丁苯橡胶聚合反应釜

高分子材料课程设计

学院：装备制造学院

班级：复材1102

姓名：***

学号：*********

指导老师：***

日期：2014.1.6

目录

一、有关设计的产品和原料概述.................................... - 3 -

1.1设计题目.................................................... - 3 - 1.2丁苯橡胶的概述.............................................. - 3 - 1.3丁苯橡胶的原料和助剂........................................ - 3 - 1.4低温乳液聚合的生产原理...................................... - 4 - 1.4.1 聚合原理................................................. - 4 -

1.4.2低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺条件.......................... - 5 -

二、丁苯橡胶的生产工艺流程...................................... - 6 -

三、设计介绍................................................... - 6 -

3.1设计题目.................................................... - 6 -

3.2 设计参数和技术特性指标..................................... - 7 -

四、夹套式反应釜总体结构........................................ - 7 -

4.1 罐体几何尺寸计算........................................... - 8 - 4.1.1 确定筒体内径............................................. - 8 - 4.1.2确定釜体封头尺寸.......................................... - 8 -

4.1.3 釜体实际容积............................................. - 8 -

五、反应釜传热装置.............................................. - 8 -

六、搅拌装置设置................................................ - 8 -

七、反应装置的传动装置设计..................................... - 13 -

7.1电动机的选择............................................... - 14 - 7.2、减速器的选择 (14)

7.3轴封的选择................................................. - 16 -

八、反应装置的附件选型以及尺寸设计............................ - 18 -

8.1 管法兰尺寸的设计........................................... - 18 - 8.2釜体法兰联接结构的设计..................................... - 19 - 8.2.1 法兰的设计............................................... - 19 - 8.2.2 密封面形式的选型......................................... - 20 - 8.2.3 垫片的设计............................................... - 20 - 8.2.4 螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格............................... - 20 - 8.3人孔的选用................................................. - 21 - 结束语......................................................... - 22 -

一、有关设计的产品和原料概述

1.1设计题目

丁苯橡胶聚合反应釜的设计

1.2丁苯橡胶的概述

丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯经共聚合得到的弹性体。英文缩写SBR。其中丁二烯可以顺式－1，4结构，反式－l，4结构和1，2结构存在于分子链中。其结构式为：

～CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2～

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C6H5

按聚合方法分为乳液丁苯和溶液丁苯胶，填充改性后又分为充油、充炭黑、充树脂丁苯胶等。丁苯胶中苯乙烯含量增加，密度与硬度增大，介电性改善，但耐油性、弹性、塑性和耐寒性降低。耐磨性、耐老化性、耐水性和气密性优于天然橡胶，粘合性、弹性和形变发热量低于天然橡胶[1]。丁苯橡胶综合性能优良，是合成橡胶的第一大品种，产量占合成橡胶的60%。

1.3丁苯橡胶的原料和助剂

丁苯橡胶由苯乙烯和丁二烯共聚合成，苯乙烯和丁二烯的物理性质如下：

表1—4 苯乙烯和丁二烯的物理性质

表1—5 助剂

1.4低温乳液聚合的生产原理

1.4.1 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。其反应式与产物结构式为：