氯丁橡胶生产工艺解读
氯丁橡胶简介介绍
汇报人: 2023-11-16
目录
• 氯丁橡胶概述 • 氯丁橡胶的生产工艺 • 氯丁橡胶的性能特点 • 氯丁橡胶的市场和发展趋势 • 氯丁橡胶的环保和可持续发展问题
01
氯丁橡胶概述
定义和性质
氯丁橡胶是一种合成 橡胶,由氯丁二烯单 体聚合而成。
氯丁橡胶具有高弹性 、高拉伸强度和良好 的耐磨性。
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氯丁橡胶主要用于制造各种橡胶制品,如电线电缆绝缘层、输送带、密封件等。 它在汽车、建筑、石油、化工等领域也有广泛应用。
此外,氯丁橡胶还可用于制造防水材料、涂料等产品。
02
氯丁橡胶的生产工艺
乳液聚合法
氯丁橡胶单体乳液聚合
通过在氯丁二烯乳液中加入聚合引发剂和乳化剂,进行乳液聚合 反应。
聚合反应条件
反应温度、压力、聚合时间等条件对氯丁橡胶的分子量、分子量分 布以及橡胶的性能产生影响。
氯丁橡胶生产国。
需求分析
全球氯丁橡胶市场需求保持稳定 增长,主要应用于建筑、汽车、
电力等领域。
中国氯丁橡胶市场分析
市场规模
中国氯丁橡胶市场规模不断扩大,占全球市场份 额逐年上升。
产能分析
中国氯丁橡胶产能过剩,市场竞争激烈,但行业 整体发展水平不断提高。
需求分析
中国氯丁橡胶市场需求保持稳定增长,主要应用 于建筑、汽车、电线电缆等领域。
氯丁橡胶行业发展趋势预测
1 2
技术创新
随着科技的不断进步,氯丁橡胶行业将不断进行 技术创新,提高产品质量和生产效率。
绿色环保
随着环保意识的不断提高,氯丁橡胶行业将更加 注重环保和可持续发展,推广绿色生产方式。
3
产业升级
随着产业结构的不断调整,氯丁橡胶行业将加快 产业升级和转型,提高行业整体竞争力。
氯丁橡胶知识
氯丁橡胶知识氯丁橡胶chloroprene rubber 氯丁二烯橡胶 -•…氯丁橡胶,简称CR是由氯丁二烯聚合而成的一种高分子弹性体,其分子量随品种不同而异,一般在2万~100万之间,氯丁橡胶作为一种通用型特种橡胶,除具有一般橡胶的良好特性外,还具有耐候、耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异性能,因此在各种合成橡胶中占有特殊的地位。
第一节概述一、发展简史-1、31年美国Du Port公司开始生产。
2、最早的生产方法是采用本体聚合法,但制得的氯丁橡胶性能不好。
-…3、氯丁橡胶的乳液聚合法是现在使用较为普通的一种氯丁橡胶的生产方法,其中G型氯丁橡胶的聚合温度为40度左右,而W型的聚合温度约在10度以下。
二、聚合工艺1、氯丁二烯是无色、挥发性较大、极易聚合的化合物,沸点59.4度,相对密度为0.9583。
氯丁二烯经乳液聚合制得氯丁橡胶。
现将氯丁橡胶的聚合配方和操作条件举例如下:配方组分名称重量份组分名称氯丁二烯100分散剂松香3-5二荼间亚甲基硫酸钠0 7-0 9"7“8”硫磺0. 5-0 . 7过硫酸钾0. 2-1 . 0氢氧化钠0. 6-0 . 8软水150■. , \ , — Cd Ml* ■■ ———nt + d— e |——, D-el2、操作条件聚合温度40-42度,聚合时间2-2.5小时,聚合物转化率89-90%,胶乳相对密度1.008。
3、一般配合工艺过程如下:………A、配制:精制氯丁二烯经干燥、冷却后,计量送入油相配制槽,按配方加入硫磺,待溶解后再加入松香,配制成油相。
用软水、氢氧化钠、分散剂配制水相。
同时配制引发剂过硫酸钾溶液及终止剂溶液。
B、聚合:将水相和油相在乳化槽中混合乳化后,送入聚合釜,加引发剂溶液,于40度左右进行聚合。
聚合时间2-2.5小时,当胶乳相对密度达到 1.068时(转化率相当于89%), 停止聚合。
一C、断链与终止:在胶乳中加入终止剂(含二硫化四甲基秋兰姆和防老剂D)终止聚合反应。
氯丁橡胶简介之欧阳光明创编
氯丁橡胶欧阳光明(2021.03.07)1概述氯丁橡胶是一个性能优良的通用橡胶,但因其成本太高,因而只能限于专用市场。
氯丁橡胶是由氯丁二烯乳液聚合生产的,后者是由丁二烯或异戊二烯氯化生产的。
在氯丁橡胶的重复单元中,以1,4结构为主。
由于分子中有氯存在,因而氯丁橡胶可以抗烃类溶剂溶胀,有较高的抗氧化性和抗臭氧性,并具有阻燃性和耐候性。
氯丁橡胶还具有较高的强度和耐老化性。
主要的缺点是只有较好的介电性和一般的抗低温性,而且与竞争的弹性体相比,价格也较高。
氯丁橡胶的产品有干胶形式,也有胶乳形式。
干胶形式的氯丁橡胶的主要应用是作耐油、耐热、阻燃和耐磨损的管、带、弹性片、柔性装配和垫片等。
胶乳主要作水基粘合剂和手套等胶乳制品。
由于价格和性能的原因,氯丁橡胶的一些应用将不断地被其它橡胶替代,预计1997年-2002年世界对氯丁橡胶的需求量将下降。
