丁苯橡胶论文

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1、丁苯橡胶摘要：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发展概况、 结构、性能各种聚合方法、影响因素及聚合方法的比较等，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、溶液聚合、生产工艺、工艺条件控制、聚合方法比较发展概况丁苯橡胶最早开发始于1913年，1964年美国Phillips公司用

2、锂引发剂实现了丁 苯橡胶的工业化生产，美国Fire Store公司同年开发出以锂为引发剂的异戊二烯聚 合技术，于1969年实现了工业化生产。2000年，世界总产能力已达3800kt/a，总 需求量为3400kt/a。其中溶聚丁苯橡胶在美国、西欧和日本的消费比例分别占丁 苯橡胶的27%、30%、33%。2000年国内总产能力可达430kt/a，需求量为 407kt/a,2005年为540kt/a,2010年为730kt/a，需求在快速增加，特别是溶聚丁苯橡 胶具有广阔的发展与应用前景。理化性能丁苯橡胶的数均分子量为（1.5-4）X105重均分子量为（2-10）X105，通用丁苯 橡胶的玻璃化温度

3、为-55摄氏度。丁苯橡胶的物理机构性能，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。正文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。高襯丁苯（50C聚合 低遍丁苯（50C聚合低覗充油丁苯加有含芳煙或环煙的石油憾份 低温充巖黑丁苯（加有炭黑低謳充油.充炭黑丁苯高苯乙烯丁苯I苯乙烯含量较高，液体丁苯液障状橡胶稅基丁瘁（加人第三单体丙烯靈类井聚而成）烷基锂溶液丁議

4、锡偶联溶液丁苯釆用偶联#1 SnCU）高反式1,4-丁苯反式1,4 丁二烯含量校高） 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

5、液聚合生产丁苯橡胶的生产工艺。 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。 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下表:典型丁苯橡胶的结构特征苯橡胶娄型懂观制凝胶H1聚苯乙惭颅式俠反式伙乙擁基/%（SSBJL液聚合丁苯橡胶中爭少量1QOOQO；723. &g”55512鳥温乳授景舍丁未機胶tf$100 000；.=23416,646,313.7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。 微观

6、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。 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。 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12 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。 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

7、式的玻璃化温度 都是-100C）调够到100%的聚苯乙烯（玻璃化温度为90C）。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。 低温丁苯橡胶性能优于高温丁苯橡胶高温（50C）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

8、色的弹性体分子量为1520万（渗透压法），它 的密度与Tg则随生胶中苯乙烯含量而改变。 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。 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

9、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(sSBR)，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

10、1, 3丁二烯1, 3丁二烯的结构式为：CH2 = CH CH = CH213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-108.9C，沸点-4.5C。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。 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-306C，密度为

11、900kg/m3，沸点为145T46C。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 丁苯橡胶乳液聚合的配方典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方原料及辅助材料冷法（质量分数）单体丁二烯72苯乙烯28相对分子质量调节剂叔-十二碳硫醇0.16反应介质水105脱氧剂保险粉0.025-0.04乳化剂歧化松香酸钠4.62引发体系过氧化物氢过氧化异丙苯0.06-0.12还原剂硫酸亚铁0.01雕白粉0.04-0.10螯合剂EDTA-二钠盐0.01-0.025电介质磷酸钠0.24-0.45终止剂二甲基二硫代氨基甲酸钠0.10亚硝酸钠0.02-0.04多硫

12、化钠0.02-0.05其它（多乙烯多胺）0.022.3 合成原理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%。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M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 ROM】.RO. + M2 ROM2.由链引发反应可知，随

13、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 I(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

14、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M2S2O4.2H2O）称为脱氧剂，其能与水中的溶解氧反应2Na2S2O4.2H2O + 02 + 2H2O 2 Na2SO4 + 2 H2SO4 + 8 H+水中的溶液氧在低温下是阻聚剂，加入保险粉能保证聚合反应正常进行

