丁基橡胶的合成
我国丁基橡胶合成方法
![我国丁基橡胶合成方法](https://img.taocdn.com/s3/m/4db08e7942323968011ca300a6c30c225901f0df.png)
我国丁基橡胶合成方法
我国丁基橡胶的合成方法主要有淤浆法和溶液法。
淤浆法是以氯甲烷为稀释剂,以H2O-AlCl3为引发体系,在低温(-100℃左右)下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得。
溶液法则是以丁二烯单体为原料,通过自由基聚合反应制备丁基橡胶。
该方法需要将丁二烯单体与其他共聚单体如苯乙烯等按一定比例混合,并加入抑制剂以防止副反应的发生。
常用的引发剂有过氧化二异丙苯(BPO)等。
以上信息仅供参考,如需获取更多详细信息,建议查阅丁基橡胶合成方面的文献或咨询相关研究学者。
丁基橡胶
![丁基橡胶](https://img.taocdn.com/s3/m/213a6706e87101f69e319584.png)
丁基橡胶丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。
制成品不易漏气,一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。
丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物,它在1943年投入工业生产。
丁基橡胶英文:butyl rubber丁基橡胶的最大优点:气密性好。
它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品,并有吸震、电绝缘性能。
缺点:硫化慢,加工性能较差。
主要用途:制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈,在化学工业中作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带,农业上用作防水材料。
2005年,我国丁基橡胶消费量近15万吨,国产丁基橡胶不足3万吨,80%依靠进口,从1999年至2004年,进口量年均增长率达26.9%。
由于,国际石油市场价格不断上升,丁基橡胶价格也不断攀升。
近几年来丁基橡胶的价格由15000元/T左右,上升呈现在的32000元/T以上。
而丁基橡胶制品的价格虽然有所上升,但整体算价格上升幅度不超过30%,远远赶不上丁基橡胶价格成倍的上升。
所以很多使用丁基橡胶的企业把目光转向了丁基橡胶的最佳替代产品――丁基再生橡胶。
丁基再生橡胶除了类似原聚合物的性能之外,还具有某些特殊的配合优点,如改善尺寸稳定性,升热性较低,减少焦烧。
气密性同原丁基橡胶一样,比其它合成橡胶更好地保留原生胶的各种性能,所以丁基再生胶的经营良好,是制造轮胎内胎最佳选择材料。
丁基橡胶中含有少量的异戊二烯,故其不饱和度较低,其硫化胶耐老化性能非常优良,这说明其很耐氧化,经试验也证明,废硫化丁基橡胶再生时,氧起的作用很小,所以再生脱硫比天然橡胶困难。
目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多,主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等,但无论采用何种方法,目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。
随着我国轮胎工业快速发展,丁基橡胶消费量快速上升,特别是子午线轮胎的快速发展,加上国家《医用瓶塞丁基化》标准出台,国家提出轮胎内胎丁基化,国内外市场对丁基橡胶的强劲需求,促进了丁基再生胶的发展。
丁基橡胶
![丁基橡胶](https://img.taocdn.com/s3/m/ad8d87b2fd0a79563c1e7252.png)
3.丁基橡胶的生产工艺
1—进料混合;2,4—乙烯冷却器;3—液氨冷却器;5—反应器;6—闪蒸罐;7—过滤器;8—脱水 挤出机;9—干燥挤出机;10—打包机
将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱水和精制后,与异戊二烯在混合 槽中按一定比例混合。混合液在冷却器里冷却到-100℃,然后送入反应器。同时配 置好引发剂溶液并冷却。聚合反应在-98℃左右进行,几乎瞬时完成。聚合物在氯 甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。聚合后的於浆液从反应器中溢流出来进入盛有热水的 闪蒸罐,蒸发出溶剂氯甲烷和未反应单体。橡胶的水於浆液用泵送到挤出干燥系统, 干燥后包装成成品。闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到进料和催化 剂配置系统循环使用。
(3)分离后处理
丁基橡胶的分离是从溶液於浆到水於浆经过一次凝聚后进行脱水 干燥的过程,如下图所示。
闪蒸塔内装有立式和斜向搅拌器,搅拌速度适中,以控 制胶粒大小。聚合物的於浆液被喷到闪蒸塔的热水中,变 成颗粒而分散,溶剂与未反应单体被蒸发出来。闪蒸时的 工艺条件为:温度65~75℃,操作压力140~150kPa,胶 液与热水体积比为1:(8~10),pH约为7~9。为了防止 橡胶粒子互相粘结和老化,可加入橡胶量1%的金属硬脂 酸盐和0.2%左右的防老剂。 进一步脱除残留的氯甲烷和单体异丁烯在真空气提塔中 进行。汽提塔内装有搅拌器,操作真空度为30kPa,汽提 温度50~60℃。 闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的水后,可 采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱进行干燥。
4. 生产控制因素
(1)杂质