2国内生产状况我国有三套氯丁橡胶生产装置,总能力5万吨/年以上。
这三套装置分别位于四川省长寿化工厂、山西省化工厂和青岛化工厂。
长寿化工厂最早的氯丁胶装置于1958年建成,能力2000吨/年,后生产能力扩大到1万吨/年。
1994年又建成一套1.3万吨/年生产线,1987年从DuPont公司引进一套1万吨/年冷冻凝聚氯丁橡胶后处理生产线,自行设计的一套1万吨/年冷冻凝聚后处理线在1998年投入运行。
目前全厂综合生产能力2.3万吨/年。
山西化工厂1965年建成2000吨/年生产线,目前生产能力已超过2万吨。
青岛化工厂1966年建成2500吨/年生产线,经多年技术改造,生产能力达到8000吨/年。
1987年从DuPont公司引进了一套1万吨/年冷冻凝聚氯丁橡胶后处理线。
3生产工艺概述氯丁橡胶的生产由丁二烯氯化生产单体2-氯-1,2-丁二烯(氯丁二烯)开始,氯丁二烯通过游离机引发的乳液聚合生成氯丁橡胶。
通用牌号的生产是借助于松香钠皂在水中乳化氯丁二烯,并用过硫酸钾或过硫酸氨引发聚合制得的。
氯丁橡胶的合成工艺综述
氯丁橡胶的合成工艺综述【摘要】由氯丁橡胶聚合而生产的合成橡胶,被广泛应用于用于抗风化产品、粘胶鞋底、涂料和火箭燃料。
本文主要介绍氯丁橡胶的合成工艺。
现生产的氯丁橡胶的种类很多,由于聚合条纸所用调节剂和稳定剂的用量和性屁共聚单体的配比和性质以及共聚物的组成不同,生产的故丁胶在贮存稳定性、结晶能力、制造着色橡胶的可能性、粘度和工艺性能等方面也各不相同。
【关键词】氯丁橡胶;填充剂;填充体系;聚合氯丁橡胶(cr),英文全称:chloroprene rubber,又称氯丁二烯橡胶,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。
它由杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制得,杜邦于1931年11月公开宣布已经发明氯丁橡胶,并于1937年正式推向市场,使氯丁橡胶成为第一个实行工业化生产的合成橡胶品种。
外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物,密度1.23-1.25g/cm3,玻璃化温度?40-50°c,碎化点?35°c,软化点约80°c,230-260°c下分解。
氯丁橡胶[1]溶解度参数占δ=9.2~9.41。
溶于甲苯、二甲苯、,二氯乙烷、三钒乙烯,微溶于丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯、环己烷,不溶于正己烷、溶剂汽油,但可溶于由适当比例的良溶剂和不良溶剂及非溶剂或不良溶剂和非溶剂组成的混合溶剂,在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。
有良好的物理机械性能,耐油,耐热,耐燃,耐日光,耐臭氧,耐酸碱,耐化学试剂。
缺点是耐寒性和贮存稳定性较差。
具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性,粘接性好。
耐老化、耐热。
耐油、耐化学腐蚀性优异。
耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶。
耐热性与丁腈橡胶相当,分解温度230~260℃,短期可耐120~150℃,在80~100℃可长期使用,具有一定的阻燃性。
耐油性仅次于丁腈橡胶。
耐无机酸、碱腐蚀性良好。
我国氯丁橡胶的生产技术进展
1生 ห้องสมุดไป่ตู้工艺
赛 鼎工程 有限公司开 发出一种在 合成氯丁 橡胶过程 中进行脱气的工艺。将含有氯丁二烯单 体 的 氯丁 胶乳 进入 一级 脱 气管 ,在 真 空条件 下 , 蒸 汽与氯丁胶乳 汽提 后进入一级分离器 ,得到 一 级分离气体和一级分离氯丁胶乳;一级分离气 体进入二级分离器进行分离,得到二级分离气体 和 二级 分 离氯 丁胶 乳 ,二级 分 离气 体进 入 三级 分 离 器进 行分 离 ,得 到 三级分 离 气体 和三 级分 离氯 丁胶乳,三级分离气体经过水冷凝器 ,回收氯丁 二烯冷凝器 ,尾气经冷凝器后,水 、氯丁二烯单 体 、甲苯被冷凝下来,尾气吸人一级喷射器后放 空;一级分离氯丁胶乳 、二级分离氯丁胶乳和三 级 分离 氯 丁胶 乳混 合 后进入 二 级脱 气管 ,在 高真 空 度下 闪蒸 后 进行 二次 第一 级 分离 ,得 到最 终氯 丁胶乳和二次分离气体;二次分离气体进行二次 第 二级分离,得到 最终分离气体和最 终氯 丁胶 乳,最终分离气体进行冷却,被吸入二级喷射器 后进入三级分离器 。该工艺脱气率高,单体回收 率 高 ,可 达 9o%以上 , 能耗低 , 提高 氯丁 橡胶 产 品 质量 。
