丁苯橡胶的生产工艺
丁苯橡胶聚合工艺
低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺1、丁苯橡胶简介 (3)1.1丁苯橡胶生产方法 (4)1.2丁苯橡胶产品性能 (4)1.3丁苯橡胶用途 (4)1.4丁苯橡胶包装与运输 (4)2、丁苯橡胶低温乳液聚合的合成方法 (5)2.1主要原料以及其性质 (5)2.2合成方程式 (5)3、低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺 (6)3.1工业典型配方 (6)3.2条件确定 (6)3.3低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程 (7)4、丁苯橡胶的生产工艺流程图 (8)4.1流程图介绍 (9)5、生产中应该注意的问题 (10)6、丁苯橡胶的结构性能以及用途························10、117、丁苯橡胶的市场前景及预测··························11、128、参考文献 (13)丁苯橡胶简介丁苯橡胶（SBR) 是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。
它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。
其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。
乳聚丁苯橡胶是性质受其组成（丁二烯与苯乙烯的比例）、聚合温度及乳化剂种类等影响。
其一般性质通常是指以松香酸皂为乳化剂冷法 (5 ℃ ) 聚合的，结合苯乙烯为23.5% ±的共聚物的性质。
第二章丁苯橡胶乳液聚合生产工艺
早期丁-苯橡胶的生产采用过硫酸钾（K2S2O8 )做为引发剂，
因其分解活化能高，所以聚合温度较高， 且引发剂在 50℃时 t1/2=30h，采用 50℃高温乳液聚合，生产周期长，生产的丁-苯橡 胶性能差，较硬，称为硬丁-苯或热丁-苯。
⒉ 低温丁-苯橡胶
氧化-还原引发体系，采用反应温度为5℃的低温乳液聚合， 此法生产的丁-苯橡胶软，称为软丁-苯或冷丁-苯，产品性能优于 热丁-苯。因此，低温聚合逐渐代替了高温聚合。 目前，我国丁-苯橡胶的生产全部采用冷法生产。 二、低温乳液聚合生产丁-苯橡胶的生产工艺 ㈠丁-苯乳液聚合典型配方及工艺条件
Fe2+经氧化后变成 Fe3+，呈棕色，其浓度较高时将影响丁－ 苯橡胶的色泽。为了减少 Fe3+的浓度，工业上使用吊白块（甲醛 －亚硫酸氢钠二水合物CH2O· NaHSO3·2H2O） 作为二级还原剂， 使 Fe3+还原为Fe2+ 。相应的反应如下： 4Fe+3 + 2CH2O· NaHSO3· 2H2O（吊白块） 4Fe+2 + 2HCOOH + Na2SO4 + H2SO4 + 8H+
2
丁-苯乳液聚合典型配方
原料及辅助材料
单体 相对分子质量 调节剂 反应介质 脱氧剂 乳化剂 引 发 体 系 过氧化物 还原剂 螯合剂 电介质 丁二烯 苯乙 烯 叔-十二烷基硫醇 水 保险粉 歧化松香酸钠 氢过氧化异丙苯 硫酸亚铁 吊白块 EDTA-二钠盐 磷酸钠 二甲基二硫代 氨基甲酸钠 亚硝酸钠 多硫化钠(Na2Sx) 其它(多乙烯多胺)
⑶ 回收未反应的单体
脱除丁二烯——闪蒸器。 脱除苯乙烯——汽提塔。
丁苯橡胶（SBR）是以丁二烯和苯乙烯为单体采用自由基引发的乳液
丁苯橡胶(SBR)是以丁二烯和苯乙烯为单体，采用自由基引发的乳液聚合或阴离子溶液聚合工艺而得的，目前世界上产量最高，消费量最大的通用合成橡胶(SR)品种。
其物理机械性能、加工性能和制品的使用性能都接近于天然橡胶(NR)，而且耐磨性、耐热性、耐老化性优于天然橡胶，并可与NR以及多种SR并用，广泛用于生产轮胎与轮胎制品、鞋类、胶管、胶带、医疗器械、汽车零部件、电线电缆以及其他多种工业橡胶制品。
按生产工艺，丁苯橡胶可以分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。