聚合过程中,由原料、惰性气体、聚合反应器和管道等都可能带来 杂质,按作用原理可分为给电子体和烯烃两大类。 给电子体易于引发剂氯化铝反应生成物活性不高,会导致转化率降 低,杂质还充当链转移作用,超过一定量时使聚合物分子量明显降低。 生成物的理解度或含量越高,分子量越小。 烯烃杂质主要是由单体异丁烯带人的正丁烯,正丁烯的存在加剧链 转移作用,使分子量降低。
丁基橡胶的硫化配方
![丁基橡胶的硫化配方](https://img.taocdn.com/s3/m/33a840d6541810a6f524ccbff121dd36a32dc4b3.png)
丁基橡胶的硫化配方简介丁基橡胶是一种重要的合成橡胶,具有优良的耐热性、耐油性和耐臭氧性。
为了进一步改善其性能,常常需要经过硫化处理。
硫化是一种在存在硫化剂的条件下,通过交联反应使橡胶分子链产生交联结构,从而增强其物理性能的过程。
本文将介绍丁基橡胶硫化配方的主要组成和硫化反应的工艺条件。
丁基橡胶硫化配方的主要组成丁基橡胶的硫化配方主要包括橡胶基料、硫化剂、促进剂、活性剂、填料和增塑剂等。
1. 橡胶基料橡胶基料是硫化配方的主体,其性能将直接影响到硫化后橡胶的性能。
在丁基橡胶硫化配方中,一般选择高品质的聚合丁苯橡胶作为橡胶基料。
这种橡胶具有良好的物理性能和热稳定性。
2. 硫化剂硫化剂是硫化反应中的关键组分,它能够引发橡胶分子链的交联反应。
常用的硫化剂有硫磺、过氧化物和有机硫化物等。
在丁基橡胶硫化配方中,常常使用硫磺作为主要硫化剂。
3. 促进剂促进剂用于加速硫化反应的进行,提高硫化速度和效果。
常用的促进剂有聚合二硫化物、硫醇类化合物等。
在丁基橡胶硫化配方中,常选用2-巯基-4-甲基-6-异丁基吡啶(MBT)作为促进剂。
4. 活性剂活性剂用于调节硫化反应的速度和活性。
常用的活性剂有金属氧化物和有机酸类化合物等。
在丁基橡胶硫化配方中,常常使用氧化锌作为活性剂。
5. 填料填料用于增加橡胶硫化体系的体积,改善其物理力学性能和加工性能。
常用的填料有炭黑、颜料和无机粉末等。
在丁基橡胶硫化配方中,常常使用炭黑作为填料。
6. 增塑剂增塑剂用于调节橡胶硫化体系的成型性能和柔软度。
常用的增塑剂有石蜡和热塑性弹性体等。
在丁基橡胶硫化配方中,常选用石蜡作为增塑剂。
硫化反应的工艺条件硫化反应是在一定的温度、时间和压力条件下进行的。
不同的硫化体系对应不同的工艺条件。
在丁基橡胶硫化配方中,一般采用硫磺作为主要硫化剂,可以在常温下进行硫化反应。
工艺条件如下:1. 温度丁基橡胶硫化一般在100-150摄氏度的温度范围内进行。
过高的温度会导致硫化反应过快或橡胶热分解,而过低的温度则会延缓反应速度。
年产5万吨丁基橡胶工艺流程设计
![年产5万吨丁基橡胶工艺流程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8714564ca66e58fafab069dc5022aaea988f416f.png)
年产5万吨丁基橡胶工艺流程设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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卤代丁基橡胶
![卤代丁基橡胶](https://img.taocdn.com/s3/m/d3c98a4c78563c1ec5da50e2524de518964bd3e9.png)
卤代丁基橡胶一、卤代丁基橡胶的简介卤代丁基橡胶(Halogenated Butyl Rubber)是一种特种橡胶,通过在普通丁基橡胶(Butyl Rubber)分子链上引入卤素原子来改性,使其具有优异的耐化学腐蚀性、耐老化性和阻燃性能。
卤代丁基橡胶在工业和航空航天领域有广泛的应用,尤其在高危环境下,它可作为一种重要的材料来提高设备和系统的安全性。
二、卤代丁基橡胶的合成与生产卤代丁基橡胶的合成主要基于丁基橡胶的卤化反应。
这个过程通常涉及选择合适的卤化剂,如氯、溴或碘,将其与丁基橡胶在一定条件下反应,使卤素原子取代橡胶分子链上的氢原子。
卤化反应可以在均相或非均相体系中进行,选择合适的反应条件对于获得高取代度和性能稳定的卤代丁基橡胶至关重要。
生产卤代丁基橡胶的工艺流程包括原料准备、混合、卤化反应、后处理和最终产品加工等步骤。
这个过程需要精确控制温度、压力和反应时间,以确保产品质量和降低生产成本。
三、卤代丁基橡胶的性能特点与普通丁基橡胶相比,卤代丁基橡胶具有以下显著的性能特点:1.优异的耐化学腐蚀性:卤代丁基橡胶中的卤素原子能提供强烈的电负性,使其对许多化学介质具有很强的抵抗性,如酸、碱、氧化剂等。
2.优良的阻燃性能:由于卤素原子的存在,卤代丁基橡胶具有较低的燃烧热和较高的氧指数,使其在火焰中不易燃烧。
3.卓越的耐老化性能:卤代丁基橡胶的分子结构使其具有出色的耐候性和耐紫外线性能,即使在恶劣的环境条件下也能保持较长的使用寿命。
4.良好的弹性和气密性:与普通丁基橡胶相似,卤代丁基橡胶具有较高的弹性和较低的透气性,这使其成为密封和绝缘材料的理想选择。
5.加工性能:卤代丁基橡胶可以像普通橡胶一样进行加工,如混炼、压延和模压等,这为其广泛应用提供了便利。
四、卤代丁基橡胶的应用领域由于其独特的性能特点,卤代丁基橡胶在许多领域都有广泛的应用:1.航空航天:卤代丁基橡胶的耐化学腐蚀性和阻燃性能使其成为航空航天领域中燃料箱和各种密封件的重要材料。
丁基橡胶结构式范文
![丁基橡胶结构式范文](https://img.taocdn.com/s3/m/eda42d08ef06eff9aef8941ea76e58fafab045f0.png)
丁基橡胶结构式范文丁基橡胶是一种弹性高、耐热耐寒的合成橡胶,广泛应用于轮胎、密封圈、输送带等领域。
它的结构式可表示为:(CH2=CHCH2)n,其中n代表重复单元的数目,称为重复单位数或聚合度。
丁基橡胶属于丁二烯聚合而成的聚合物,它的重复单元结构中含有一个碳碳双键。
