丁苯橡胶生产工艺

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有高温聚合（又称热法）和低温聚合（冷法）两种。

高温聚合所得产品的分子量较低、文化度较大，分子量分布较宽，在质量上都不如低温聚合产品，目前很少采用。

因此，这里只叙述低温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，送去凝聚，后续工序同上。

表2.1 典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方表2、聚合配方及聚合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。

经过几十年的工业生产实践，乳聚丁苯橡胶的生产技术、工艺过程、聚合配方和品种牌号都具有相当程度的国际规范化。

当前的改进都侧重在节能、环保及自控方面，或是调整开发一些急需专用性品种，以满足市场需求。

丁苯橡胶的塑炼和混炼宋啸北京石油化工学院高063班摘要：简单介绍了乳聚丁苯橡胶的塑炼和混炼方法。

关键词：丁苯橡胶塑炼混炼丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶，是橡胶工业的骨干产品，它是合成橡胶第一大品种，综合性能良好，价格低，在多数场合可代替天然橡胶使用，主要用于轮胎工业，汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。

下面介绍丁苯橡胶的两种加工技术——塑炼和混炼。

1 丁苯橡胶的塑炼丁苯橡胶可以通过调节平均分子量来改善其加工性能，一般来说，丁苯橡胶的门尼粘度多在35—60之间。

因此丁苯橡胶也可不用塑炼。

但实际上经过塑炼后，可增进配合剂的分散性，有助于提高产品质量。

特别是海绵橡胶创品，丁苯橡胶经过塑炼后，容易发泡，且泡孔大小均匀。

因此，丁苯橡胶与天然橡胶一样，塑炼也是重要工艺之一。

1.1塑炼与分子量分布丁苯橡胶的加工性能不仅受微观结构如顺式、反式及乙烯型等的影响，而且也受其平均分子量与分子量分布的影响。

经过塑炼后，橡胶分子量中的大分子发生解聚，使得平均分子量降低，加工性能改善。

研究表明丁苯橡胶比在相同条件下薄通的天然橡胶塑炼效果小，但高粘度的丁苯橡胶有较明显的塑炼效果。

1.2塑炼条件对塑炼效果的影响丁苯橡胶塑炼时，炼胶机的辊筒转速、速比、辊距及橡胶混度等各种条件对塑炼效果均有影响。

辊筒速比愈大，亦即前后辊筒平均转速愈快，则塑炼效果亦愈大。

此时也意味着橡胶通过辊缝次数愈多，塑炼效果愈好。

另外根据炼胶机的塑炼条件，存在一定的极限粘度。

随着辊筒平均转速的增加，辊距的减小及橡胶温度的降低极限粘度值也低。

要想在某个极限粘度以下进行塑炼时，需要变换塑炼条件以适应低极限粘度要求。

辊筒大小对塑炼效果没有多大影响，而辊距大小确有显著影响。

辊筒温度愈低，塑炼效果越大。

辊距愈小，速比愈大，塑炼橡胶的门尼粘度愈低。

1.3塑炼条件与凝胶生成塑炼温度对丁苯橡胶的塑炼效果影响颇大，当塑炼辊温超过120o C时，会迅速产生凝胶。

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。

丁苯橡胶的生产工艺(2011-10-03 23:05:53)▼标签：丁苯橡胶中顺苯乙烯丁二烯乳液聚合转化率橡胶教育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。