15、II：链增长反应ROM1.+M1 ROM1 M1.ROM1.+M2 ROM1 M2.ROM2.+M1ROM2M1.ROM2.+M2 ROM2 M2.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

16、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。mi123图3.1乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程1 -T-ft原料耐调料網洛苯乙-孔炯粧5-埔子水贮曜川一剧匕剂补f-过較化物F灘; 斛ilhll胳13Mb21的48我一输送泵订6-啊器川 喘气跆1& -：管上龍门 凜合命八 釦词 螢2?第止釜曲一孃种釦儿?5-训慕器皿浙駛液矶乩32,眇一怜谁罰28麻幣亦29更空泉用一衆乙 斛提塔汪弋粉轴册我舫用-煤乙删咼-混翎农嚨觎加1鎰水贮加2 常耕贮联壮 mA北槽用一筛几一斗赵如化梱一艮空就转过强卷稔禅町炭-酗肌53-空弋継曲34-干飘鈕 辭骼补百动计腳朋-.飙机鈕-金般删屈包釧丁

17、苯橡胶低温乳液聚合工艺过程1）原料准备过程用计量泵将规定数量的相对分子质量调节剂与苯乙烯在管路中混合溶解，再在管路中与处理好的丁二烯混合。然后与乳化剂混合液（乳化剂、去离子水等）等在管路中混合后进入冷却器，冷却至10C。在与活化剂溶液（还原剂、螯合剂等）混合，从第一个釜的底部进入聚合系统，氧化剂直接从第一个釜的底部直接进入。2）聚合聚合过程系统由812 台聚合釜组成，采用串联操作方式。当聚合到规定 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 根据门尼粘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，门尼粘度由取样测定来确定。虽然生产中转化率控制在 60%左右，但当所

18、测定的门尼粘度达到规定指标要求，而转化率未达 到要求时，也就加终止齐终止反应，以确保产物门粘度尼合格3）分离过程丁二烯分离从终止釜流出的终止后的胶乳液进入缓冲罐。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2228C，压力0.04MPa，在第一个闪蒸器中蒸出大部分丁二 烯；再在第二个闪蒸器中（温度27C，压力O.OIMPa）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。苯乙烯分离脱除丁二烯的乳胶进入苯乙烯汽提塔（高约10m，内有十余块 塔盘）上部,塔底用O.IMPa的蒸汽直接加热，塔顶压力为12.9kPa， 塔顶温度50C，苯乙烯

19、与水蒸汽由塔顶出来，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V0.1%。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。4）后处理工段混合好的乳胶用泵送到絮凝槽中，加入24%26%食盐水进行 破乳而形成浆状物，然后与浓度 0.5%的稀硫酸混合后连续流入胶 粒皂化槽，在剧烈搅拌下生成胶粒，操作温度均为55C左右。从 胶粒皂化槽出来的胶粒和清浆液经振动筛进行过滤分离后，湿胶粒 进入洗涤槽用胶清液和清水洗涤，操作温度为4060C。洗涤后的 胶粒再经真空旋转过滤器脱除一部

20、分水分，使胶粒含水低于 20%， 然后进入湿粉碎机粉碎成550mm的胶粒，用空气输送器送到干 燥箱中进行干燥。干燥箱为双层履带式，分为若干干燥室分别控制加热温度，最 高为90C，出口处为70C。履带为多孔的不锈钢板制成，为防止 胶粒粘结，可以在进料端喷淋硅油溶液，胶粒在上层履带的终端被 刮刀刮下落入第二层履带继续通过干燥室干燥。干燥至含水V0.1%。 然后经称量、压块、检测金属后包装得成品丁苯橡胶。3.2 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺条件控制 单体的纯度单体纯度的要求较高，如丁苯橡胶合成时，丁二烯和苯乙烯的纯 度各要求99%及99.6%。其中某些杂质，如烯、炔及过氧化合物 等必须严格控制，故在