这个双键使得丁基橡胶具有良好的弹性和塑性,能够在应力作用下迅速恢复原状。
此外,它还含有一些烷基侧链,这些侧链的存在使得丁基橡胶在低温下仍然保持柔软和可塑性。
丁基橡胶的制备主要通过丁二烯的聚合反应来实现。
丁二烯经过聚合反应后,形成长链的聚合物分子。
具体的反应过程是通过将丁二烯溶解在溶剂中,与活性聚合引发剂反应,使其发生聚合反应。
目前常用的引发剂有有机过氧化物和有机内酰胺类。
聚合反应一般在低温下进行,以控制反应速率和聚合度。
丁基橡胶的结构式可进一步展开为每个重复单元的结构。
每个重复单元由一个顺式丁基基团(-CH2-CH=CH2)和一个反式丁基基团(-CH=CH-CH2)组成。
丁基橡胶的这种结构基团排列使得橡胶链旋转自由,降低了分子内部的相互作用力,有利于橡胶具有高弹性和低耐磨性。
此外,丁基橡胶还可以有不同的构型,如顺式和反式交替排列的结构,以及不同长度的重复单元。
丁基橡胶的性能主要取决于聚合度和摩尔质量。
聚合度越高,重复单元数越多,丁基橡胶的弹性和塑性越好。
而摩尔质量影响橡胶的粘度和流动性能,过高或过低的摩尔质量都会导致性能的下降。
丁基橡胶的结构式在实际应用中具有重要的意义。
通过对结构式的分析,可以预测丁基橡胶的性能,如弹性、硬度、耐磨性等。
同时,结构式还可以用于指导合成丁基橡胶的方法和优化反应条件。
总之,丁基橡胶的结构式为(CH2=CHCH2)n,通过对其结构的分析可以了解到丁基橡胶的主要特性和应用领域。
在实际制备和应用中,准确理解和掌握丁基橡胶的结构式对于改善产品性能和开发新产品具有重要意义。
丁基橡胶合成技术研究进展述评
![丁基橡胶合成技术研究进展述评](https://img.taocdn.com/s3/m/50874e2ea5e9856a561260c4.png)
了丁基橡 胶生 产过 程 的能 耗和 物耗 始终 居高 不下 。 如 何 提 高丁 基橡 胶 的聚合 反 应 温 度 和 聚合 釜 的运 转 周 期 .有 效 降低 生 产 过程 的能 耗 、物 耗 成 为 各
丁基 橡胶 生 产 商 特别 关 注 的 问题 。近 年来 ,各 生
共 聚 合可 制 得 可 以硫 化 的橡 胶 状共 聚物 .成 为 开 发 丁基橡胶 ( R)的基础 。 目前 ,世界 能生产 I I I I R 的有美 国 、加拿 大 、法 国、 比利 时 、英 国、 日本 、 前 苏联和我 国等 8 国家 ,IR ( 卤化 I 个 I 含 I R)生 产
复配冷 却循 环 系统 。采 用 A Cy - ( 10℃ )体 1lq z 一 0 I O 系生 产 I I R.大部 分 的能量 消耗集 中在冷却 循 环 系 统 。这一部 分 能量消 耗大 约 占总能量 消耗 的 7 %, 5
收稿 日期 :2 1— 2 2 020—0
浆 聚合工艺 。特殊 的生产工艺决 定 了丁基 橡胶装 置 必 须 配套 制 冷 系统 和 聚合 釜清 理 系 统 这 就 造 成
聚反应 时 .聚合反应 是 由单 体 的质子 化所产 生的叔 丁基 阳离子 引 发 的 在 这种 情 况 下 .从 碳 阳离 子
品 。 目前 ,丁 基橡 胶 已成 为仅 次 于 顺 丁橡 胶 、丁 苯 橡胶 和 乙丙橡 胶 的第 四大 合 成橡 胶 品种 .是 制 造 轮 胎 内胎 的 最好 材 料 .也 是 优 质 子午 线 轮 胎 的
装 置 总数 为 1 1套 。2 0 0 0年世 界 I ( 卤化 I I 含 R I R)
产 商 通 过在 聚合 反应 引 发体 系 、聚 合工 艺 、聚 合 反 应 器 以及 新 型 淤浆 稳 定剂 等方 面 的研 究 .得 到
丁基橡胶检测
![丁基橡胶检测](https://img.taocdn.com/s3/m/cf98b7e4aeaad1f346933f50.png)
丁基橡胶检测丁基橡胶性能检测一:丁基橡胶的介绍丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。
一般被应用在制作汽车轮胎以及汽车隔音用品里面。
现在丁基橡胶以环保的名号已经全面普及代替沥青。
二:丁基橡胶相关检测项目丁基橡胶的检测项目包含着丁基橡胶成分析、丁基橡胶性能检测、丁基橡胶老化检测、丁基橡胶、丁基橡胶材料检测、丁基橡胶有害物质检测、丁基橡胶阻燃检测、丁基橡胶配方分析、丁基橡胶未知物分析等。
首要的检测原则就是选择权威的检测机构,保证检测报告的权威性与准确性;丁基橡胶的成分分析包括主成分分析、全成分分析、成分测试;丁丁基橡胶的性能检测是丁基橡胶检测最主要的一个检测项目,它主要包括气密性检测、抗氧老化性能检测、耐腐蚀性检测、力学性能检测、绝缘性能检测、抗压性能检测、阻燃性能检测、热性能检测、耐候性能检测等项目;此外,丁基橡胶的检测还包括老化检测、配方分析及还原、工艺诊断、未知物分析、有含物质分析、环境可靠性检测、化学反应灵敏度检测等丰富的内容。
三、代表性的检测机构举例同科研究所检测中心应该说是目前国内在这一检测行业做的最为出色,也是最具权威性的像素类检测机构。
同科橡塑研究所检测中心是拥有国家CNAS、CMA认证报告的检测机构。
同科橡塑研究所检测工程师王教授介绍,同科检测中心是以橡塑材料与工程教育部重点实验室、青岛科技大学高分子材料与工程学院为技术依托,整合“中国橡胶谷”的众多科研及实验室资源来保证检测的权威性及客观性。
根据他们多年的检测经验,同科研究所参照GB、HB、ISO、ASTM、EN等标注提供橡丁基橡胶成分分析、性能检测等各种检测服务。
通过对同科研究所的实地考察,我们了解了一些相关的检测仪器,包括傅里叶变换红外(IR、FTIR)、紫外吸收光谱、TEM(透射电镜)、SEM(扫描电镜)、TGA(热失重分析)、DSC差视热量测试、DMA动态力学、气象色谱、液相色谱。
同科检测中心的技术工程师严谨的办事风格与高效的办事效率给我们留下了深刻的印象。
顺丁橡胶的主要成分
