响产品质量；物料配比过高则可能导致生产效率降低，增加能耗。因此，需 要精确控制聚合反应物料配比，以确保产品质量的稳定和生产效率的提高。
04 .
产品后处理
Product post-processing
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。
丁苯橡胶的生产工艺一课件
为大粒径微粒（1μm），需使用 增塑剂，分为软、硬两种PVC塑 料，不仅用于搪塑成型，还用于 浸渍、涂刷，然后经加热塑化制 得塑料制品，如PVC人造革和浸 塑制品。
二、氯乙烯种子乳液聚合生产工艺 1、VC种子乳液聚合配方
2、VC种子乳液聚 合工艺流程
思考题
1、何谓乳液聚合？其主要组分和各组分的作用 是什么？乳液聚合的特点是什么？
三相平衡点：温度对其影响较大，体系温度低于 其，会导致乳化剂以凝胶状态析出。固选择乳化 剂时，应选择三相平衡点低于聚合温度的乳化剂。
苯乙烯：硬脂酸钠或油酸钠；醋酸乙烯：聚乙烯 醇；丁二烯、苯乙烯：岐化酸钠；氯乙烯：十二 硫醇酸钠。
三、乳液聚合分类 1、种类：典型乳液聚合、种子乳液聚合、核壳乳液聚合、反相 乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合、无皂乳液聚合。 2、概念：
且考虑到竞聚率因素， 一般采用连续补加混合 单体的投料法，维持苯 乙烯单元占比23%。
二、丁苯乳液聚合典型配方及工艺条件 1、配方
2、聚合工艺条件
三、配方中各组分的作用及有关的化学反应 1、链式反应
2、链增长
简式
3、链终止
四、低温乳液聚合生产工艺
第三节 种子乳液聚合生产工艺—糊用 聚氯乙烯的生产
第一节 自由基乳液聚合原理 一、乳液聚合及其组成
乳液聚合：单体在乳化剂的作用下分散在介质水中形成乳状液 （液/液分散体系），在水溶性引发剂的作用下进行聚合，形成 固态高聚物且分散于水中（称为乳胶），此时的乳状液称为固/ 液分散体系。固态高聚物微粒粒径在1μm以下，在水中做布朗 运动不会沉降。
其主要组成为单体、水、乳化剂、引发剂和其它助剂。
四、乳化聚合的特点 1、水为介质，绿色且价廉、安全，传热容易。 2、水乳体系稳定，可连续操作，产物可直接应用。 3、固体产物需破乳、水性、干燥，工艺较为复杂。 4、无自动加速现象；聚合速率和相对分子都很高。
丁苯橡胶的工艺生产流程
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丁苯橡胶的生产工艺 (2011-10-03 23:05:53)转载▼标签：丁苯橡胶中顺苯乙烯丁二烯乳液聚合转化率橡胶教育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 主要原料①1，3—丁二烯1，3一丁二烯的结构式为：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，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。
1，3一丁二烯主要由丁烷、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表二典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方原料及辅助材料冷法（质量分数）单体丁二烯72苯乙烯28相对分子质量调节剂叔-十二碳硫醇0.16反应介质水105脱氧剂保险粉0.025-0.04乳化剂歧化松香酸钠4.62引发体系过氧化物氢过氧化异丙苯0.06-0.12还原剂硫酸亚铁0.01雕白粉0.04-0.10螯合剂EDTA-二钠盐0.01-0.025电介质磷酸钠0.24-0.45终止剂二甲基二硫代氨基甲酸钠0.10亚硝酸钠0.02-0.04多硫化钠0.02-0.05其它（多乙烯多胺）0.022.3 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-亚硫酸氢钠二水合作为二级还原剂，使Fe3+还原为Fe2+。
→ 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.聚合反应简式可表示为：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。
⑥ 5~50mm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。