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。
1 世界丁苯橡胶的供需现状及发展前景1.1 生产现状近年来，世界丁苯橡胶的生产能力稳步增长。
2003年全世界丁苯橡胶的总生产能力为451.2万t／a，2006年增加到504.6万t／a，比2005年增长约6.5%，其中乳聚丁苯橡胶的生产能力为404.9万t／a，约占世界丁苯橡胶总生产能力的80.2%：溶聚丁苯橡胶的生产能力为99.7万t／a，约占总生产能力的19.8%。
北美、欧洲和亚洲地区是最主要的生产地区，生产能力分别约占世界总生产能力的22.2%、19.8%和38.6%。
美国固特异轮胎橡胶公司是目前世界上最大的丁苯橡胶生产厂家，2006年生产能力达到36.3万t／a，约占世界丁苯橡胶总生产能力的7.19%；其次是中国石油化工集团公司，生产能力为29.0万t／a，约占世界总生产能力的5.75%；再次是韩国锦湖石油化工公司，生产能力为27.5万t／a，约占世界总生产能力的5.45%；第4是日本合成橡胶公司，生产能力为26.8万t／a，约占世界总生产能力的5.31%。
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
丁苯橡胶工艺流程和原理
丁苯橡胶工艺流程和原理下载温馨提示: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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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。
丁苯橡胶的合成工艺
丁苯橡胶的合成工艺
丁苯橡胶（NBR）的合成工艺包括以下几个步骤：
1. 选材：选择适当的乙烯基与丁烯基的聚合物，按一定比例混合。
丁烯基可以从丁烯基甲基酮或丁烯基甘油醚中获得。
2. 聚合反应：将选择的乙烯基和丁烯基聚合物与过氧化苯并富勒烯（C60）或双苯对甲苯磺酸二苯铅等催化剂混合，进行聚合反应。
该反应可以在高温下进行，通常在75-95C之间。
3. 纯化：将聚合物溶解在溶剂中，如苯酚，然后通过沉淀或萃取的方式将杂质去除，使得得到的聚合物更纯净。
4. 合成橡胶：将纯化后的聚合物分散在橡胶糖浆中，然后通过搅拌、加热等方式使其形成橡胶状物质。
5. 混炼：将合成的橡胶与添加剂（如硫化剂、硬化剂、填充剂等）混合，然后通过机械搅拌、炼胶机等设备进行混炼，使其浸渍均匀。
6. 硫化：将混炼后的橡胶模具中，经过一定时间和温度的硫化处理，使橡胶分子间的交联结构形成，从而提高橡胶的强度和耐磨性。
7. 切割和包装：将硫化后的橡胶切割成所需的尺寸和形状，然后进行包装，以便运输和使用。
这是丁苯橡胶的一般合成工艺，具体的合成条件和步骤可能会因不同的制备方法和产品要求而有所不同。
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。
丁苯橡胶的生产工艺及技术进展
丁苯橡胶的生产工艺及技术进展丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体经共聚合反应而生成的弹性体共聚物。
按聚合工艺方法可分为乳聚丁苯橡胶(esbr)和溶聚丁苯橡胶(ssbr)两大类。
从聚合机理来看，esbr 是自由基聚合，而ssbr是采用阴离子活性聚合。
esbr的发展已过鼎盛时期，而ssbr的发展目前正处于稳步上升阶段。
2.1丁苯橡胶的分类及品种2.1.1乳聚丁苯橡胶的生产工艺乳聚丁苯橡胶(esbr)的生产历史悠久，乳聚丁苯橡胶是通过自由基聚合得到的，在20世纪50年代以前，均是高温丁苯橡胶，1937年由德国farben公司首先实现工业化，它是当前合成橡胶中生产能力最大的品种。
50年代初才出现了性能优异的低温丁苯橡胶。
目前所使用的乳聚丁苯橡胶基本上为低温乳聚丁苯橡胶。
羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(1～3％)的丙烯酸类单体共聚而制成。
其力学性能和耐老化性能等较丁苯橡胶好。