![顺丁橡胶的主要成分](https://img.taocdn.com/s3/m/ae5f78632f3f5727a5e9856a561252d380eb20c9.png)
顺丁橡胶的主要成分
1. 什么是顺丁橡胶
顺丁橡胶是一种合成橡胶,也称为丁基橡胶,是由1,3-丁二烯单体聚合而成的高分子化合物。
顺丁橡胶是世界上应用最广泛的合成橡胶之一,具有良好的物理和化学性质。
2. 顺丁橡胶的主要成分
顺丁橡胶的主要成分是1,3-丁二烯单体,它是一种化学物质,由四个碳原子和两个双键组成。
顺丁橡胶是通过将1,3-丁二烯单体加入聚合反应器中,并使用催化剂加速化学反应,生成高分子合成橡胶。
3. 顺丁橡胶的物理和化学性质
顺丁橡胶是一种弹性材料,具有以下特性:
- 良好的弹性和拉伸性,可以延伸到300%以上
- 高耐热性,能够在高温下保持弹性
- 耐化学腐蚀性能,能够在化学物质的作用下保持弹性
- 良好的耐磨性和耐撕裂性能,可以在重载下长时间使用
另外,由于顺丁橡胶具有杰出的物理和化学性质,可以制备出许多耐用的橡胶制品。
4. 顺丁橡胶的应用领域
由于顺丁橡胶具有良好的物理和化学性质,因此被广泛应用于以下领域:
- 轮胎和汽车零部件
- 工业密封件和管道
- 防水衣物和防震材料
- 医疗器械、手套和鞋底等
- 家具与体育器材
此外,顺丁橡胶还可以用于制备其他化工品,例如沥青改性剂、建筑防水材料和胶水等。
5. 总结
顺丁橡胶是一种高分子合成橡胶,主要由1,3-丁二烯单体聚合而成。
它具有良好的物理和化学性质,因此被广泛应用于轮胎、汽车零部件、工业密封件、医疗器械等领域。
随着科技的不断发展和需求的不断增加,顺丁橡胶的应用领域也将不断扩大和拓展。
丁基橡胶的合成工艺
![丁基橡胶的合成工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/c066251df18583d04964595b.png)
(三)丁基橡胶的结构与性能
3.1、丁基橡胶的结构
丁基橡胶是以异丁烯(其链节以头尾相连)和少量异戊二烯(主要为反式1.4— 构型)共聚而得的线型大分子,基本上没有支链。两种单体的竞聚率值见表,其 中r1*r2=1,说明两种单体的共聚反应是理想共聚.两种单体的链节以无规的方式 排列。已测知共聚物组成分布不太均一。在低分子量级分中异戊二烯的含量销大, 高分子丝级分中则偏低。 异丁烯(M1)异戊二烯(M,)的竞聚率
2.2、丁基橡胶生产的聚合方法
可以有两种方法,即溶液聚合和淤浆聚合。采用前一方法时,单体与 聚合物皆溶解于溶剂(如己烷、四氯化碳)中。随反应的进行,聚台物溶解量 增加使溶液粘度上升,造成传热困难,聚合物会粘于釜壁,易子挂胶等, 又有溶剂回收等后处理工作,故此法在工业中没有采用。 工业中主要采用淤浆法。以强极性氯代甲烷(CH3C1)作溶剂,它能溶解 单体,但不溶解聚合物。生成的聚合物能成为细小颗粒分散于溶剂中形成 淤浆状,这样可减少传热阻力,快速聚合,从而可提高生产能力。但生成 的聚合物以沉淀形态析出,易于沉积于聚合釜底部及管道中,造成堵塞。 为此须采用强力的机械搅拌;或者特殊的列管式内循环聚合釜,能使物料 强制循环和导出聚合物。
(二)丁基橡胶的合成
聚合反应所需要的低温(-100°C),常用液态乙烯作冷却剂来取得。这样, 原料系统的冷却和聚合反应体系的冷却部需要大量的冷凝滞和压缩机等设 备.在经济上和操作上都带来较大的闲难与麻烦。
2.3、丁基橡胶生产聚合的工艺条件为:
异丁烯/异戊二烯 聚合温度 异丁烯浓度 聚合转化率: 溶剂 引发剂AlCl3 产品丁基橡胶的不饱和度 约97/3(质量) 约-100 °C 25%-40%(质量) 异丁烯75%-95% 异戊二烯45%-85% 氯代甲烷 浓度0.2%-0.3% >1.55(摩尔)
丁基和丁晴的区别
![丁基和丁晴的区别](https://img.taocdn.com/s3/m/7f55031df68a6529647d27284b73f242336c3195.png)
丁基橡胶丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。
制成品不易漏气,一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。
丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物,它在1943年投入工业生产。
丁基橡胶的最大优点:气密性好。
它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品,并有吸震、电绝缘性能。
缺点:硫化慢,加工性能较差。
主要用途:制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈,在化学工业中作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带,农业上用作防水材料。
2005年,我国丁基橡胶消费量近15万吨,国产丁基橡胶不足3万吨,80%依靠进口,从1999年至2004年,进口量年均增长率达26.9%。
由于,国际石油市场价格不断上升,丁基橡胶价格也不断攀升。
近几年来丁基橡胶的价格由15000元/T左右,上升呈现在的32000元/T以上。
而丁基橡胶制品的价格虽然有所上升,但整体算价格上升幅度不超过30%,远远赶不上丁基橡胶价格成倍的上升。
所以很多使用丁基橡胶的企业把目光转向了丁基橡胶的最佳替代产品――丁基再生橡胶。
丁基再生橡胶除了类似原聚合物的性能之外,还具有某些特殊的配合优点,如改善尺寸稳定性,升热性较低,减少焦烧。
气密性同原丁基橡胶一样,比其它合成橡胶更好地保留原生胶的各种性能,所以丁基再生胶的经营良好,是制造轮胎内胎最佳选择材料。
丁基橡胶中含有少量的异戊二烯,故其不饱和度较低,其硫化胶耐老化性能非常优良,这说明其很耐氧化,经试验也证明,废硫化丁基橡胶再生时,氧起的作用很小,所以再生脱硫比天然橡胶困难。
