《乳液共聚生产丁苯橡胶讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《乳液共聚生产丁苯橡胶讲解（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 演讲者：张晓天 Your company sloganYour company slogan 丁苯橡胶的生产工艺 概述 早期制法（热法）：过硫酸钾为引发剂， 聚合温度高，橡胶性能差。 改进制法（冷法）：氧化还原引发剂， 聚合温度低，橡胶性能好。 现在多采用冷法。 通用型丁苯橡胶中苯乙烯单体单元的 质量分数为23.5% Your company sloganYour company slogan 丁苯橡胶的生产工艺 （1 1）原料准备）原料准备 单体丁二烯和苯乙烯分别用单体丁二烯和苯乙烯分别用10%15%10%15%的的NaOHNaOH 水溶液于水溶液于3030进行淋洗，以除去所含的进行淋洗，
2、以除去所含的TBCTBC ；相对分子质量调节剂、乳化机、电解质；相对分子质量调节剂、乳化机、电解质 、脱氧剂、等水溶性的物质按规定的量用脱氧剂、等水溶性的物质按规定的量用 去离子水分别配成水溶液；填充剂又和防去离子水分别配成水溶液；填充剂又和防 老剂等非水溶性的物质配成乳液。老剂等非水溶性的物质配成乳液。 Your company sloganYour company slogan 丁苯橡胶的生产工艺 （2 2）聚合）聚合 把单体、相对分子质量调节剂、乳化剂混合液和去把单体、相对分子质量调节剂、乳化剂混合液和去 离子水在管路中混合，进入冷却器离子水在管路中混合，进入冷却器1 1，使之冷却至，使
3、之冷却至 30 30 ；然后与脱氧剂进行混合，一起从第一聚合；然后与脱氧剂进行混合，一起从第一聚合 釜的底部进入聚合系统；氧化剂则直接从釜的地步釜的底部进入聚合系统；氧化剂则直接从釜的地步 进入第一聚合釜。进入第一聚合釜。 聚合系统又聚合系统又812812个聚合釜组成，串联操作。反应物个聚合釜组成，串联操作。反应物 料达到规定的转化率时加入终止剂。聚合温度为料达到规定的转化率时加入终止剂。聚合温度为5 5 ，聚合时间则由转化率或门尼粘度达到要求为，聚合时间则由转化率或门尼粘度达到要求为 准。当达到规定的转化率后可加入终止剂终止聚合准。当达到规定的转化率后可加入终止剂终止聚合 反应。为此，在聚合
4、釜后面装有小型的终止釜根据反应。为此，在聚合釜后面装有小型的终止釜根据 测定的转化率数值再不同位置添加终止剂。测定的转化率数值再不同位置添加终止剂。 Your company sloganYour company slogan 生产工艺流程图 Your company sloganYour company slogan 丁苯橡胶的生产工艺 （3 3）回收未反应的单体）回收未反应的单体 从聚合釜被卸出的胶乳进入胶乳缓冲罐从聚合釜被卸出的胶乳进入胶乳缓冲罐8 8，然后经两个不，然后经两个不 同真空度的闪蒸器和回收未反应的单体丁二烯，丁二烯经同真空度的闪蒸器和回收未反应的单体丁二烯，丁二烯经 压缩机
5、压缩机压缩机压缩机9 9压缩液化再经冷凝器压缩液化再经冷凝器4 4冷凝，出去惰性气体冷凝，出去惰性气体 后，循环使用；出去了丁二烯的乳胶进入脱单体苯乙烯的后，循环使用；出去了丁二烯的乳胶进入脱单体苯乙烯的 气提塔气提塔1111，气提塔用过热水蒸汽加热。苯乙烯蒸汽从塔顶，气提塔用过热水蒸汽加热。苯乙烯蒸汽从塔顶 馏出，经气体分离器馏出，经气体分离器1212分离，将其中含有的少量如也返回分离，将其中含有的少量如也返回 闪蒸器闪蒸器6 6再次闪蒸，以除去丁二烯，丁二烯蒸汽经压缩机再次闪蒸，以除去丁二烯，丁二烯蒸汽经压缩机9 9 压缩液化再经冷凝器压缩液化再经冷凝器4 4冷凝，除去惰性气体后，循环使用