但这种橡胶吸水后容易早期硫化，工艺上不易掌握。
高苯乙烯丁苯橡胶是将苯乙烯含量为85～87％的高苯乙烯树脂胶乳与丁苯橡胶(常用sbr1500)胶乳以一定比例混合后经共凝得到的产品。
乳聚丁苯橡胶的工业生产方法存有高温生成（又称热法）和低温生成（冷法）两种。
高温生成税金产品的分子量较低、文化度很大，分子量原产较宽，在质量上都不如低温生成产品，目前很少使用。
因此，这里只描述低温已连续法乳液聚合生产工艺。
1、工艺流程简述?图2.1乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程图如生产充油胶，则需在胶乳中加入定量的高芳烃油或环烷烃油，充分混合后，1/9送去凝聚，后续工序同上。
表中2.1典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方表中原料及辅助材料单体冷法（质量分数）丁二烯苯乙烯相对分子质量调节剂反应介质脱氧剂乳化剂引发体系过氧化物还原剂叔-十二碳硫醇水保险粉歧化松香酸钠氢过氧化异丙苯硫酸亚铁雕白粉螯合剂电介质终止剂edta-二钠盐磷酸钠二甲基二硫代氨基甲酸钠亚硝酸钠多硫化钠其它（多乙烯多胺）72280.161050.025-0.044.620.06-0.120.010.04-0.100.01-0.0250.24-0.450.100.02-0.040.02-0.050.022、生成配方及生成工艺条件乳液聚合配方和工艺条件是决定橡胶质量最关键因素。
丁苯橡胶的生产工艺
B线项目报告丁苯橡胶的生产工艺班级：姓名：学号：指导老师：丁苯橡胶的发展史1933年德国采用乙炔合成法研制出乳聚丁苯橡胶并于1937年工业化。
1942年美国以石油为原料制得。
又称GR-S 。
1949年前苏联也开始工业化生产。
以上工艺均在50℃ 下生产，为高温丁苯橡胶。
20世纪50年代初出现了低温丁苯橡胶。
其占乳聚丁苯橡胶的80％.60年代中期出现了溶聚丁苯橡胶。
自1951年相继出现充油丁苯橡胶、丁苯橡胶炭黑母炼胶、充油丁苯橡胶炭黑母炼胶、高苯乙烯丁苯橡胶等品种。
SBR 是世界产耗量最大的SR 品种，在SBR 的世界消耗量中，约有75%用于轮胎和轮胎配件。
产品及原料说明产品的结构与性能名称及其结构名称：乳聚丁苯橡胶，简称ESBR （styrene-butadiene rubber ） 分子式：CH2CH CHCH2CH 2CH nn其中n 为平均聚合度，一般为350—10000由于乳聚丁苯橡胶中丁二烯和苯乙烯两种单体链节在共聚物大分子中呈无规分布，又由于丁二烯的加成反应约80%发生在1,4位置，约20%发生在1,2位置，而在1,4位置上的链节又有顺式和反式两种区别，所以乳聚丁苯橡胶大分子内存在如下的微观结构。
C C 2CH 2CH H H顺式-1,4-结构ChemPaster C C2CH H 2CH 反式-1,4-结构HCH 2CH CH 2CH 1,2-结构苯乙烯链节CH 2CH C h e m P a s t e r此外，亦有少量支化和交联结构存在，冷法聚合的乳聚丁苯橡胶中丁二烯链的主要微观结构单元70%为反式-1,4-结构。
原料的结构与性能单体丁二烯 分子式 C4H6 结构式 2CH CH CH 2CH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；性质活泼，易发生自聚反应，因此在储存、运输过程中要加入阻聚剂。
苯乙烯 分子式 C 8H 8 结构式CH2CH苯乙烯常温常压下为无色透明油状液体，受热、曝光、遇到过氧化物极易自聚、引发和聚合。
丁苯橡胶工艺流程
丁苯橡胶工艺流程丁苯橡胶工艺流程是指将丁苯橡胶原材料经过一系列工艺步骤加工成丁苯橡胶制品的过程。
下面将介绍丁苯橡胶工艺流程的主要步骤。
首先，丁苯橡胶工艺流程的第一步是原料的准备。
丁苯橡胶通常以胶带或颗粒的形式存在，需要根据具体产品的要求进行选择。
同时，还需要准备辅助材料，如填料、添加剂等。
第二步是混炼。
将丁苯橡胶和辅助材料投入到混炼机中，经过高速搅拌和加温加压的过程，使丁苯橡胶与辅助材料充分混合，生成均匀的混炼胶料。
第三步是塑炼。
