丁苯橡胶的生产工艺流程和配方
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溶聚丁苯橡胶基本配方
溶聚丁苯橡胶的基本配方如下:
1.溶聚丁苯橡胶(SSBR):作为主料,其用量约占总配方的50%-70%。
2.填充剂:选用高岭土、硅烷处理后的二氧化硅等,填充剂用量约占总配方的10%-20%。
填充剂可以提高橡胶的物理性能,如强度、硬度、耐磨性等。
3.硫化剂:选用硫磺、促进剂等,硫化剂用量约占总配方的1%-5%。
硫化剂的作用是使橡胶分子间发生交联,提高橡胶的弹性和强度。
4.防老剂:选用酚醛树脂、抗氧剂等,防老剂用量约占总配方的1%-3%。
防老剂可以提高橡胶的耐老化性能,延长使用寿命。
5.油剂:选用石脑油、酯类油等,油剂用量约占总配方的5%-10%。
油剂可以改善橡胶的加工性能,提高硫化胶的柔软性和耐寒性。
6.颜料:根据需要选择不同颜色的颜料,如炭黑、钛白粉等,颜料用量约占总配方的1%-3%。
颜料可以改善橡胶制品的外观颜色。
7.特殊助剂:根据制品性能要求,选用相应特殊助剂,如阻燃剂、抗静电剂等,特殊助剂用量约占总配方的1%-5%。
在实际生产中,根据制品的具体性能要求,可以适当调整各组分的用量。
溶聚丁苯橡胶制品的加工工艺包括混炼、压延、硫化等步骤。
通过合理的配方设计和加工工艺,可以生产出具有优异性能的溶聚丁苯橡胶制品。
随着绿色轮胎、防滑轮胎、超轻量轮胎等高性能轮胎的需求不断
增长,溶聚丁苯橡胶在轮胎工业中的应用前景广阔。
此外,溶聚丁苯橡胶在制鞋、雨衣、毡布、风衣、气垫床等领域的应用也日益广泛。
为满足不同应用领域的需求,溶聚丁苯橡胶的生产技术和性能优化将成为今后研究的重要方向。
丁苯橡胶的配合及加工工艺肖标(安徽工业大学,安徽马鞍山 243002)摘要:丁苯橡胶(SBR)是以丁二烯和苯乙烯为单体合成的共聚物,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[1]。
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到的,工业上多采用乳液聚合法。
本文将介绍丁苯橡胶的结构与种类、性能、应用、配合、加工工艺、研究进展以及未来展望等,对其生产工艺以及工艺条件控制进行深刻的探讨,最后对其国内外的供需现状和发展前景作出简单探讨。
关键词:丁苯橡胶、性能、乳液聚合、生产工艺、工艺条件控制第一章绪论1.1 丁苯橡胶的结构与种类1.1.1丁苯橡胶的结构聚合反应:CH2=CH-CH=CH2+C6H5-CH=CH2——→-[CH2-CH=CH-CH2]x-[CH(C6H5)-CH2]-y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[2],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[1]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。
1•你绪论1.1 丁苯橡胶简介丁苯橡胶英文名称Polymerized Styrene Butadiene Rubber (简称SBR),是1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH)与苯乙烯(@H5-CH=CH)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,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品种之一。
1.2发展简介1912年,德国Bayer公司发表了世界上第一篇关于丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡胶的专利文章。
20世纪20年代末,德国为改进乳液聚丁二烯的性能,选用苯乙烯为单体,制得了乳聚丁苯橡胶。
在随后的第二次世界大战的刺激下,丁苯橡胶的得到长足的发展,美国更是抛弃了热法乳液聚合工艺,率先采用冷法乳液聚合工艺,使得乳聚丁苯橡胶的性质又有了突飞猛进的发展。
2.设计及生产2.1配方设计2.2配方设计原理1•主要原料①、1,3 —丁二烯在常温、常压下为无色气体,相对分于质量为54.09,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。
②、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 C,密度为900kg/m 3,沸点为145~146 C。
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%。
3.配料主要作用①、叔十二碳硫醇叔十二碳硫醇(简称TDDM)作为分子量调节剂主要用于ABS和SBR生产中,由于其链转移能力特别强,只需少量加入便可明显降低分子量,而且还可通过调节其用量来控制分子量。
②连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠,也称为保险粉,是一种白色砂状结晶或淡黄色粉末化学用品。
在本配方中是作为脱氧剂使用,其能与水中的溶解氧反应,2Na2S2O4.2H2O + O2 + 2H2O 宀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。
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。
