丁腈橡胶生产工艺流程解析
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2.活化剂
在水溶液过硫酸钾、二丁基萘磺酸盐和歧化松香皂聚合配方中，向乳化剂溶液 加入0.005%～0.15%三乙醇胺活化剂，转化率可达80%～82%，反应器生产能 力由12.6～16.5kg（/m3·h）提高到32.3kg（/m3·h)，而且不必提高乳化剂的浓 度，回收丁二烯不必精制即可循环利用。使用0.2%的新型活性化合物2-芳基二 氢茚二酮为活化剂，与三乙酸丙酮相比，可提高生产能力并降低生产过程的毒 性。
主要流程：
原料配制、聚合、单体回收、胶乳贮存及掺混、胶乳凝聚、干燥及压块 包装等工序。
丁腈橡胶合成工艺
Байду номын сангаас
生产工艺流程图
丁二烯 丙烯腈
调
乳
节
化
引
剂
剂
发
剂
油 相 配 置 槽 丁腈橡胶
水
活
混
相 配
化
合
剂
器
置
槽
干燥机
稀硫酸 盐水
震动筛
凝 聚 槽
乳清
聚合釜系列
终 止 剂 终 止 槽
丙 回收丁二烯
烯
腈
回
闪蒸槽
收
丁腈橡胶合成工艺
影响因素
1.引发剂
使用偶氮引发剂并配以铁盐，可缩短反应时间，提高生产能力。 使用过氧异丙基环己基苯为引发剂，聚合10～12h，转化率达到70%，凝聚时
1%的氯化钙溶液用量减少到35 kg/t，减轻了环境污染，产品性能优良。 使用新型活性化合物2-芳基二氢茚酮作为还原剂，可使反应速度提高近1倍。
丁腈橡胶合成工艺
主原料及其规格
丁二烯：
纯度 乙醛 轻组分 重组分
水
＞99% ＜0.12% ＜0.15% ＜0.12% ＜0.05%
丙烯腈：
纯度 过氧化物
铁 醛 氢氰酸 乙腈
＞99.8% ≤0.1×10-6 ≤0.3×10-6 ≤10×10-6 ＜5×10-6 ＜50×10-6
丁腈橡胶合成工艺
聚合原料
塔
回收丙烯腈
混合槽
蒸汽
丁腈酸乳
丁腈橡胶合成工艺
生产工艺优缺点
工艺优点：
1、以水为分散介质，价廉安全； 2、聚合体系粘度低，易传热，反应温度易控制； 3、尤其适宜于直接使用乳胶的场合。
工艺缺点：
1、产品中留有乳化剂等，影响产品电性能等； 2、要得到固体产品时，乳液需经过凝聚、洗涤、脱水、干燥等工序， 成本较高。
丁腈橡胶的生产工艺
小组成员：张三 李四
丁腈橡胶合成工艺
产品的结构与性能
名 称：丁腈橡胶，简称NBR
化学通式： —(CH2—CH=CH—CH2)m——(CH2—CH)n—
反应通式：
CN
丁二烯 + 丙烯腈
乳液共聚
丁腈橡胶
CH2═CHCH ═CH2 + CH2═CHCN —(CH2—CH=CH—CH2)m——(CH2—CH)n— CN
胶含水量应低于1%，成品丁腈橡胶一般每包重25千克。
丁腈橡胶合成工艺
丁腈橡胶合成工艺
感谢观映
12级材料一班
丁腈橡胶合成工艺
流程图说明
①生产时，先将一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均匀，制成碳氢相。在乳化剂中加入氢 氧化钠、焦磷酸钠、三乙醇胺、软水等制成水相，并配制引发剂等待用。
②将碳氢相和水相按一定比例混合后送入乳化槽，在搅拌下经充分乳化后送入聚合釜。 ③在聚合釜内直接加入引发剂，进行聚合反应，反应热量由列管内液氨蒸发排出。温度 控制在30℃或5℃时，转化率可维持在70%～85%。 ④而后分批加入调节剂，以调节橡胶的分子量。聚合反应进行至规定转化率时，加入终 止剂终止反应，并将胶浆卸入中间贮槽。 ⑤经过终止后的胶浆，送至脱气塔，经三级闪蒸脱除未反应的丁二烯，然后再借水蒸汽 加热真空脱出游离的丙烯腈。 ⑥丁二烯经压缩升压后循环使用，丙烯腈经回收处理后再使用。 ⑦经脱气后的胶浆加入凝聚剂、防老剂及其它助剂后，过滤除去凝胶，用食盐水凝聚成 颗粒胶，经水洗后挤压除去水分，再用干燥机干燥，然后包装即得成品橡胶。经干燥后的橡
引发剂：冷聚合采用氧化还原引发剂（如过氧化氢和二价铁盐共存
的催化体系）
聚合度调节剂：为长链烷基硫 酸等乳化剂为阴离子表面活性剂、
松香酸皂和脂肪酸皂等
电解质：氯化钾、磷 酸钠和硫酸钠等
终止剂：氢醌类、二甲基二硫代氨基甲酸盐类等
丁腈橡胶合成工艺
丁腈橡胶的合成工艺
聚合工艺介绍：
工业上生产丁腈橡胶采用连续或间歇式乳液聚合工艺，按聚合温度不 同，分为热法聚合与冷法聚合两类。冷法聚合的反应温度一般控制在5 ～15℃，热法聚合则为30～50℃。冷法聚合通常采用连续聚合工艺， 热法聚合通常采用间歇聚合工艺。目前世界各国丁腈橡胶生产工艺流 程多采用冷法乳液聚合连续生产。