将混炼胶料投入到塑炼机中，进行塑炼加工。
塑炼的目的是进一步提高胶料的可加工性和性能。
在塑炼过程中，通过加热、剪切和搅拌等力的作用，使混炼胶料发生断裂和再组合，从而改善其流动性和延展性。
第四步是成型。
将塑炼后的丁苯橡胶料料送入压延机或挤出机进行成型。
压延机适用于生产片状或半成品制品，而挤出机适用于生产管状或带状制品。
通过调整机械参数和模具尺寸，将丁苯橡胶料料压延或挤出成各种形状的制品。
第五步是硫化。
将成型的丁苯橡胶制品放入硫化炉中进行硫化处理。
硫化是丁苯橡胶工艺流程中最关键的一步，通过在一定温度下加热制品，并加入硫化剂，使丁苯橡胶分子间发生交联反应，从而使制品硬化，提高其耐热性和耐老化性能。
最后，是后处理和质检。
经过硫化处理的丁苯橡胶制品需要经过后处理工艺，如切割、修整、清洗等，以得到最终的产品形态。
同时，还需要进行严格的质检，对产品的尺寸、外观和性能进行检测，确保产品符合要求。
综上所述，丁苯橡胶工艺流程包括原料准备、混炼、塑炼、成型、硫化和后处理等多个步骤。
每个步骤都需要精确控制工艺参数和操作要求，以确保丁苯橡胶制品的质量和性能。
丁苯橡胶工艺流程的优化和改进，可以提高生产效率，降低成本，并进一步提高制品的质量。
丁苯橡胶
（4）.耐屈挠龟裂性天然橡胶好，但裂纹扩展速度快， 热撕裂性能差。
三.丁苯橡胶的分类
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 ）
2 苯乙烯
CH2＝CH－
无色或微黄色易燃液体，化学性质非常活泼，能进行均聚合，也能与 其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。
2、生产原理与工艺
（1）聚合原理------自由基共聚合
（2）生产工艺-----典型配方
原料及辅助
单
体
相对分子质量调节剂
介
质
乳化剂
过氧化物
引发剂 体系
缓
活化剂 冲
还原剂
螯合剂 剂
六.怎样制备与合成丁苯橡胶（SBR）
1.主要原料：
1 1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
1,3 – 丁二烯是最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体， 相对分子质量为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 入叔丁邻苯二酚阻聚剂。
0.06-0.12 0.01
0.04-0.10 0.01-0.025 0.24-0.45
5 60 7-10
3.生产工艺-----聚合条件
单体纯度：＞99%
引发剂：阴离子引发体系 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 聚合温度:5℃或更低
防老剂：对苯二酚
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺
聚合时间的控制
总结词
聚合时间是丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的关键参数之一，控制聚合时间可以调节 反应程度和产物性能。
详细描述
聚合时间的长短直接影响到反应程度和产物分子量。较短的聚合时间可能导致反 应不完全，而较长的聚合时间可能导致过度反应和分子量降低。因此，需要选择 适当的聚合时间，以获得最佳的产物性能。
乳液聚合得到的丁苯橡 胶乳液具有较好的稳定 性，可长期保存。
丁苯橡胶乳液聚合产品 可广泛应用于轮胎、鞋 材、输送带等橡胶制品 的制造。
与其他聚合方法相比， 乳液聚合具有较低的能 耗和污染排放，是环保 型的生产工艺。
03
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺流程
配方设计
乳化剂选择
根据聚合反应需要，选择合适的乳化剂，如阴离子 型、非离子型或两性型乳化剂，以降低油水界面张 力，促进乳液稳定。
在建筑行业中，丁苯橡胶乳液 聚合生产工艺用于生产防水材 料、密封材料等，提高建筑物 的防水性能和耐久性。
农业领域