北 京 化 工 大 学 开 发 出一 种 粘 接 型 氯 丁 橡 胶 的制备方法 。先配制油相 :将100份氯丁二烯 单 体倒人已放人0.15~0.30份碘化合物、3—5份歧 化松香 的密 闭容器 中,搅 拌均匀,油相配 制温 度为 15℃ ±2℃;在反应瓶或反应釜 中,先加入 配制好的油相 ,在 匀速搅拌 下加入配制好 的水 相 ,15~2O℃下乳 化2O~5O分钟 ,然 后 氧化还 原 引发剂,在 5~10 ̄C进行聚合反应 ;到氯丁二烯 转 化率 达 90%以上 ,在 搅拌 下一 次加 入 终止 剂 吩 噻嗪 ,搅 拌 15~30分钟 终 止 聚合反 应 ,尔后 用 醋 酸调至pH值至5—6,再用饱和CaCl 溶液凝胶 , 在 炼胶 机上 用水 清洗 并 干燥 后 制得粘 接型 氯 丁橡 胶 。该 方 法采 用碘 化合 物作 为分 子量 调 节剂 合成 粘接型氯丁橡胶,聚合具有 明显的可控特征。聚 合 物性 能 稳定 ,分 子量 分布 较窄 ,且 能再 引 发第 二单体聚合 。
氯丁橡胶知识
氯丁橡胶知识氯丁橡胶知识氯丁橡胶chloroprene rubber??氯丁二烯橡胶氯丁橡胶,简称CR,是由氯丁二烯聚合而成的一种高分子弹性体,其分子量随品种不同而异,一般在2万~100万之间,氯丁橡胶作为一种通用型特种橡胶,除具有一般橡胶的良好特性外,还具有耐候、耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异性能,因此在各种合成橡胶中占有特殊的地位。
第一节概述一、发展简史1、31年美国Du Port公司开始生产。
、最早的生产方法是采用本体聚合法,但制得的氯丁橡胶性能不好。
3、氯丁橡胶的乳液聚合法是现在使用较为普通的一种氯丁橡胶的生产方法,其中G型氯丁橡胶的聚合温度为40度左右,而W型的聚合温度约在10度以下。
二、聚合工艺1、氯丁二烯是无色、挥发性较大、极易聚合的化合物,沸点度,相对密度为。
氯丁二烯经乳液聚合制得氯丁橡胶。
现将氯丁橡胶的聚合配方和操作条件举例如下:配方组分名称重量份组分名称重量份氯丁二烯100 分散剂松香3-5 二萘间亚甲基硫酸钠0.7-0.9硫磺0.5-0.7 过硫酸钾0.2-1.0氢氧化钠0.6-0.8 软水1502、操作条件聚合温度40-42度,聚合时间小时,聚合物转化率89-90%,胶乳相对密度。
、一般配合工艺过程如下:A、配制:精制氯丁二烯经干燥、冷却后,计量送入油相配制槽,按配方加入硫磺,待溶解后再加入松香,配制成油相。
用软水、氢氧化钠、分散剂配制水相。
同时配制引发剂过硫酸钾溶液及终止剂溶液。
B、聚合:将水相和油相在乳化槽中混合乳化后,送入聚合釜,加引发剂溶液,于40度左右进行聚合。
聚合时间小时,当胶乳相对密度达到时(转化率相当于89%),停止聚合。
C、断链与终止:在胶乳中加入终止剂(含二硫化四甲基秋兰姆和防老剂D)终止聚合反应。
然后将胶乳放到断链槽中,在碱性介质中断链,终点通过塑性控制(卡列尔塑性。
在终止及断链过程中,聚合物与二硫化四甲基秋兰姆作用,使分子链断裂。
D、凝聚与干燥:断链后的胶乳送入凝聚槽,与氯化钠、氯化钙组成的凝聚剂作用,使橡胶呈小颗粒析出。
氯丁橡胶制胶生产工艺
氯丁橡胶制胶生产工艺
概要
本文档介绍了氯丁橡胶制胶的生产工艺。
原料准备
1. 氯丁橡胶:选择高质量的氯丁橡胶作为原料。
2. 助剂:根据需要选择合适的助剂,如硫化剂、活性剂等。
混炼工艺
1. 混炼设备:使用适当的混炼设备,如密炼机、开炼机等。
2. 混炼参数:设定合适的温度、时间等参数进行混炼。
3. 混炼过程:将氯丁橡胶和助剂放入混炼设备,按照设定的参数进行混炼,直至达到所需的混炼效果。
模压成型
1. 模具准备:选择适合的模具,并确保其清洁和光滑。
2. 模压设备:使用模压机等设备进行模压成型。
3. 模压过程:将混炼好的氯丁橡胶放入模具中,运行模压设备进行成型。
4. 成型后处理:根据需要进行后处理,如冷却、修整等。
产品检验
1. 外观检查:检查成品的外观质量,如表面光滑度、无明显缺陷等。
2. 物理性能测试:进行相应的物理性能测试,如拉伸强度、硬度等。
3. 化学性能测试:进行必要的化学性能测试,如耐热性、耐油性等。
包装与储存
1. 包装:选择合适的包装材料,将成品进行包装。
2. 标识:对包装进行必要的标识,如产品名称、规格型号等。
3. 储存:将包装好的成品存放在合适的储存条件下,避免阳光直射和潮湿。
结论
本文档概述了氯丁橡胶制胶的生产工艺,涵盖了原料准备、混炼工艺、模压成型、产品检验、包装与储存等内容。