目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多,主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等,但无论采用何种方法,目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。
丁基橡胶合成方程式
![丁基橡胶合成方程式](https://img.taocdn.com/s3/m/bee1725f974bcf84b9d528ea81c758f5f61f29a5.png)
丁基橡胶合成方程式
丁基橡胶(Butyl Rubber)是一种合成橡胶,因其主链由异丁烯和少量异戊二烯组成而得名。
丁基橡胶分子链的立体结构规整,主链中存在许多带正电的叔碳原子,分子内存在大量可以自由移动的氯原子。
这些因素使得丁基橡胶具有优良的气密性、耐臭氧性、耐老化性以及良好的耐化学腐蚀性。
在轮胎制造中,丁基橡胶主要用于生产内胎、气瓶压力胎以及汽车垫带等制品。
以下是丁基橡胶的合成方程式:
nC4H8 + nCH2=CHCH=CH2 → [-C(CH3)2-]n + nHCl
在上述反应中,C4H8表示异丁烯,CH2=CHCH=CH2表示异戊二烯,[-C(CH3)2-]n表示丁基橡胶高分子链,nHCl表示氯化氢。
合成丁基橡胶的主要原料是异丁烯和异戊二烯。
这两种烯烃通常通过碳四馏分分离得到。
合成过程中还需要用到其他原料,如催化剂、溶剂和稳定剂等。
催化剂可以促进烯烃聚合,提高聚合反应的速率和效率;溶剂则可以溶解聚合物,使其具有良好的流动性和可加工性;稳定剂则可以防止聚合物在加工过程中氧化降解。
总的来说,丁基橡胶合成方程式指的是将异丁烯和异戊二烯通过聚合反应生成丁基橡胶的化学反应式。
这种合成方法是目前生产丁基橡胶的主要途径。
丁基橡胶生产工艺
![丁基橡胶生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/7defc755876fb84ae45c3b3567ec102de2bddf8d.png)
丁基橡胶生产工艺丁基橡胶是一种重要的合成橡胶,广泛应用于汽车轮胎、密封件、胶带等领域。
下面介绍丁基橡胶的生产工艺。
一、丁基橡胶的聚合丁基橡胶的聚合是将丁二烯和苯乙烯等单体进行共聚反应。
首先,在催化剂和溶剂的作用下,将丁二烯和苯乙烯等单体置于反应器中加热,使其发生聚合反应。
聚合过程中,需要控制温度、压力和反应时间等条件,以获得理想的丁基橡胶产物。
二、粗丁基橡胶的分离聚合反应结束后,得到的混合物中含有丁基橡胶、溶剂、催化剂和残余单体等组分。
为了分离出纯净的丁基橡胶,需要进行分离操作。
首先,通过过滤等方法将催化剂和溶剂分离出来;然后,利用蒸馏等方法将残余单体从丁基橡胶中蒸发出来,得到粗丁基橡胶。
三、粗丁基橡胶的提纯粗丁基橡胶中还含有杂质和未反应的单体,需要进行提纯处理。
首先,将粗丁基橡胶与溶剂混合,形成溶液;然后,利用蒸馏和洗涤等方法将杂质和未反应的单体从溶液中去除。
提纯后的丁基橡胶具有较高的纯度和一定的物理性能。
四、丁基橡胶的加工提纯后的丁基橡胶可以进行加工,以满足不同产品的要求。
加工过程中,通常采用加硫和各种填料的方法,以改善丁基橡胶的力学性能和热性能。
加硫是将丁基橡胶与硫进行反应,使其形成交联结构,提高机械强度和耐热性。
填料包括碳黑、硅灰、硅胶等,可以改变丁基橡胶的硬度、耐磨性和抗老化性能。
五、最终产品的制备经过加工的丁基橡胶可以制备成各种最终产品。
例如,将丁基橡胶加工成片状,可以用于制造密封件、胶带等产品;将丁基橡胶加工成胶粒,可以用于制造胶水、涂料等产品;将丁基橡胶与其他材料混合加工,可以制造汽车轮胎、橡胶管等产品。
以上就是丁基橡胶的生产工艺,通过聚合、分离、提纯、加工和制备等步骤,可以获得高质量的丁基橡胶产品。
丁基橡胶
![丁基橡胶](https://img.taocdn.com/s3/m/7d22668abceb19e8b9f6ba04.png)
五、主要生产技术特点
(1)在低温下进行,-98℃ (2)放热反应,反应速度极快,反应难控制
(3)反应周期较短,聚合釜切换频繁,操作难度大
六、生产流程
流程简述
:
精制过的异丁烯和异戊二烯配制成25%氯甲烷的溶液,经 两级冷却后由聚合釜底送入聚合釜,催化剂氯化铝经缓冲 罐送入聚合釜,两者在聚合釜内迅速发生反应。反应热由 通入聚合釜的冷却列管中的液态乙烯蒸发带走(乙烯丙烯 复迭制冷 )。 聚合后,含丁基橡胶微粒的淤浆从聚合釜上部导出管溢入 闪蒸釜,在搅拌下与热水接触,闪蒸出未反应的单体和溶 剂。聚合物与水的混合物料送入脱气釜,脱除胶中残留的 氯甲烷,氯甲烷进行回收循环利用,然后送往胶液罐,再 经过脱水筛进行脱水,再经过挤压,干燥,压块,最后进 行包装 在氯甲烷的回收过程中,得到了精制的氯甲烷。。 加入异戊二烯的目的是为了在大分子主链上提供双键,因 为异丁烯的均聚物大分子链上无双键,不易硫化为橡胶制 品
(6)电绝缘性较好
(7)水渗透率极低
2、缺点 • 硫化速度慢 • 互黏性差 • 相容性差 • 与补强剂之间作用弱
丁基橡胶的生产
一、生产工艺
目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多, 主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射 法、高温连续催化法、化学机械法等,但无论采 用何种方法,目的是采用最经济、最科学的方法 把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。
生产安全问题
• 有毒有害 异丙醇毒性等级为:中级;氯甲烷低毒;异丁烯易引起窒 息、弱麻醉和弱刺激,有毒 • 易燃易爆 异丁烯,异戊二烯异丙醇都是易燃易爆物 • 低温、负压 • 腐蚀性强 含水异丙醇有腐蚀性作用
