合成橡胶的生产过程
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1 学习掌握橡胶的分类、性能及应用 2 掌握丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙
橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用
能根据需要正确选择生产方法，并指导具 体生产过程，合理确定工艺条件
含义
橡胶是一种高 分子弹性体，在外 力作用下能发生较 大的形变，当外力 解除后，又能迅速 恢复其原来形状。
第一节 概述
流程说明
二、生产原理与工艺
聚合系统：8～12台聚合釜串 联
反应终点：根据门尼粘度和单体转化率来控制
搅拌形式：框式 传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器 干燥：双层履带式
管 道
聚合釜
蓄 集 器
TRCA
氨气 液氨
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 单体回收注意问题
产生泡沫
产生凝集物
产生爆聚物
加入硅油 或聚乙二醇 等消泡剂
定期清洗 粘附在器壁 上聚合物； 设置两个脱 苯乙烯塔切 换使用
采用药剂 处理或加入 亚硝酸钠、 碘、硝酸等 抑制剂
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的结构
典型丁苯橡胶的结构特征
是一种不饱和烯烃高聚物，其玻璃化温度取决于苯 乙烯均聚物的含量。
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
按来源分类
天然橡胶
天然橡胶树、 虫胶、 琥珀等
合成橡胶
由单体合成 或天然高聚 物改性获得
第一节 概述
天
是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，
然
经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。
橡
制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工
胶
业用橡胶杂品；日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生 用品等。
第一节 概述
单体纯度：＞99%
引发剂：氧化-还原引发体系 乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂
分子量调节剂： 十二烷基硫醇
防老剂：对苯二酚
防老剂 ：胺类防老剂
转化率：60%～70%，
聚合时间：控制在7～12h
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 工艺流程----原料准备、聚合过程、单体回收、分离、后处理等。
第二节 丁苯橡胶
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的用途
1 1000系列（高温乳聚丁苯胶）
2 1100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
3 1500系列（低温乳聚丁苯胶 ）
4 1600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶 ）
5 1700系列（低温乳聚充油丁苯胶）
6 1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
终止剂
防老剂
常用纯度 95%乙醇
常用2，6-二 叔丁基-4-甲
基苯酚 （简称264
）
第三节 顺丁橡胶
二、生产原理与工艺
人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然 橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、 国防、交通及日常生活中。
第一节 概述
轮胎制品
第一节 概述
工业制品
第一节 概述
玻璃化温度低 具有高弹性
几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围
第一节 概述
天然橡胶牛筋底，网 状填充给鞋帮提供最大限 度的透气性
天然橡胶手套(棉/腈内衬)
第一节 概述
按用途分类
日常用品
轮胎、胶带、 胶管、胶鞋等
工业制品
如胶辊、胶 布、胶板、
油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等
第一节 概述
合成橡胶分类
通用合成橡胶
丁苯橡胶、 顺丁橡胶、 丁基橡胶等
特种合成橡胶
丁腈橡胶、 硅橡胶、 氟橡胶等
第一节 概述
丁苯橡胶的性能
优点
胶料不易烧焦和 过硫；高温耐磨性好 ，适用于乘用胎；加 工过程中不易过炼， 可塑度均匀，硫化橡 胶硬度变化小；充油 橡胶的加工性能好； 容易与其他橡胶并。
性能
缺点
强度低，需加高 活性补强剂；加配合 剂难度大；滞后损失 大，生热高，弹性低 ，耐寒性也稍差，但 充油后可以降低生热 ；热撕裂性能差。
Ti系
顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较 宽，易于加工；支化度高。
Ｃｏ系
2.引发剂
顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较宽，易 于加工；可以提高单体浓度和聚合温度。