通过合理使用工艺和严格控制质量,可以生产出高质量的氯丁橡胶制胶产品。
氯丁橡胶生产工艺
氯丁橡胶生产工艺
氯丁橡胶生产工艺包含了以下几个主要步骤:
1. 橡胶树浆的制备:首先,从橡胶树的干燥胶乳中收集橡胶树浆。
然后,将橡胶树浆通过过滤和离心分离等工艺处理,去除其中的杂质和水分,得到纯净的橡胶树浆。
2. 橡胶树浆的稳定处理:将纯净的橡胶树浆添加稳定剂进行混合,以防止其在后续的生产过程中发生凝结。
3. 反应器中的氯丁橡胶合成:将稳定处理后的橡胶树浆通过加热至特定温度,并加入催化剂,使其与丁二烯单体发生聚合反应。
反应器中的搅拌装置使反应均匀进行,并形成氯丁橡胶的大分子链。
4. 分离和干燥:将反应结束后的混合物经过过滤和离心分离,将氯丁橡胶分离出来。
然后将其进行干燥,去除残留的水分。
5. 粉碎和筛分:将干燥后的氯丁橡胶进行粉碎,使其颗粒大小均匀一致。
然后通过筛分,将不符合规格的氯丁橡胶颗粒去除。
6. 包装和贮存:将符合要求的氯丁橡胶颗粒进行包装,并储存于适当的场所,以保持其质量和稳定性。
在氯丁橡胶生产工艺中,关键的设置包括反应器的温度和压力控制,反应时间和聚合速率的控制,以及对氯丁橡胶的处理和贮存条件的控制。
这些参数和条件的控制可以影响氯丁橡胶的
质量和性能。
总结来说,氯丁橡胶的生产工艺主要包括橡胶树浆的制备、橡胶树浆的稳定处理、反应器中的氯丁橡胶合成、分离和干燥、粉碎和筛分以及包装和贮存等步骤。
通过控制各个步骤的参数和条件,可以获得高质量的氯丁橡胶产品。
氯丁橡胶
氯丁橡胶氯丁橡胶:英文全称:Chloroprene Rubber又称氯丁二烯橡胶,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体,它由杜邦公司的华莱士〃卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制得,杜邦于1931年11月公开宣布已经发明氯丁橡胶,并于1937年正式推向市场,使氯丁橡胶成为第一个实行工业化生产的合成橡胶品种。
氯丁橡胶均以乳液聚合法生产,生产工艺流程多为单釜间歇聚合。
聚合温度多控制在40~60℃,转化率则在90%左右。
聚合温度、最终转化率过高或聚合过程中进入空气(氧气)均会导致产品质量下降。
生产中用硫磺-秋兰姆(四烷基甲氨基硫羰二硫化物)体系调节分子量。
硫磺-秋兰姆体系的主要缺点在于硫键不够稳定,这是影响贮存性的重要原因之一。
若用硫醇调节分子量,则可改善此种性能。
氯丁橡胶与一般合成橡胶不同,它不用硫磺硫化,而是用氧化锌、氧化镁等硫化。
氯丁橡胶的品种和牌号较多,是合成橡胶中牌号最多的一个胶种。
氯丁橡胶的品种和牌号可按如下几种情况划分:①按分子量调节方式分为硫黄调节型、非硫黄调节型、混合调节型。
②按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
③按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
④按门尼粘度高低分为高门尼型、中门尼型和低门尼型。
⑤按所用防老剂种类分为污染型和非污染型。
美国杜邦(DuPont)公司Neoprene系列氯丁橡胶;日本电气化学公司Denka系列氯丁橡胶的;德国拜耳(Bayer)公司Bay pren系列氯丁橡胶;法国迪斯狄吉尔(Distugil)公司Butaehlor系列氯丁橡胶;俄罗斯Nairit系列氯丁橡胶;日本东洋曹达(Soda)公司Skyprene系列氯丁橡胶;美国Petro-Tex化学公司Neoprere系列氯丁橡胶氯丁橡胶在压敏胶制备中单独使用得不多,一般是与天然橡胶配合使用。
氯丁橡胶宜贮存于阴凉、通风、干燥的库房内,切勿重压,以防结团。
氯丁橡胶
氯丁橡胶一、产品性质:外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物,密度1.23-1.25g/cm3,玻璃化温度−40-50°C,碎化点−35°C,软化点约80°C,230-260°C下分解。
氯丁橡胶溶解度参数占δ=9.2~9.41。
溶于甲苯、二甲苯、,二氯乙烷、三钒乙烯,微溶于丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯、环己烷,不溶于正己烷、溶剂汽油,但可溶于由适当比例的良溶剂和不良溶剂及非溶剂或不良溶剂和非溶剂组成的混合溶剂,在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。
有良好的物理机械性能,耐油,耐热,耐燃,耐日光,耐臭氧,耐酸碱,耐化学试剂。
缺点是耐寒性和贮存稳定性较差。