21、聚合前须将单体仔细提纯。 由于丁二烯和苯乙烯中有阻聚剂，因而使用前要除去阻聚剂。阻聚 剂含量低于10mg/kg对聚合反应无明显影响，当高于此值达 100mg/kg时，则用浓度为10%15%的氢氧化钠溶液于30 C进行洗涤 除去，也可采用多加引发剂，消耗掉阻聚剂的方法。 共聚单体的配比丁二烯（M1）与苯乙烯（M2）在5C进行自由基型乳液聚合时.相应的 竞聚率为r1 = 1.38o r2 = 0.6450C时 q = 1.4, r2 = 0.5），由此可知丁 二烯的活性比苯乙烯大。另外，共聚物的组成会随共聚转化率的提高 而不断改变，所以共聚时两种单体的配比必须设法控制和调节，以制 取具有定组成的共

22、聚物。由于丁苯橡胶性能的研究，测知苯乙烯含量为23.5%（质量）的共聚 物具有最佳的综合性能，又经实验研究确定共聚进料中丁二烯苯 乙烯比值（质量）为72287030，而单体转比率达在60%以前，则 共聚物中苯乙烯含量几乎不受转化率的影响，得到的丁苯橡胶中苯乙 烯含量在23%左右。 反应条件的控制反应温度57C ；操作压力：0.25MPa；反应时间：810小时；转化率：60%2% 聚合终点的控制 聚合反应的终点取决于共聚彻组成及产物的门尼粘度这两个要求。由于共聚物组成的要求（苯乙烯含量为23%左右及组成均），工业生 产中确定转化率达到60士2%时必须停止聚合。根据商品的要求，不同牌 号的产品，就

23、有不同的门尼粘度值（即不同分子量、分子量分布的丁苯橡 胶）。如果转化率还未到达60%，而门尼粘度已达到产品牌号的要求值时， 也必须终止反应以确保产物的门尼粘度值合格。实际上，在稳定的加料条件下，转化率与反应速度、反应时间有关而 门尼粘度可由分子量调节剂用量来调整。所以在工业生产中可由协调分子 量调节剂及引发剂用量的方法，能正确地控制（一定的聚合速度下）转比率 达到60%而又能使产物的门尼粘度达到要求的数值。测定转化率的新办法是利用胶乳密度随转化率上升而增加的性质来测定的。若采用Y射线密度计则可快速测定之。 乳液胶粒粒径的控制为了大规模生产，必须采用连续法乳液聚合。除了其他因素外，乳液 聚合中乳

24、胶粒子的粒径与它在聚合釜中的停留时间有关。根据连续搅拌釜 的停留时间分布函数的特性，若串联的聚合釜越多，则停留时间分布函数 越狭窄。工业生产中常采用812个聚合釜串联起来，可使胶乳粒子的粒 径分布狭窄，又可提高产品的质量（产品的分子量分布较狭，支联也较少）。 若串联的聚合釜数目增加，而总的停留时间保持不变，则必须提高物料流 动速度，也即提高了单位时间的生产能力，有利于大规模生产。4 溶聚丁苯橡胶当前溶聚丁苯生产技术主要有间歇聚合技术与连续聚合技术两大类，其各 有优缺点。相对来说，连续聚合技术具有物耗、能耗较低的优点，其投资也相 对高一些；而间歇聚合技术在多功能化方面更具优势，可灵活的的根据市场

25、情况来生产不同的产品，可最大程度的降低市场变化带来的风险。溶聚丁苯橡胶（SSBR）是丁二烯和苯乙烯在烃类溶剂中，采用有机锂引发剂的阴离子聚合方法制得的共聚物。由于其具有耐磨、耐寒、生热低、回弹性高、收 缩性低、色泽好、灰分少、纯度高以及硫化速度快等优点 1。丁苯橡胶具有 良好的综合性能,已广泛应用于制造轮胎等各种橡胶制造业。门尼粘度是合成 橡胶生产的主要质量指标,是合成橡胶性能的综合反映2-3。对溶液聚合丁苯 橡胶来说,影响门尼粘度的因素比较多,聚合物的组成中苯乙烯含量、分子量及 其分子量分布、微观结构（包括 1,2-聚丁二烯结构、苯乙烯无规化程度）等对门 尼粘度起着重要的影响4.1 合成原理