Ｎi系
第三节 顺丁橡胶
Ｎi系
环烷酸镍
三异丁基铝
三氟化硼 乙醚络合物
主引发剂
助引发剂
第三组分
第三节 顺丁橡胶
溶剂
常用有苯、 甲苯、甲苯 -庚烷、溶 剂油（简称 C6油或 抽余油）等
第二节 丁苯橡胶
工业生产方法
广泛应用
溶液聚合
乳液聚合
烷丁 基苯 锂橡 溶胶 液 聚
胶醇 烯 溶 液 聚 丁 苯 橡
1 4-
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 液 聚
高 温 丁 苯 橡 胶
低 温 丁 苯 橡 胶
低黑 温母 丁橡 苯胶 橡 胶 炭
低 温 充 油 丁 苯 橡 胶
低胶 温炭 充黑 油母 丁橡 苯胶 橡
顺 丁 橡 胶 生 产
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶
单体
引发剂
溶剂
一、主要原料
终止剂
防老剂
1.单体
1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
第三节 顺丁橡胶
第三节 顺丁橡胶
组成简单，活性高、用量少，聚合易 Li系
控制，聚合后需除掉，加工性能差。
产物为线型结构，聚合速度快，可大量充 油和充炭黑；相对分子质量分布窄，加工 性能不好，有碘较贵。
六大丁苯橡 胶系列
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的用途
电线和电缆包皮 胶管和胶鞋
汽车零件
BR
生产方法
顺丁橡胶： 以13-丁二烯为
单体，经配位聚合 而得到的高顺式聚 丁二烯高分子弹性 体。是世界上仅次 于丁苯橡胶的通用 合成橡胶。
连续式溶液聚合法
顺丁橡胶工业生产新技术 是中国科学院兰州化学物理 所、长春应化所、山西煤化 所与常州炼油厂和有关设计 单位共同开发的，于1972 年初在北京燕山石化公司建 立了第一套万吨级生产装置。
硫化 目的
硫化 实质
制品强度很低、 弹性小、遇冷变 硬、遇热变软、 遇溶剂溶解等， 无使用价值。
使线型橡胶 分子交联形 成立体网状 结构。
增强 方法
加入惰性填 料、增强填 料等。
第一节 概述
SBR
丁苯橡胶： 由1，3-丁二烯
与苯乙烯共聚而得 的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
高 苯 乙 烯 丁 苯 橡 胶
液 体 丁 苯 橡 胶
羧 基 丁 苯 橡 胶
一、主要原料 1 1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
第二节 丁苯橡胶
2 苯乙烯
CH2＝CH－
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 聚合原理------自由基共聚合 生产工艺-----典型配方
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 生产工艺-----聚合条件
橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用
能根据需要正确选择生产方法，并指导具 体生产过程，合理确定工艺条件
含义
橡胶是一种高 分子弹性体，在外 力作用下能发生较 大的形变，当外力 解除后，又能迅速 恢复其原来形状。
第一节 概述
流程说明
二、生产原理与工艺
聚合系统：8～12台聚合釜串 联
反应终点：根据门尼粘度和单体转化率来控制
搅拌形式：框式 传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器 干燥：双层履带式
管 道
聚合釜
蓄 集 器
TRCA
氨气 液氨
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 单体回收注意问题
产生泡沫
产生凝集物
产生爆聚物
加入硅油 或聚乙二醇 等消泡剂
定期清洗 粘附在器壁 上聚合物； 设置两个脱 苯乙烯塔切 换使用
采用药剂 处理或加入 亚硝酸钠、 碘、硝酸等 抑制剂
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的结构
典型丁苯橡胶的结构特征
是一种不饱和烯烃高聚物，其玻璃化温度取决于苯 乙烯均聚物的含量。
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
按来源分类
天然橡胶
天然橡胶树、 虫胶、 琥珀等
合成橡胶
由单体合成 或天然高聚 物改性获得
第一节 概述
天
是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，
然
经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。
橡
制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工
胶
业用橡胶杂品；日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生 用品等。
第一节 概述
单体纯度：＞99%
引发剂：氧化-还原引发体系 乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂
分子量调节剂： 十二烷基硫醇
防老剂：对苯二酚
防老剂 ：胺类防老剂
转化率：60%～70%，
聚合时间：控制在7～12h
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 工艺流程----原料准备、聚合过程、单体回收、分离、后处理等。