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丁苯橡胶材料介绍丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶材料,具有优异的物理和化学性质,广泛应用于汽车制造、工程建筑、医疗卫生等领域。
本文将从丁苯橡胶的原料、制备工艺、性能特点以及应用领域等方面进行介绍。
一、原料丁苯橡胶的主要原料是丁烯和苯乙烯。
丁烯是一种烯烃类化合物,苯乙烯则是一种芳香烃类化合物。
这两种原料通过聚合反应,结合的方式形成丁苯橡胶的长链分子结构。
二、制备工艺丁苯橡胶的制备主要分为两步:聚合和精炼。
聚合是将丁烯和苯乙烯在一定的温度、压力和催化剂作用下进行聚合反应,生成丁苯橡胶的初步产物。
精炼则是通过溶剂抽提、脱胶、洗涤等步骤,去除杂质和未聚合的单体,使橡胶质量更纯净。
三、性能特点丁苯橡胶具有以下几个显著的性能特点:1. 耐热性:丁苯橡胶能够在高温下保持较好的物理性能,其耐热温度可达到150℃以上,适用于高温环境下的使用。
2. 耐油性:丁苯橡胶对多种油类具有较好的耐油性能,能够在机械设备中长时间稳定运行。
3. 耐候性:丁苯橡胶能够在室外暴露环境中长时间使用而不受到明显的老化和破损。
4. 强度和弹性:丁苯橡胶具有较高的强度和优异的弹性,能够承受较大的拉伸和压缩变形而不断裂。
5. 耐磨性:丁苯橡胶具有很好的耐磨性能,适用于高摩擦和磨损环境下的使用。
四、应用领域丁苯橡胶由于其优异的性能特点,在多个领域得到广泛应用:1. 汽车制造:丁苯橡胶常用于汽车轮胎、密封件、悬挂系统等部件的制造,以提高汽车的性能和舒适度。
2. 工程建筑:丁苯橡胶被广泛应用于建筑和工程领域,用于制造隔音、减震、防水等材料。
3. 医疗卫生:丁苯橡胶被用于制造医用手套、输液管等医疗卫生用品,具有良好的耐药物和耐溶剂性能。
4. 电子电器:丁苯橡胶在电子电器行业中用于制造电缆、绝缘材料等,具有良好的电绝缘性能。
5. 其他领域:丁苯橡胶还可用于制造密封件、地板材料、涂料等,广泛应用于工业和日常生活中。
丁苯橡胶作为一种合成橡胶材料,具有优异的物理和化学性质,广泛应用于汽车制造、工程建筑、医疗卫生等领域。
丁苯橡胶的合成工艺及发展引言丁苯橡胶(SBR是丁二烯(Butadiene,简称B)和苯乙烯(Styrene,简称s)的无规共聚物,是合成橡胶中工业化最早、产耗量最大的胶种,被大量用于制造各种汽车轮胎、胶管、运输带及胶鞋制品。
目前,工业上丁苯橡胶的生产方法主要采用乳液聚合和溶液聚合两种方法。
乳液聚合生产工艺成熟,生产规模大,其生产能力约占SBR总生产能力的80%以上。
而低温乳液聚合方法又占乳聚丁苯橡胶生产的90%以上。
1乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR的制备乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法,因为它以水作溶剂,对环境十分有利。
在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
乳液聚合法的优点:(1)聚合热易扩散,聚合反应温度易控制;(2)聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物;(3)能获得高分子量的聚合产物;(4)可直接以乳液形式使用。
乳液聚合技术具有聚合速度快,所得聚合物分子量高、散热和控温容易、粘度低、搅拌功率小、分散介质(水)价廉易得等技术经济优点。
20世纪60年代中后期,乳液聚合丁苯橡胶(ESBR的生产技术日臻成熟,生产工艺基本定型。
尔后朝着聚合配方的调整和改进工艺、提高自动控制水平和生产装置大型化方向发展,目前已达到相当先进的水平。
1.1 调整聚合配方美国Goodyear 轮胎与橡胶公司不用溶剂,通过内含抗降解剂、金属失活剂、光敏剂、颜料、增效剂、催化剂和促进剂的官能化苯乙烯与(氯化)丁二烯在2%- 3% (以有机组分计)离子型表面活性剂和10%- 70(以单体总量计)增塑剂存在下,于0〜25C乳液共聚,可制得含酰氨基的官能化ESBR所用增塑剂有羧酸、磷酸酯、缩甲醛和N-丁基苯基磺酰胺等。
增塑剂在此起双重作用:既是官能化共聚单体的助溶剂和分散剂,又是官能化E-SBR的增塑剂。
由于这种第三单体具有抗氧化性,所以该官能化E-SBR具有优异的抗氧化性能。
丁苯橡胶的生产工艺流程和配方
丁苯橡胶是由丁二烯与苯乙烯通过乳液法低温聚合而成的弹性体。
随苯乙烯含量的增高丁苯橡胶的硬度相应增高,弹性下降。
丁苯橡胶耐磨、耐老化、耐臭氧、耐水等性能均比天然橡胶好,是一种综合性能较好的通用型品种。
缺点是粘接性能较差,硫化速度较慢,成型较困难。
广泛用于轮船、胶带、胶管等橡胶制品的生产。
丁苯橡胶充油后,可改变加工性能。
充油后的丁苯橡胶称充油丁苯橡胶。
生产丁苯橡胶的一般配方和工艺流程如下:
一、聚合配方
丁二烯70
苯乙烯30
松香皂4-6
硬脂酸钾0.5-1
扩散剂0.1-0.5
氯化钾0.7-1.2
EDTA 0.05-0.1
硫酸亚铁0.02-0.04
雕白粉0.1-0.3
引发剂0.1-0.52
软水250
二、工艺流程
聚合温度5-8 摄氏度
聚合时间6-12小时
1、碳氢相、水相、助剂的配置
丁二烯和苯乙烯均匀混合,制备成碳氢相。
以松香皂为乳化剂加入雕白粉、EDTA、硫酸亚铁等活化剂,再加扩散剂、氯化钾,然后加软水得水相。
碳氢相和水相按一定比例混合进入乳化槽,在乳化槽中经搅拌后充分乳化送入聚合釜。
2、聚合
往聚合釜里面加引发剂、调节剂。
胶浆经过过滤后送脱气流程,在管线加阻聚剂。
3、脱气
胶浆进入闪蒸槽脱出未反应的丁二烯,再经真空脱气去除未反应的苯乙烯。
4、后处理
加防老剂,加凝聚剂,在食盐与稀硫酸的作用下,橡胶成小颗粒析出,然后经洗涤,挤压脱水,膨胀干燥包装为成品。
单体中的杂货对聚合反应及胶的质量有很大的影响。