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺在 农业领域的应用包括农用薄膜 、灌溉管道等，有助于提高农 作物的产量和品质。
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的展望
技术创新
随着科技的不断进步，丁苯橡胶乳液聚合生产工 艺将不断进行技术创新，提高生产效率和产品质 量。
05
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺优化
聚合温度的控制
总结词
聚合温度是影响丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的重要因素，控制聚合温度可以调节反应速率和产物性能 。
详细描述
在丁苯橡胶乳液聚合过程中，聚合温度的高低直接影响到反应速率和分子量。较高的温度可以加速反 应，但可能导致分子量降低；而较低的温度则减缓反应速率，但有助于提高分子量。因此，需要选择 适当的聚合温度，以获得最佳的产物性能。
丁苯橡胶生产工艺
丁苯橡胶生产工艺
丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶，广泛应用于橡胶制品、轮胎、输送带、防腐涂料等领域。
下面将介绍丁苯橡胶的生产工艺。
丁苯橡胶的生产主要包括以下几个步骤：发生、分离、清洗和精炼。
首先是原料发生。
丁苯橡胶的原料主要是丁二烯（BD）和苯（Ar）两种物质。
这两种原料在合成橡胶厂经过一系列反应，形成丁苯橡胶的主链结构。
反应通常在高温高压下进行，常用的催化剂有锌催化剂和锂催化剂。
反应得到的产物是一种白色或黄色的固体。
第二步是分离。
发生反应后，产物中往往还有未反应的原料和副产物等杂质。
为了提取出纯净的丁苯橡胶，需要进行分离。
分离的方法通常包括离心分离和过滤等。
第三步是清洗。
分离后的产物仍然含有一定的杂质，需要经过清洗来除去这些杂质。
清洗工艺通常使用溶剂洗涤和热水洗涤等方法。
通过这些清洗步骤，可以得到相对纯净的丁苯橡胶。
最后一步是精炼。
清洗的丁苯橡胶仍然存在一些杂质和未溶解的组分，需要经过精炼来进一步提纯。
精炼的方法主要包括溶剂抽提、脱溶剂和干燥等。
通过这些工艺步骤，可以得到高纯度的丁苯橡胶。
综上所述，丁苯橡胶的生产工艺主要包括发生、分离、清洗和
精炼等步骤。
通过这些步骤，可以从原料中提取出纯净的丁苯橡胶，以供各种橡胶制品的生产和应用。
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丁苯橡胶的生产工艺课程名称：聚合物合成工艺学姓名：柯少云学号：040700081学院：化学化工学院年级专业：2007级化学工程与工艺指导教师：李晓福州大学化学化工学院丁苯橡胶的生产工艺摘要：丁苯橡胶( SBR) 是以丁二烯和苯乙烯为单体, 是目前世界上产量最高, 消费量最大的通用合成橡胶( SR) 品种。
它采用自由基引发的乳液聚合或阴离子溶液聚合工艺而得的,工业上多采用乳液聚合法。
本文将介绍丁苯橡胶的结构、性能等，并以低温乳液聚合法生产丁苯橡胶为例，对其生产工艺和工艺条件控制进行详细探讨，最后对其国内外的供需现状和发展前景做出简单探讨。
借以本文使自己对丁苯橡胶的生产工艺有个全局性的认识和把握。
关键词：丁苯橡胶、低温乳液聚合、生产工艺、工艺条件控制正文：1.丁苯橡胶的分类、结构、性能及用途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2.3 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CH2O.NaHSO3.2H2O)作为二级还原剂，使Fe3+还原为Fe2+。
4 Fe3+ + 2CH2O.NaHSO3.2H2O → 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。
⑥5~50mm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。