溴化丁基橡胶加工研究进展
• 溴化丁基橡胶是制造无内胎轮胎不可替代的原材料,也是医用橡胶制 品的必须原料,属于战略物资。目前溴化丁基橡胶的生产技术和生产 装置,只有美国和德国拥有,且技术不对外转让。由于我国尚不能生 产溴化丁基橡胶,完全依赖进口,导致国内市场、价格被外商垄断控 制。 • 2000-2009年丁基橡胶表观消费量年均增长率约为24.65%。09年消费 量25.8万吨,预计到12年丁基橡胶的需求量30万吨,其中卤化丁基橡胶 约25万吨,溴化丁基橡胶占卤化的57%,约14.25万吨。 • 2010年11月30日,浙江龙盛发布关于溴化丁基橡胶项目中试结果的 公告:近日,公司下属的杭州龙山化工有限公司和浙江齐成科技有限 公司、浙江大学教授陈甘棠等两人成立的溴化丁基橡胶中试小组试验 的工业化溴化丁基橡胶生产技术取得突破,经北京橡胶工业研究所设 计指标与进口同类产品质量相当,这意味着我国无内胎轮胎原料生产 关键技术取得重大突破。 • 浙江龙盛披露,目前该技术尚处在中试的第一阶段,中试小组投资建 设的设计能力为1000吨/年的中试装置,在该中试的第二阶段将建设 设计能力为3000吨/年的中试装置,在中试完成后,将根据中试最终 结果,并结合该技术的经济效益最终确定投资项目计划。
橡胶合成工艺
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橡胶合成工艺橡胶是一种广泛应用于工业、医疗、日用品等领域的材料。
橡胶合成工艺是指将各种原料通过一定的工艺流程,合成出具有特定物理化学性质的橡胶制品。
本文将从原材料、工艺流程、设备以及应用等方面介绍橡胶合成工艺。
一、原材料橡胶合成的原材料主要包括橡胶乳液、丁苯橡胶(SBR)、丁基橡胶(BR)等。
其中,橡胶乳液是指由天然橡胶或合成橡胶通过加入水和乳化剂而制得的稳定乳状液体。
丁苯橡胶和丁基橡胶则是通过在反应釜中加入丁二烯和苯乙烯或异戊二烯进行聚合而得到的。
除了以上主要原材料外,还需要添加一些辅助剂,如硫化剂、促进剂、填充剂等。
硫化剂主要作用是使得橡胶分子间形成交联结构,从而提高弹性和耐磨性;促进剂则是加速硫化反应;填充剂则可以增加橡胶的硬度、强度和耐磨性。
二、工艺流程橡胶合成的工艺流程主要包括混炼、成型和硫化三个步骤。
1.混炼混炼是将各种原材料按一定比例加入到混炼机中进行搅拌,使其充分混合。
在这个过程中,需要加入一定量的辅助剂。
其中,硫化剂和促进剂是在后面的硫化步骤中发挥作用的,而填充剂则是为了调整橡胶的性质。
在混炼过程中,需要控制好温度和时间,以确保各种原材料充分反应。
2.成型成型是将混炼好的橡胶料放入模具中进行成型。
根据不同的产品需求,可以采用挤出、压延或注塑等不同的成型方法。
在这个过程中,需要控制好温度和压力等参数,以确保产品尺寸精度和表面质量。
3.硫化硫化是将成型好的产品放入硫化室中进行加热处理,使其形成交联结构。
硫化温度和时间取决于橡胶种类和产品要求。
在硫化过程中,硫化剂和促进剂发挥作用,使得橡胶分子间形成交联结构,从而提高弹性和耐磨性。
三、设备橡胶合成需要使用到一系列设备,包括混炼机、挤出机、压延机、注塑机、硫化室等。
其中,混炼机是橡胶合成的核心设备之一,用于将各种原材料充分混合;挤出机、压延机和注塑机则是用于将混炼好的橡胶料进行成型;硫化室则是用于对成型好的产品进行加热处理。
四、应用橡胶制品广泛应用于工业、医疗、日用品等领域。
丁基橡胶的合成
![丁基橡胶的合成](https://img.taocdn.com/s3/m/95e06973284ac850ad0242fc.png)
咼分子化学丁基橡胶的合成工艺专业:材料化学学号:姓名:丁基橡胶的合成工艺1941年由美国标准石油公司首先实现工业合成以后,丁基橡胶的生产在世界 各国发展很快。
阳离子聚合工业化的品种相对较少,只有丁基橡胶、聚异丁烯、聚乙烯基醚、 石油树脂等,其中丁基橡胶就是阳离子聚合中规模最大的工业化产品 ,且该体系的 性质决定了聚合反应需要在一 100 C 条件下进行。
因此,丁基橡胶的生产工艺在 阳离子聚合工业中具有重要的典型意义。
理论基础:由异丁烯与少量异戊二烯(为异丁烯的1、5~4、5%共聚在聚合物分子 中引入双键来提高其硫化性能,所得产物即丁基橡胶。
以氯甲烷为溶剂、三氯化铝为引发剂、在 -100C 低温下进行阳离子共聚合 聚合反应可以简单地表示为:* f -CH-C=CH-C H1 谕 CH 5由于异丁烯分子中有两个供电子的甲基使其端基= CH 的亲核性增加,反应速 率极快,可在不到1s 的时间内发生爆炸性的聚合。
在一般情况下,可在1min 左右 即.3 II CH 5=C —CH —CH,CH. AlC13^)002%H 2O-100 它 1C—C完成放热反应,因此聚合反应必须在一100C左右,快速搅拌下进行。
异丁烯[Ml]与异戊二烯]M 2]的共聚遵循一般共聚组成的方程式:在一100C下,以三氯化铝为引发剂时,异丁烯与异戊二烯的r?与r?分别为2.5 土0.5与0.4 土0.1。
因此在间歇聚合釜中,必须控制转化率v 60%,在连续聚合釜中必须及时添加异丁烯才能保持设定聚合物的组成。
阳离子聚合的机理特征可以概括为快引发、快增长、易转移、难终止,其中转移就是终止的主要方式,就是影响聚合度的主要因素。
除羰基化合物、杂环外,阳离子聚合的烯类单体主要就是带有供电子集团的异丁烯、烷基乙烯基醚,以及有共轭结构的苯乙烯类、二烯烃等少数几种。
异丁烯几乎就是单烯烃中能阳离子聚合的主要单体。
阳离子聚合的引发剂通常就是缺电子的亲电试剂,它可以就是一个单一的正离子(正碳离子或质子),也可以在引发聚合前由几种物质反应产生引发活性种,此时称其为引发体系。
丁基橡胶的合成
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高分子化学丁基橡胶的合成工艺专业:材料化学学号:姓名:丁基橡胶的合成工艺1941年由美国标准石油公司首先实现工业合成以后,丁基橡胶的生产在世 界各国发展很快。