6、冷凝，除去惰性气体后，循环使用 ；苯乙烯蒸汽进入冷凝器；苯乙烯蒸汽进入冷凝器4 4，再经升压器，再经升压器1414升压，经喷射升压，经喷射 泵泵1313喷射至冷凝器喷射至冷凝器4 4冷凝液化，进入油水分离器冷凝液化，进入油水分离器1515除去水除去水 后继续循环使用。经脱单体丁二烯和苯乙烯的乳胶进入混后继续循环使用。经脱单体丁二烯和苯乙烯的乳胶进入混 合槽合槽16.16.在此与规定的防老剂乳液进行混合，必须时添加在此与规定的防老剂乳液进行混合，必须时添加 填充油乳液、经搅拌混合均匀，达到要求浓度后送至处理填充油乳液、经搅拌混合均匀，达到要求浓度后送至处理 工段工段 Your company s
7、loganYour company slogan 丁苯橡胶的生产工艺 （4）聚合物处理 将混有防老剂的胶乳用泵送至絮凝槽24，在此与质量分数为 24%-26%NaCl溶液相遇 而破乳变成絮状物，然后进入胶粒化槽25与0.5%的稀硫酸混合后 ，在剧烈搅拌下生成 胶粒，再溢流到转化槽以完成乳化剂转化为游离酸的过程，操作 温度为55度。 从转换槽溢流出的胶粒和清液经过震动筛进行过滤分离， 湿胶粒进入再胶化槽21， 用清浆液和洗涤水洗涤，操作温度为40度-60度，物料再经真空转 鼓过滤机17脱出一 部分水，水含量低于20%，然将湿胶粒进入粉碎机粉碎成5mm-50mm 的胶粒，用空气 输送机20送至干燥
8、机23进行干燥至含水量99%99%，其主要杂质是在储存时或运输时，其主要杂质是在储存时或运输时 为防止单体自聚合而加入的阻聚剂对为防止单体自聚合而加入的阻聚剂对- -叔丁基邻苯二酚（叔丁基邻苯二酚（ TBCTBC），如果杂志质量分数超过），如果杂志质量分数超过1001010010-6 -6则浓度为 则浓度为 10%15%10%15%的的NaOHNaOH溶液于溶液于30 C30 C进行洗涤，一出去杂进行洗涤，一出去杂 质。苯乙烯的纯度质。苯乙烯的纯度99.6%99.6%，杂志质量分数应，杂志质量分数应 r2=0.64 2.对性能 影响 3.转化率 对组成的影响 实验研究确定：丁 二烯：苯乙烯 7
9、2/2870/30， 转化率 60，苯乙烯含量 不受转化率影响 Your company sloganYour company slogan 影响因素分析 聚合釜的传热问题由 于低温乳液聚合的温度 要求在 5左右，因此 ，对聚合釜的冷却 效率 要求很高，工业生产中 多采用在聚合釜内安装 垂直管式氨蒸发器的方 法进行冷却。 Your company sloganYour company slogan 影响因素分析 引发体系 低温乳液聚合中用氧化-还原引发体系，在还原 剂中加入多种组分， 如FeSO4、EDTA-二钠盐、吊白块和保险粉等。 目的是为了保证聚合反应的正常进行和丁苯橡胶的质量 。 这是
10、因为在引发剂分解形成初级自由基时，同时产生了 OH和Fe3+。 OH能与Fe2+反应，使体系中产生Fe(OH)2沉淀析出， 白白地浪费了FeSO4, 使FeSO4的使用效率降低。为了避免Fe(OH)2沉淀析出， 加入EDTA-二钠盐与Fe2+形成螯合物，其螯合物在酸性 条件下和碱性条件下稳定。 Your company sloganYour company slogan 影响因素分析 丁苯橡胶乳液聚合中因转化率只有60%，40%的单体 需回收。丁二烯和苯乙烯在残存的过氧化物作用下 或氧的作用下受热而生成爆聚物种子，这种爆聚 物种子会逐渐长大为爆聚物，而这种爆聚物种子活 性期很长，即使加热到260度，经20h再接触单体仍 可以增长，并且伴有体积的增大，他们会堵塞管道 ，甚至会撑破钢铁容器，而且很难清理，所以它是 丁苯橡胶生产中最感麻烦的问题。 为了防止生成爆聚种子或者将生成的爆 聚物种子消灭，需要将抑止爆聚物种子 生长的抑止剂连续不断地加到单体回收系统中。 NaNO2,I2和HNO3等可以做爆聚 物种子的抑止剂。 Your company sloganYour company slogan 小组：陈磊，尤晓俊，刘建 锋，张晓天，卢云龙，张静 ，陆成波，朱柳柳，石高强 ，周海山