在水溶液过硫酸钾、二丁基萘磺酸盐和歧化松香皂聚合配方中，向乳化剂溶液 加入0.005%～0.15%三乙醇胺活化剂，转化率可达80%～82%，反应器生产能 力由12.6～16.5kg（/m3·h）提高到32.3kg（/m3·h)，而且不必提高乳化剂的浓 度，回收丁二烯不必精制即可循环利用。使用0.2%的新型活性化合物2-芳基二 氢茚二酮为活化剂，与三乙酸丙酮相比，可提高生产能力并降低生产过程的毒 性。
主要流程：
原料配制、聚合、单体回收、胶乳贮存及掺混、胶乳凝聚、干燥及压块 包装等工序。
丁腈橡胶合成工艺
Байду номын сангаас
生产工艺流程图
丁二烯 丙烯腈
调
乳
节
化
引
剂
剂
发
剂
油 相 配 置 槽 丁腈橡胶
水
活
混
相 配
化
合
剂
器
置
槽
干燥机
稀硫酸 盐水
震动筛
凝 聚 槽
乳清
聚合釜系列
终 止 剂 终 止 槽
丙 回收丁二烯
烯
腈
回
闪蒸槽
收
丁腈橡胶合成工艺
影响因素
1.引发剂
使用偶氮引发剂并配以铁盐，可缩短反应时间，提高生产能力。 使用过氧异丙基环己基苯为引发剂，聚合10～12h，转化率达到70%，凝聚时
1%的氯化钙溶液用量减少到35 kg/t，减轻了环境污染，产品性能优良。 使用新型活性化合物2-芳基二氢茚酮作为还原剂，可使反应速度提高近1倍。
丁腈橡胶合成工艺
主原料及其规格
丁二烯：
纯度 乙醛 轻组分 重组分
水
＞99% ＜0.12% ＜0.15% ＜0.12% ＜0.05%
丙烯腈：
纯度 过氧化物
铁 醛 氢氰酸 乙腈
＞99.8% ≤0.1×10-6 ≤0.3×10-6 ≤10×10-6 ＜5×10-6 ＜50×10-6
丁腈橡胶合成工艺
聚合原料
塔
回收丙烯腈
混合槽
蒸汽
丁腈酸乳
丁腈橡胶合成工艺
生产工艺优缺点
工艺优点：
1、以水为分散介质，价廉安全； 2、聚合体系粘度低，易传热，反应温度易控制； 3、尤其适宜于直接使用乳胶的场合。
工艺缺点：
1、产品中留有乳化剂等，影响产品电性能等； 2、要得到固体产品时，乳液需经过凝聚、洗涤、脱水、干燥等工序， 成本较高。
丁腈橡胶的生产工艺
小组成员：张三 李四
丁腈橡胶合成工艺
产品的结构与性能
名 称：丁腈橡胶，简称NBR
化学通式： —(CH2—CH=CH—CH2)m——(CH2—CH)n—
反应通式：
CN
丁二烯 + 丙烯腈
乳液共聚
丁腈橡胶
CH2═CHCH ═CH2 + CH2═CHCN —(CH2—CH=CH—CH2)m——(CH2—CH)n— CN
胶含水量应低于1%，成品丁腈橡胶一般每包重25千克。
丁腈橡胶合成工艺
丁腈橡胶合成工艺
感谢观映
12级材料一班
丁腈橡胶合成工艺
流程图说明
①生产时，先将一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均匀，制成碳氢相。在乳化剂中加入氢 氧化钠、焦磷酸钠、三乙醇胺、软水等制成水相，并配制引发剂等待用。
②将碳氢相和水相按一定比例混合后送入乳化槽，在搅拌下经充分乳化后送入聚合釜。 ③在聚合釜内直接加入引发剂，进行聚合反应，反应热量由列管内液氨蒸发排出。温度 控制在30℃或5℃时，转化率可维持在70%～85%。 ④而后分批加入调节剂，以调节橡胶的分子量。聚合反应进行至规定转化率时，加入终 止剂终止反应，并将胶浆卸入中间贮槽。 ⑤经过终止后的胶浆，送至脱气塔，经三级闪蒸脱除未反应的丁二烯，然后再借水蒸汽 加热真空脱出游离的丙烯腈。 ⑥丁二烯经压缩升压后循环使用，丙烯腈经回收处理后再使用。 ⑦经脱气后的胶浆加入凝聚剂、防老剂及其它助剂后，过滤除去凝胶，用食盐水凝聚成 颗粒胶，经水洗后挤压除去水分，再用干燥机干燥，然后包装即得成品橡胶。经干燥后的橡
引发剂：冷聚合采用氧化还原引发剂（如过氧化氢和二价铁盐共存
的催化体系）
聚合度调节剂：为长链烷基硫 酸等乳化剂为阴离子表面活性剂、
松香酸皂和脂肪酸皂等
电解质：氯化钾、磷 酸钠和硫酸钠等
终止剂：氢醌类、二甲基二硫代氨基甲酸盐类等
丁腈橡胶合成工艺
丁腈橡胶的合成工艺
聚合工艺介绍：
工业上生产丁腈橡胶采用连续或间歇式乳液聚合工艺，按聚合温度不 同，分为热法聚合与冷法聚合两类。冷法聚合的反应温度一般控制在5 ～15℃，热法聚合则为30～50℃。冷法聚合通常采用连续聚合工艺， 热法聚合通常采用间歇聚合工艺。目前世界各国丁腈橡胶生产工艺流 程多采用冷法乳液聚合连续生产。