第二节 丁苯橡胶
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的用途
1 1000系列（高温乳聚丁苯胶）
2 1100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
3 1500系列（低温乳聚丁苯胶 ）
4 1600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶 ）
5 1700系列（低温乳聚充油丁苯胶）
6 1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
终止剂
防老剂
常用纯度 95%乙醇
常用2，6-二 叔丁基-4-甲
基苯酚 （简称264
）
第三节 顺丁橡胶
二、生产原理与工艺
人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然 橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、 国防、交通及日常生活中。
第一节 概述
轮胎制品
第一节 概述
工业制品
第一节 概述
玻璃化温度低 具有高弹性
几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围
第一节 概述
天然橡胶牛筋底，网 状填充给鞋帮提供最大限 度的透气性
天然橡胶手套(棉/腈内衬)
第一节 概述
按用途分类
日常用品
轮胎、胶带、 胶管、胶鞋等
工业制品
如胶辊、胶 布、胶板、
油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等
第一节 概述
合成橡胶分类
通用合成橡胶
丁苯橡胶、 顺丁橡胶、 丁基橡胶等
特种合成橡胶
丁腈橡胶、 硅橡胶、 氟橡胶等
第一节 概述
丁苯橡胶的性能
优点
胶料不易烧焦和 过硫；高温耐磨性好 ，适用于乘用胎；加 工过程中不易过炼， 可塑度均匀，硫化橡 胶硬度变化小；充油 橡胶的加工性能好； 容易与其他橡胶并。
性能
缺点
强度低，需加高 活性补强剂；加配合 剂难度大；滞后损失 大，生热高，弹性低 ，耐寒性也稍差，但 充油后可以降低生热 ；热撕裂性能差。
Ti系
顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较 宽，易于加工；支化度高。
Ｃｏ系
2.引发剂
顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较宽，易 于加工；可以提高单体浓度和聚合温度。
Ｎi系
第三节 顺丁橡胶
Ｎi系
环烷酸镍
三异丁基铝
三氟化硼 乙醚络合物
主引发剂
助引发剂
第三组分
第三节 顺丁橡胶
溶剂
常用有苯、 甲苯、甲苯 -庚烷、溶 剂油（简称 C6油或 抽余油）等
第二节 丁苯橡胶
工业生产方法
广泛应用
溶液聚合
乳液聚合
烷丁 基苯 锂橡 溶胶 液 聚
胶醇 烯 溶 液 聚 丁 苯 橡
1 4-
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 液 聚
高 温 丁 苯 橡 胶
低 温 丁 苯 橡 胶
低黑 温母 丁橡 苯胶 橡 胶 炭
低 温 充 油 丁 苯 橡 胶
低胶 温炭 充黑 油母 丁橡 苯胶 橡
顺 丁 橡 胶 生 产
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶
单体
引发剂
溶剂
一、主要原料
终止剂
防老剂
1.单体
1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
第三节 顺丁橡胶
第三节 顺丁橡胶
组成简单，活性高、用量少，聚合易 Li系
控制，聚合后需除掉，加工性能差。
产物为线型结构，聚合速度快，可大量充 油和充炭黑；相对分子质量分布窄，加工 性能不好，有碘较贵。
六大丁苯橡 胶系列
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的用途
电线和电缆包皮 胶管和胶鞋
汽车零件
BR
生产方法
顺丁橡胶： 以13-丁二烯为
单体，经配位聚合 而得到的高顺式聚 丁二烯高分子弹性 体。是世界上仅次 于丁苯橡胶的通用 合成橡胶。
连续式溶液聚合法
顺丁橡胶工业生产新技术 是中国科学院兰州化学物理 所、长春应化所、山西煤化 所与常州炼油厂和有关设计 单位共同开发的，于1972 年初在北京燕山石化公司建 立了第一套万吨级生产装置。
硫化 目的
硫化 实质
制品强度很低、 弹性小、遇冷变 硬、遇热变软、 遇溶剂溶解等， 无使用价值。
使线型橡胶 分子交联形 成立体网状 结构。
增强 方法
加入惰性填 料、增强填 料等。
第一节 概述
SBR
丁苯橡胶： 由1，3-丁二烯
与苯乙烯共聚而得 的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
高 苯 乙 烯 丁 苯 橡 胶
液 体 丁 苯 橡 胶
羧 基 丁 苯 橡 胶
一、主要原料 1 1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
第二节 丁苯橡胶
2 苯乙烯
CH2＝CH－
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 聚合原理------自由基共聚合 生产工艺-----典型配方
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 生产工艺-----聚合条件