具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性,粘接性好。
耐老化、耐热。
耐油、耐化学腐蚀性优异。
耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶。
耐热性与丁腈橡胶相当,分解温度230~260℃,短期可耐120~150℃,在80~100℃可长期使用,具有一定的阻燃性。
耐油性仅次于丁腈橡胶。
耐无机酸、碱腐蚀性良好。
耐寒性稍差,电绝缘性不佳。
生胶储存稳定性差,会产生“自硫”现象,门尼黏度增大,生胶变硬。
二、应用领域与用途:氯丁橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的橡胶衍生产品,在橡胶领域中,是第一个工业化的橡胶衍生物。
CR122型氯丁橡胶:传动带、运输带、电线电缆、耐油胶板、耐油胶管、密封材料等橡胶制品。
CR232型氯丁橡胶:电缆护套、耐油胶管、橡胶密封件、粘合剂等。
CR2441 2442型氯丁橡胶:粘合剂生产的原料,用于金属、木材、橡胶、皮革等材料的粘接。
CR321 322型氯丁橡胶:电缆、胶板、普通和耐油胶管、耐油胶靴、导风筒、雨布、帐篷布、传送带、输送带、橡胶密封件、农用胶囊气垫、救生艇等。
氯丁橡胶主要用于制作汽车零件、机械和工业制品及粘结剂,在建筑、涂布织物、电线/电缆方面有少量应用。
还可用作改性丙烯酸酯快结构胶黏剂(SGA)的增韧剂。
氯丁橡胶生产工艺解读
之后30年,氯丁橡胶的供应基本上被杜邦公司所垄断
进入60年代,各国陆续发展了自己的氯丁橡胶
2.氯丁橡胶的生产工艺
一、主要原料
氯丁二烯
工业制取方法有乙炔法、丁 二烯法、丁烷氯化脱氢法等。
2.氯丁橡胶的生产工艺
终止与断链 当胶乳相对密度达1.068时, 向胶乳中加终止剂(内含终止剂与防老 剂)终止聚合反应,然后将胶乳放入断 链槽内,在碱性介质中断链,终点通过 塑性控制。
凝聚与干燥 将胶乳送入凝聚槽,与氯化钠、 氯化钙组成的凝聚剂作用,使橡胶呈小颗粒 析出。然后再经洗涤、挤压脱水、干燥、剪 割后包装为成品。
相对密度大。
1.氯丁橡胶的性能和用途 3. 概述
氯丁橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的橡胶衍 生产品,在橡胶领域中,是第一个工业化的橡胶衍生物。CR122 型氯丁橡胶:传动带、运输带、电线电缆、耐油胶板、耐油胶 管、密封材料等橡胶制品。CR232型氯丁橡胶:电缆护套、耐油 胶管、橡胶密封件、粘合剂等。CR2441 2442型氯丁橡胶:粘合 剂生产的原料,用于金属、木材、橡胶、皮革等材料的粘接。 CR321 322型氯丁橡胶:电缆、胶板、普通和耐油胶管、耐油胶 靴、导风筒、雨布、帐篷布、传送带、输送带、橡胶密封件、 农用胶囊气垫、救生艇等。氯丁橡胶主要用于制作汽车零件、 机械和工业制品及粘结剂,在建筑、涂布织物、电线/电缆方 面有少量应用。还可用作改性丙烯酸酯快结构胶黏剂(SGA)的增 韧剂。
2.氯丁橡胶的生产工艺
二、聚合反应的影响因素
4.聚合温度的影响
聚合温度对氯丁二烯的聚合过程控制、聚合物微 观结构和聚合物性能有重要影响。
氯丁橡胶概述
氯丁橡胶概述1 氯丁橡胶的结构氯丁橡胶,英文全称:Chloroprene Rubber,简称CR。
又称氯丁二烯橡胶,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。
它由杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制得,杜邦于1931年11月公开宣布已经发明氯丁橡胶,并于1937年正式推向市场,使氯丁橡胶成为第一个实行工业化生产的合成橡胶品种。
图2 氯丁橡胶分子结构图2 氯丁橡胶的性质氯丁橡胶外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物,密度 1.23-1.25g/cm3,玻璃化温度−40-50℃,碎化点−35℃,软化点约℃,230-260℃下分解。
溶于氯仿、苯等有机溶剂,在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。
氯丁橡胶没有一个特别突出的性能,但是在合成橡胶中它的综合性能是独一无二的。
它具有:优异的机械强度、高的耐臭氧和耐候性、好的耐老化性、低的可燃性、好的耐化学药品性、适度的耐油性和耐燃性、可以粘覆在许多基质上。
氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。