阳离子聚合工业化的品种相对较少,只有丁基橡胶、聚异丁烯、聚乙烯基酰、 石油树脂等,其中丁基橡胶是阳离子聚合中规模最大的工业化产品, 且该体系的 性质决定了聚合反应需要在一 100 C 条件下进行。
因此,丁基橡胶的生产工艺 在阳离子聚合工业中具有重要的典型意义。
理论基础: 由异丁烯与少量异戊二烯(为异丁烯的 1.5~4.5%)共聚在聚合物分 子中引入双键来提高其硫化性能 ,所得产物即丁基橡胶。
以氯甲烷为溶剂、三氯化铝为引发剂、在-100C 低温下进行阳离子共聚合, 聚合反应可以简单地表示为:& fCH-C=CH-C H1 成CH, 由丁异丁烯分子中有两个供电子的甲基使其端基= CH 的亲核性增加,反应速 率极快,可在不到1s 的时间内发生爆炸性的聚合。
在一般情况下,可在1min 左 右即完成放热反应,因此聚合反应必须在一 100C 左右,快速搅拌下进行。
异丁烯[MI ]与异戊二烯[M 2]的共聚遵循一般共聚组成的方程式:d [M3 — +在一 100C 下,以三氯化铝为引发剂时,异丁烯和异戊二烯的 r 方r 而别为 2. 5土 o. 5和o. 4 土 o. 1。
因此在间歇聚合釜中,必须控制转化率< 60%, 在连续聚合CH 2CH 3AlCha.002%HQ -loot 1釜中必须及时添加异丁烯才能保持设定聚合物的组成。
阳离子聚合的机理特征可以概括为快引发、快增长、易转移、难终止,其中转移是终止的主要方式,是影响聚合度的主要因素。
除球基化合物、杂环外,阳离子聚合的烯类单体主要是带有供电子集团的异丁烯、烷基乙烯基酰,以及有共钥结构的苯乙烯类、二烯轻等少数几种。
异丁烯几乎是单烯轻中能阳离子聚合的主要单体。
阳离子聚合的引发剂通常是缺电子的亲电试剂,它可以是一个单一的正离子(正碳离子或质子),也可以在引发聚合前由几种物质反应产生引发活性种,此时称其为引发体系。
丁基橡胶
![丁基橡胶](https://img.taocdn.com/s3/m/f48f125e804d2b160b4ec0ac.png)
丁基橡胶功能化品种丁基橡胶(IIR)是第1个高饱和的橡胶品种,少量的异戊二烯的引入是为了获得可供硫化的双键。
由于结构上的特点,丁基橡胶有良好的气密性和耐老化性。
但也限制了其与聚二烯烃橡胶的并用,此外,分子中缺少极性基团,也使其与金属或橡胶的粘合性能差,随着合成橡胶工业发展和应用的需要,IIR现已开发成拥有衍生橡胶、改性橡胶、热塑性弹性体和热塑性硫化胶等品种的通用橡胶。
1 氯化丁基橡胶氯化丁基橡胶(CIIR)的制备方法分干胶混炼氯化和溶液氯化两种方法。
前一法是在开炼机上把吸附了氯气的活性炭或其它氯化剂混入丁基橡胶中经加热和混炼后制得;后一法是先把其橡胶溶于四氯化碳、氯仿或己烷等溶剂中,然后在常温下通过氯气进行氯化,即制得氯化丁基橡胶,由于该法已实现连续氯化工艺生产,故已成为主要的制造方法。
极性氯原子的引入,可克服丁基橡胶硫化速度慢、粘合性能差,与高不饱和橡胶难于共硫化等的问题。
该胶能以单用或并用方式制造无内胎轮胎的气密层、浅色或白色胎侧、内胎、胶带、胶管、密封、绝缘或粘合等用胶料。
2 溴化丁基橡胶溴化丁基橡胶(BIIR)的制备方法分干混炼法和溶液法等两种方法。
按前一法可分别把N-溴代琥珀酰亚胺10%,二溴二甲基乙内酰脲7.5%或活性炭吸附溴(31.2%重量比)30%加入到在开炼机上的丁基橡胶中进行热混炼而制得;而后一法是将丁基橡胶溶解于氯化烃溶剂,再通入约3%的溴而制取的,该溴化过程是连续的,其产品质量均匀且稳定。
溴化丁基胶与上述氯化丁基胶比,有更多的活性硫化点,硫化速度快,与不饱和型橡胶能更好粘合,有更高的耐老化、较低的焦烧安全性。
主要可用作轮胎的气密层、胎侧、内胎、容器衬里、药品瓶塞和胶垫等。
3.磺化丁基橡胶磺化丁基橡胶(SIIR)是丁基橡胶经磺化后所得的产品,作为磺化剂可用二氧化硫或其它磺化物。
该橡胶由于也含极性基团,故也能得到用氯化或溴化的改性效果,因而也宜于作聚合物改性剂和胶粘剂等。
4.马来酸酐改性丁基橡胶马来酸酐改性丁基橡胶(MIIR)是在丁基橡胶上接枝马来酸酐的橡胶。
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高分子化学
丁基橡胶的合成工艺
专业:材料化学学号:姓名:
丁基橡胶的合成工艺
1941年由美国标准石油公司首先实现工业合成以后,丁基橡胶的生产在世 界各
国发展很快。
阳离子聚合工业化的品种相对较少,只有丁基橡胶、聚异丁烯、聚乙烯基醚、
石油树脂等,其中丁基橡胶是阳离子聚合中规模最大的工业化产品, 且该体系的 性质决定了聚合反应需要在一 100 C 条件下进行。
因此,丁基橡胶的生产工艺 在阳离子聚合工业中具有重要的典型意义。
理论基础:由异丁烯与少量异戊二烯(为异丁烯的 1.5~4.5%)共聚在聚合物分 子中引入双键来提高其硫化性能 ,所得产物即丁基橡胶。
以氯甲烷为溶剂、三氯化铝为引发剂、在-100C 低温下进行阳离子共聚合, 聚合反应可以简单地表示为:
* f 一皿 CH-C=CH-C H1 谕
CH, 由于异丁烯分子中有两个供电子的甲基使其端基=
CH 的亲核性增加,反应速 率极快,可在不到1s 的时间内发生爆炸性的聚合。
在一般情况下,可在1min 左 右即完成放热反应,因此聚合反应必须在一 100 C 左右,快速搅拌下进行。
异丁烯[Ml ]与异戊二烯]M 2]的共聚遵循一般共聚组成的方程式:
一 [岡”[虚]+[同]
在一 100C 下,以三氯化铝为引发剂时,异丁烯和异戊二烯的 r?与 r?分别为
2. 5土 o . 5和o . 4 土 0.1。
因此在间歇聚合釜中,必须控制转化率V 60%, 在连续聚合釜中必须及时添加异丁烯才能保持设定聚合物的组成。
阳离子聚合的机理特征可以概括为快引发、快增长、易转移、难终止,其中 转移C H CH, CH 3
CH 5=C —CH —CH,
CH.