26、：以丁二烯、苯乙烯为单体，环己烷与正己烷为溶剂，正丁基锂为引 发剂，四氢呋喃为活化剂，四氯化锡为偶合剂，经阴离子聚合制得溶聚丁 苯胶液，再经凝聚、后处理制得溶聚丁苯产品。溶剂经回收后循环使用。4.1.1溶液聚合生产丁苯橡胶的工艺过程：丁苯橡胶溶聚连续聚合方框流程图4.1.2 溶聚聚合生产丁苯橡胶工艺条件控制（1）总单体的浓度从自由基反应动力学可知，单体浓度增加，聚合物反应速率提高 。聚合物平均分子量与单体浓度成正比，因此提高单体浓度也使聚合物分子 量提高。 聚合采用正丁基锂或仲丁基锂为引发剂，单体浓度并不能随意提高，否则会影响聚合物的分子量和单体的转化率。（2）引发剂的浓度随着引发剂浓度的增加

27、，聚合速度加快，但聚合物分子量降 低，反应速率随引发剂用量的增加而增加，聚合物平均分子量随 引发剂用量增加而减小，所以引发剂的浓度要控制适当（3）聚合反应温度反应温度升高，速率常数增大，因此反应速率加快。由于温 度升高，引发剂分解速率加快，而形成的自由基增多，导致链引 发速率及链终止速率增大，所以聚合物平均分子量降低，因此聚 合温度要适当，大概在90-150C（4）聚合时间聚合时间短，聚合热来不及释放，聚合转化率也低， 聚合时 间太长则会降低设备的生产能力， 因此聚合时间要适当控制。（5）杂质杂质对反应有阻聚作用，使反应速率下降，聚合物分子量降 低，因此要求单体纯度高。4.2 主要技术指标1、

28、产品胶质纯，质量达到国外同类产品水平，加工工艺性能优越，硫化时间短，能耗低2、合成生产工艺平稳，反应速度快，单体转化率几乎百分之百，不再进 行单体回收3、采用自己的碳六馏分为主组份的多组份饱和烷烃为溶剂专利技术，比 国外通常采用溶聚丁苯生产技术提高合成效率 10，相应降低生产成本 用来改性沥青，可制成受欢迎的中档防水材料，用于轮胎翻新，成本为新 胎的 25-30，而行驶里程达新胎的 60以上溶聚丁苯橡胶（简称S-SBR）是丁二烯和苯乙烯两种单体，经阴离子无规共聚合成的弹性体材料，用它制作轮胎，强度高，压缩生热低，尤其具有高 抗湿滑性能和低的滚动阻力，能提高机动车辆行车安全性和降低燃料油消耗，适

29、应当代高速公路发展的需要5 丁苯橡胶溶聚聚合与乳液聚合工艺比较：(1) 溶聚与乳聚的主要原料都是丁二烯与苯乙烯,若以乳聚丁苯一 30 与溶聚丁 苯一 25 相比,苯乙烯含量也基本相同。因此,两种方法的原料精制与配制基本相 同。但乳聚丁苯需要近三十种助剂,而溶聚丁苯除用烷基铿作催化剂外,仅用少数 几种助剂,助剂溶液的配制与操作简单。(2) 乳聚转化率一般在 60%左右,反应周期约为 6 一 7 小时;溶聚转化率理论上 可达 100%,反应周期约为乳聚的一半。因此,同样的聚合生产能力,溶聚反应器个 数仅为乳聚反应器个数的一半左右。(3) 溶聚需要大量的溶剂(一般采用环已烷),因而需要增添一些溶剂精