3 氯丁橡胶的生产方法氯丁橡胶制造方法依其所用单体制造方法不同分为乙炔和丁二烯法两种。
进口氯丁橡胶在使用中工艺性能较好,主要体现在:生胶块不粘连,即使经过烘胶处理后也一样,便于称重;不轻易粘辊,下片操作方便;半成品胶片挺性好,不易变形。
国产氯丁橡胶工艺性能较差,体现在:胶块容易粘在一起,烘胶处理后尤甚;胶料容易粘辊,下片操作难些;半成品胶片易粘连,易变形。
图3 氯丁橡胶生产工艺概要4 氯丁橡胶的分类按分子量调节方式分为:硫黄调节型、非硫黄调节型、混合调节型。
按结晶速度和程度大小分为:快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
按门尼粘度高低分为:高门尼型、中门尼型和低门尼型。
按所用防老剂种类分:为污染型和非污染型。
世界主要氯丁橡胶厂商牌号:美国杜邦(DuPont)公司Neoprene系列氯丁橡胶;日本电气化学公司Denka系列氯丁橡胶的;德国拜耳(Bayer)公司Bay pren系列氯丁橡胶;法国迪斯狄吉尔(Distugil)公司Butaehlor系列氯丁橡胶;俄罗斯Nairit系列氯丁橡胶;日本东洋曹达(Soda)公司Skyprene系列氯丁橡胶;美国Petro-Tex化学公司Neoprere系列氯丁橡胶。
橡胶的硫化及成型加工简介
橡胶的硫化及成型加工工艺【摘要】随着我国经济的高速发展,我国橡胶工业的技术水平和生产工艺得到很大程度上的提高。
硫化是橡胶加工的主要工艺之一,在这道工艺中,橡胶经过一系列复杂的化学反应及成型加工,失去了混炼胶的可塑性具有了交联橡胶的高弹性,仅为获得优良的物理机械性能、耐热性、耐溶剂性、及耐腐蚀性能,提高橡胶制品的使用价值和应用范围。
本文以氯丁橡胶为例,介绍橡胶的硫化及成型加工工艺。
【关键字】橡胶硫化行为成型加工工艺氯丁橡胶硫化是橡胶加工最后也是最重要的一个工艺过程。
在硫化过程中,由于橡胶的化学结构发生变化,导致其物理机械性能和化学性能得到显著改进,从而成为有价值的宝贵材料。
1 硫化对结构与性能的影响未硫化时,橡胶分子是呈卷曲状的线形结构,其分子链具有运动的独立性,大分子之间是以范德华力相互作用的。
当受外力作用时,大分子链段易发生位移,在性能上表现出较大的变形,可塑性大,强度不大,具有可溶性。
硫化后,橡胶大分子被交联成网状结构,大分子链之间有主价键力的作用,使大分子链的相对运动受到一定的限制。
在外力作用下,不易发生较大的位移,变形减小,强度增大,失去可溶性。
橡胶在硫化过程中,其分子结构是连续变化的,如交联密度在一定的硫化时间内是逐渐增加的。
硫化时所发生的化学反应是比较复杂的,交联反应和降解反应都在发生,交联反应使橡胶分子成为网状结构,降解反应使橡胶分子断键。
在硫化初期以交联为主,交联密度增加,到一定程度降解反应增加,交联密度又会下降。
硫化过程的橡胶分子结构的变化显著地影响着橡胶各种性能。
橡胶的各种性能随硫化时间的增加而有一定规律的变化。
上图说明在一定硫化时间内,永久变形随硫化时间的增加而逐渐下降;硬度随硫化时间的增加而逐渐增高;拉伸强度、定伸应力、弹性当增高到一定值后边便开始下降。
这些规律都是由于在硫化过程中橡胶分子链产生交联度不同所致。
以氯丁橡胶(CR)为例,随硫化程度的提高:1)力学性能:弹性、定伸强度、撕裂强度、硬度提高。
氯丁橡胶概述 (1)
氯丁橡胶概述1 氯丁橡胶的结构氯丁橡胶,英文全称:Chloroprene Rubber,简称CR。
又称氯丁二烯橡胶,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。
它由杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制得,杜邦于1931年11月公开宣布已经发明氯丁橡胶,并于1937年正式推向市场,使氯丁橡胶成为第一个实行工业化生产的合成橡胶品种。
图2 氯丁橡胶分子结构图2 氯丁橡胶的性质氯丁橡胶外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物,密度 1.23-1.25g/cm3,玻璃化温度−40-50℃,碎化点−35℃,软化点约℃,230-260℃下分解。
溶于氯仿、苯等有机溶剂,在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。
氯丁橡胶没有一个特别突出的性能,但是在合成橡胶中它的综合性能是独一无二的。
它具有:优异的机械强度、高的耐臭氧和耐候性、好的耐老化性、低的可燃性、好的耐化学药品性、适度的耐油性和耐燃性、可以粘覆在许多基质上。
氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。