A1C13^).002%H 20
-100 它 1
是终止的主要方式,是影响聚合度的主要因素。
除羰基化合物、杂环外,阳离子聚合的烯类单体主要是带有供电子集团的异丁烯、烷基乙烯基醚,以及有共轭结构的苯乙烯类、二烯烃等少数几种。
异丁烯几乎是单烯烃中能阳离子聚合的主要单体。
阳离子聚合的引发剂通常是缺电子的亲电试剂,它可以是一个单一的正离子(正碳离子或质子),也可以在引发聚合前由几种物质反应产生引发活性种,此时称其为引发体系。
引发剂的种类很多,主要有质子酸和Lewis 酸两大类。
质子酸引发阳离子为离解生成的H+, 而离解生成的酸根离子则作为碳阳离子活性中心的抗衡阴离子(反离子)。
一般质子酸如H2SO4,HCl 等,由于生成的抗衡阴离子SO42-、Cl- 等的亲核性较强,易与碳阳离子生成稳定的共价键,使增长链失去活性,因而通常难以获得高分子量产物。
Lewis酸这类引发剂包括AICI3 BF3 SnCI4 SnCI5 ZnCI2和TiCI4等金属卤化物,以及RAICI2 R2AICI等有机金属化合物,其中以铝、硼、钛、锡的卤化物应用最广。
Lewis酸引发阳离子聚合时,可在高收率下获得较高分子量的聚合物,因此从工业上看,它们是阳离子聚合的主要引发剂。
Lewis 酸引发时常需要在质子给体或正碳离子给体的存在下才能有效。
质子给体或正碳离子给体是引发剂,而Lewis酸是共引发剂(或称活化剂),二者一起称为引发体系。
一般情况下,Lewis酸先与质子供体或阳离子供体形成络合物离子对,小部分离解成质子(自由离子),两者构成平衡,然后引发单体。
阳离子引发极快,几乎瞬间完成,与自由基的慢引发截然不同。
链转移反应是阳离子聚合中常见的副反应,其中向单体的链转移,即增长链碳阳离子以H+形式脱去B -氢给单体,这是阳离子聚合中最主要普遍存在的也是难以抑制的内在副反应。
阳离子聚合的活性种带有正电荷,同种电荷互斥,不能双基终止,也无凝胶效应,这是与自由基聚合显着不同之处。
质子酸引发时,增长链阳离子与酸根反离子加成终止;用Lewis 酸引发时,一般是增长链阳离子与反离子中一部分阴离子碎片结合而终止。
一些亲核性杂质,如水、醇、酸、酐、酯、醚等,它们虽然可以作为质子或碳阳离子源在Lewis酸活化下引发阳离子聚合。
但它们的含量过高时,还会导致转移性链终止反应。
阳离子聚合实际应用的例子很少,这一方面是因为适合于阳离子聚合单体种类少,另一方面其聚合条件苛刻,如需在低温、高纯有机溶剂中进行,这限制了它在工业上的应用。
离子聚合所用的引发剂对水极为敏感。
因此,离子聚合的实施方法中不能用以水为介质的聚合方法,即不能采用悬浮聚合和乳液聚合,只能采用本体聚合和溶液聚合。
并且单体和其它原料中含水量应严格控制,其含水量以10-6 计。
在离子聚合中溶液聚合方法为主。
本体聚合法中只有低压法HDPE的生产。
在溶液聚合方法中常根据聚合物在溶剂中的溶解情况不同分为均相溶液聚合(常称为溶液法)和非均相溶液聚合(常称为淤浆法)。
溶液聚合法主要用于中压聚乙烯PE聚丁二烯橡胶(PBR、聚异戊二烯橡胶(PIPR、乙-丙橡胶(E-PR 和溶液丁-苯橡胶(SSBR等的生产。
淤浆法主要用于聚丙烯(PP和丁基橡胶(PIBR)的生产。
生产工艺:丁基橡胶的工业生产常采用淤浆聚合法
将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱水和精制以后,与异戊二烯在混合槽中按一定的比例混合。
混合液在冷却器里冷却到一100C,然后送入
反应器。
同时配制好引发剂溶液并冷却。
聚合反应在一98C左右进行,几乎瞬
时完成。
聚合物在氯甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。
聚合后的淤浆液从反应器中送流出来进入盛有热水的闪蒸罐,蒸发出溶剂氯甲烷和未反应单体。
橡胶的水汲浆液用泵送到挤出干燥系统,干燥后包装为成品。
闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到进料和摧化剂配制系统循环使用。
1)引发剂的配制
配制引发剂时,先把一部分溶剂直接加到固体AIC3的容器中,调制成含AIC3 为4 %—5%的溶液,然后再稀释到1 %左右并冷至-0 一 -5 C后送入聚合反应器。
引发剂的配制可采取常温配制法和低温配制法两种。
2)聚合
丁基橡胶的聚合反应器是一种热交换器型的强制循环多管式聚合反应器,在中心部分有上升流体流动的筒管,而在其周围钉小口径列管供下降流体用。
通过液化乙烯的蒸发达到冷却的目的,以保持聚合温度在一100C左右。
聚合时,将
异丁烯和异戊二烯溶于 3 倍体积的cH3c1 溶剂中,同时通入配制好的AlCl3 的
cH5c1溶液。
AIC3含量约为单体含量的o. 02%。
为防止反应器内发生聚合物的沉淀与挂胶,一般要求淤浆在反应器内有2—5m / s的流速。
因此,强有力的搅拌器是这一聚合体系必不可少的。
3)分离后处理丁基橡胶的分离是从溶液淤浆到水淤浆经过一次凝聚后进行脱水干燥的。
闪蒸塔内装有立式和斜向搅拌器,搅拌速度适中,以控制胶粒大小。
聚合物的淤浆液被喷到闪蒸塔的热水中变成颗粒而分散,溶剂与未反应单体被蒸发出来。
闪蒸时的工艺条件为:温度65—75 C,操作压力140 一150 kPa, PH约为7—9。
为防止橡胶粒子互相粘接和老化,可加入橡胶量1%的金属硬脂酸盐和o. 2%左右的防老剂。
进一步脱除残留的氯甲烷和单体异丁烯在真空气提塔中进行。
闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的水后,可采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱进行干燥。
生产控制因素
1 )温度温度高,分子量低;温度低,分子量高。
聚合温度对异丁烯和异戊二烯的共聚反应有很大的影响,温度高聚合物的相对分子质量降低,不饱和度和橡胶的物理机械性能降低。
在常温下生成低相对分子质量的化合物,要得到具有实际应用价值的聚合物,聚合温度必须控制在-100C以下。
因此,原料、系统的冷却和聚合体系的冷却都需要大量的冷凝器和压缩设备,给经济上和操作上都带来很大麻烦。
2)杂质在丁基橡胶的聚合体系中,由原料、情性气体、聚合反应器、管道都可能带来杂质。
按照作用原理,杂质可以分为给电子体和烯烃两大类。
给电子体如水、甲醇、氯化氢、二甲醚、二氧化硫和氨等,分子中均含有末共享的电子对,而催化剂AIC3则有末排满的电子层,因而这些杂质均可与AIC3反应生成络合物。
若杂质与AICI3 反应生成物活性不高,会导致转化率降低。
这些杂质还具有链转移作用,当它们超过一定量时,则会致使聚合物分子量明显降低。
分子量降低的程度与杂质和AICI3反应生成的络合物的离解度的大小有关,离解度越大,能够进
行链转移的负离子浓度越高,聚合物的分子量越小;也与杂质AlCl3 络合物的浓度有关,浓度越高,分子量越小。
用途:制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈,在化学工业中作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带,农业上用作防水材料。
问题:1)水过量使阳离子聚合活性降低的原因是什么?(原因有二:一是可能生成
活性较低的鎓离子;二是向水转移而终止,产生无活性的“络合物” 。
)2)为什么阳离子聚合要控制在较低的温度?(由于链终止或链转移活化能总是比链增长活化能大,所以温度升高,链终止或链转移加快,分子量降低,故阳离子聚合多在低温下进行。
)。