3 氯丁橡胶的生产方法氯丁橡胶制造方法依其所用单体制造方法不同分为乙炔和丁二烯法两种。
进口氯丁橡胶在使用中工艺性能较好,主要体现在:生胶块不粘连,即使经过烘胶处理后也一样,便于称重;不轻易粘辊,下片操作方便;半成品胶片挺性好,不易变形。
国产氯丁橡胶工艺性能较差,体现在:胶块容易粘在一起,烘胶处理后尤甚;胶料容易粘辊,下片操作难些;半成品胶片易粘连,易变形。
图3 氯丁橡胶生产工艺概要4 氯丁橡胶的分类按分子量调节方式分为:硫黄调节型、非硫黄调节型、混合调节型。
按结晶速度和程度大小分为:快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
按门尼粘度高低分为:高门尼型、中门尼型和低门尼型。
按所用防老剂种类分:为污染型和非污染型。
世界主要氯丁橡胶厂商牌号:美国杜邦(DuPont)公司Neoprene系列氯丁橡胶;日本电气化学公司Denka系列氯丁橡胶的;德国拜耳(Bayer)公司Bay pren系列氯丁橡胶;法国迪斯狄吉尔(Distugil)公司Butaehlor系列氯丁橡胶;俄罗斯Nairit系列氯丁橡胶;日本东洋曹达(Soda)公司Skyprene系列氯丁橡胶;美国Petro-Tex化学公司Neoprere系列氯丁橡胶。
氯丁胶生产工艺
氯丁胶生产工艺氯丁胶是一种合成橡胶,其生产工艺主要包括以下几个步骤:聚合反应、凝固、干燥和加工。
首先,氯丁胶的生产过程以聚合反应为基础。
聚合反应是将氯丁二烯单体经过催化剂的作用下,与共聚单体(如苯乙烯)进行聚合反应,生成氯丁胶的高分子链。
这些高分子链通过交联,形成三维网络结构,从而具有优良的弹性和物理力学性能。
接下来,经过聚合反应得到的乳液会被送入凝固系统。
凝固是将乳液中的氯丁胶分散相聚集在一起,并去除乳液中的水分。
凝固可通过酸化、脱水和干燥等方式实现。
在酸化过程中,向乳液中加入酸性物质,使pH降低,从而使乳胶颗粒凝聚成团。
脱水是通过蒸发或离心等方式去除乳液中的水分。
在凝固过程中,还需要适当控制温度和搅拌速度,以保证氯丁胶的质量和性能。
凝固过程完成后,剩余的水分需要通过干燥过程去除。
干燥是将凝聚得到的氯丁胶制成片状或块状,并去除其中的水分。
干燥可通过烘干或真空干燥等方式实现。
在烘干过程中,将氯丁胶放入烘箱中,通过加热和通风,使其快速脱水并减少含水量。
真空干燥则是在真空条件下,通过蒸发水分,使氯丁胶在低温下逐渐干燥。
最后,干燥后的氯丁胶可以进行加工和制品生产。
加工过程包括塑炼、硫化和成型等步骤。
塑炼是将干燥后的氯丁胶与填充剂、增塑剂等进行混炼,以提高其加工性能和物理化学性能。
硫化是将混炼后的氯丁胶与硫化剂进行反应,形成硫化橡胶,提高其耐热性和耐候性。
成型是将硫化橡胶经过挤出、压延、模压等方式,制成不同形状的氯丁胶制品,如密封件、管道、胶带等。
综上所述,氯丁胶的生产工艺主要包括聚合反应、凝固、干燥和加工等步骤。
这些步骤相互配合,共同完成氯丁胶的合成和加工过程,最终得到具有优良物理化学性能的氯丁胶制品。
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2.氯丁橡胶的生产工艺
二、聚合反应的影响因素
4.聚合温度的影响
聚合温度对氯丁二烯的聚合过程控制、聚合物微 观结构和聚合物性能有重要影响。
2.氯丁橡胶的生产工艺
乙炔法 以乙炔为原料,将乙炔气体通过由氯化亚铜和氯化铵 的盐酸水溶液组成的催化剂合成乙烯基乙炔
2.氯丁橡胶的生产工艺
乙炔法 与氯化氢反应生产氯丁二烯单体
2.氯丁橡胶的生产工艺
工艺过程
配制 聚合
终止
凝聚 干燥
2.氯丁橡胶的生产工艺
2.氯丁橡胶的生产工艺
配制 将精制后的氯丁二烯经干燥、冷却后, 计量送入油相配制釜,按配方加入硫黄,待 溶解后再加入松香,配制在油相。用软化水、 氢氧化钠、分散剂配制成水相,同时配制引 发剂溶液及终止剂溶液。
聚合 将油相和水相在乳化釜内混合乳 化后,送入聚合釜,加入引发剂溶液, 于40℃左右进行聚合2~2.5h。
2.氯丁橡胶的生产工艺
二、聚合反应的影响因素
2.引发剂的影响
引发剂是乳液聚合配方中最重要的组成部分之一。 引发剂的种类和用量会直接地影响产品的产量和质量, 并影响聚合反应速率。氯丁二烯在40℃乳液聚合时, 过硫酸盐为引发剂。
2.氯丁橡胶的生产工艺
二、聚合反应的影响因素
3.调节剂的影响
聚氯丁二烯的分子量调节有两种方法,即非硫调节 和硫调节。 (1)非硫调节 常用的链转移调节剂有正十二硫醇, 二硫化二异丙基黄原酸酯,碘仿等。 (2)硫调节 常用的有二硫化四乙基秋兰姆或烷基 硫代氨基甲酸酯。 特点 硫调节型的生胶贮存稳定性差,但硫化胶的 强力及相对伸长率均高于非硫调节型氯丁橡胶。
2.氯丁橡胶的生产工艺
1 聚合机理与生产方法
聚合机理
自由基聚合
生产方法
乳液聚合法
2.氯丁橡胶的生产工艺
二、聚合反应的影响因素
1.乳化剂的影响
在乳液聚合中乳化剂虽然不直接参加反应,但它是 最重要的组分之一。乳化剂的种类和浓度直接影响引 发速率及链增长速率,同时也会影响决定CR性能的分 子量及分子量分布,以及影响与乳液有关的乳胶粒子 浓度,乳胶粒子的大小及分布等。乳化剂的选择不仅 影响乳液系统的稳定及生产过程的正常运行,而且也 关系到CR的贮存,应用和成本。在氯丁二烯乳液聚合 中,通常采用松香酸皂,二萘苯基磺酸钠及脂肪酸皂 为主乳化剂。
1.氯丁橡胶的性能和用途 3. 概述
氯丁橡胶由于其分子中含有氯的关系,所以实际上广 泛采用金属氧化物作为酸接受体的配方系。氯丁橡胶 的配合体系和其它二烯类橡胶比较,不同点如下: (1)不能采用硫磺化体系。即使采用硫磺,也仅起辅 助的作用; (2)需要使用金属氧化物。虽然氧化锌也用于其它橡 胶,但其作用机能却与此不同; (3)硬度、抗张强度及伸长等一般橡胶物性,可通过 使用填充剂,软化剂及其他配合剂的组成而获得
氯丁橡胶乳液聚合
12级高分子李蕙兰
1.概述
2.氯丁橡胶的生产工艺 3.氯丁橡胶的性能和用途
1. 概述
氯丁橡胶: 由2-氯-1,3-丁 二烯(简称氯丁 二烯)聚合而成 的一种高分子弹 性体。 是通用型特种 橡胶。
CH CH2 x
CR
Cl CH2 C
1. 概述
氯丁橡胶具有如下的结构和组成:
1. 概述
相对密度大。
1.氯丁橡胶的性能和用途 3. 概述
氯丁橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的橡胶衍 生产品,在橡胶领域中,是第一个工业化的橡胶衍生物。CR122 型氯丁橡胶:传动带、运输带、电线电缆、耐油胶板、耐油胶 管、密封材料等橡胶制品。CR232型氯丁橡胶:电缆护套、耐油 胶管、橡胶密封件、粘合剂等。CR2441 2442型氯丁橡胶:粘合 剂生产的原料,用于金属、木材、橡胶、皮革等材料的粘接。 CR321 322型氯丁橡胶:电缆、胶板、普通和耐油胶管、耐油胶 靴、导风筒、雨布、帐篷布、传送带、输送带、橡胶密封件、 农用胶囊气垫、救生艇等。氯丁橡胶主要用于制作汽车零件、 机械和工业制品及粘结剂,在建筑、涂布织物、电线/电缆方 面有少量应用。还可用作改性丙烯酸酯快结构胶黏剂(SGA)的增 韧剂。
3.氯丁橡胶的性能和用途
氯丁橡胶的性能 强度 拉伸强度与天然橡胶相似。 具有优良的耐老化性能。 耐油性仅次于丁腈橡胶。 氯丁橡胶的耐水性比其它合成橡胶好, 气密性仅次于丁基橡胶。
耐老化性能
耐燃烧性
电性能
耐燃烧性是橡胶中最好的。
耐油、耐溶剂性能 耐水性、透气性
电绝缘性不好。
结晶性
相对密度
结晶性较大。
2.氯丁橡胶的生产工艺
丁二烯法 氯化
1.在丁二烯过量,温度为260~300℃条件下,在 竖式或卧式不锈钢反应器中进行的
丁二烯与氯反应生成丁二烯,有两种异构体。
2.氯丁橡胶的生产工艺
丁二烯法 异构化
2.氯化生成的1,4-氯丁二烯异构成1,2-氯丁二烯
其反应是在铜盐催化剂中进行的。
2.氯丁橡胶的生产工艺
丁二烯法 脱氯化氢
3.1,2-氯丁二烯与10%NaOH水溶液,在80~90℃ 下进行液相脱氯化氢反应,生成2-氯-1,3丁二烯
2.氯丁橡胶的生产工艺
氯丁橡胶的常用配方
氯丁二烯 100份 松香皂(或烷基磺酸钠盐) 3~5份 调节剂(硫或硫醇) 0.5~0.7份 氢氧化钠 0.6~0.8份 软化水 150份 引发剂(过硫酸钾) 0.2~1.0份 分散剂 0.7~0.9份 操作条件:聚合温度40~42℃,聚合时间2~ 2.5h,聚合转化率89%~90%,胶乳相对密度 1.068。
1.氯丁橡胶的性能和用途 3. 概述
密封条 重型防化手套
防腐无缝管
阻燃氯丁橡胶
由杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制 得,并于1937年正式推向市场,使氯丁橡胶成为第一个实 行工业化生产的合成橡胶品种。
之后30年,氯丁橡胶的供应基本上被杜邦公司所垄断
进入60年代,各国陆续发展了自己的氯丁橡胶
2.氯丁橡胶的生产工艺
一、主要原料
氯丁二烯
工业制取方法有乙炔法、丁 二烯法、丁烷氯化脱氢法等。
2.氯丁橡胶的生产工艺
终止与断链 当胶乳相对密度达1.068时, 向胶乳中加终止剂(内含终止剂与防老 剂)终止聚合反应,然后将胶乳放入断 链槽内,在碱性介质中断链,终点通过 塑性控制。
凝聚与干燥 将胶乳送入凝聚槽,与氯化钠、 氯化钙组成的凝聚剂作用,使橡胶呈小颗粒 析出。然后再经洗涤、挤压脱水、干燥、剪 割后包装为成品。