30、制和回收 设备,并要消耗一定量的水、电、汽。(4) 溶聚排污量少,仅为乳聚的1/4 一1/3,有利于三废治理和环境保护。(5) 溶聚丁苯,可通过控制分子量及其分布、支化度、苯乙烯含量、乙烯基含量 及嵌段程度来合成各种产品,生产比较灵活。(6) 溶聚装置适应性强,可与低顺丁、异戊锉胶、SBS等并用一套生产装置，生产应变能力强,可迅速转产、改产。(7) 溶聚丁苯橡胶胶质纯,加工性能好.硫化速度快,可减少硫化剂和促进剂用量。 加工溶聚丁苯胶省工、省时、节能。(8) 溶液聚合无规丁苯橡胶的分子量分布比乳液聚合丁苯橡胶的要窄，支化 度也低，为了减轻生胶的冷流倾向，需在共聚过程中添加二乙烯基苯或四氯化锡

31、作为交联剂，使聚合物的分子间产生少量交联，还可以将分子量不同的共聚物掺 混，使分子量分布加宽。(9) 溶液聚合无规丁苯橡胶的耐磨、挠曲、回弹、生热等性能比乳液聚合丁苯 橡胶好，挤出后收缩小，在一般场合可以替代乳液丁苯橡胶。特别适宜制浅色或 透明制品，也可以制成充油橡胶。目前，国际上正在探索调整大分子链上的乙烯 基含量，使溶液法丁苯橡胶既有很好的耐磨性，又有满意的抗滑性，以适用于高 速车胎，乳液聚合的优点及缺点（1）聚合速度快，聚合物分子量高（2）反应体系粘度小，反应热易导出 ，反应平稳安全（3）以水为反应介质，成本低，属于绿色工业范畴（4）聚合物乳液可以直接使用（5）生活方式灵活，利于新产品开

32、发（6）分离困难（7）难以制备高纯度的聚合物溶液聚合的优点与缺点（1）体系粘度低，混合和传热较容易，温度容易控制，可以减弱凝胶效 应，避免局部过热，（2）单体浓度低，聚合速率慢，设备生产能力低，（3）单体浓度低和向溶剂链转移的双重结果，使聚合物分子量降低。（ 4）溶剂分离回收费用高，难以除净聚合物中的残留溶剂，自由基溶液聚 合选择溶剂时，需注意溶剂对聚合活性和溶剂对凝胶效应的影响。6.丁苯橡胶国内外的供需现状和发展建议6.1 国内外生产现状和消费现状近年来, 世界丁苯橡胶的生产能力稳步增长。20072011 年期间, 世界上将 新增丁苯橡胶产能约120.0万t /a,新增装置主要集中在我国大陆

33、、印度、韩国、 德国以及美国等国家和地区, 到2011 年, 世界丁苯橡胶的生产能力将超过620.0 万t /a,其中亚太地区、北美地区以及西欧地区仍将是世界最主要的丁苯橡胶的3 个生产地区。近几年来，我国丁苯橡胶的生产不论在产量、品种、进出口贸易量上都有很 大程度地提高。自1960 年兰州石油化工公司从前苏联引进技术, 建成我国第一 套1.3万t /a乳聚丁苯橡胶生产装置以来，我国丁苯橡胶的生产发展较快。越来 越多的生产厂家涌现，像中石化齐鲁石油化工公司、中石油吉林石油化工公司、 中石化北京燕山石油化工公司等等，都是相当大型的丁苯橡胶生产基地。橡胶制品业发展迅速, 各种橡胶制品产量都有大幅度

34、增长, 使得我国丁苯橡 胶的需求量不断增加。2011年需求量达到约105.0万t,其中乳聚丁苯橡胶的需 求量约为90.0万95.0万t,溶聚丁苯橡胶的需求量约为10.0万T5.0万t,乳聚丁苯橡胶仍将是我国丁苯橡胶消费的主要产品。6.2 丁苯橡胶生产的发展建议6.2.1 新建装置宜慎重随着我国多套新建或扩建丁苯橡胶装置的陆续建成投产, 到2011年我国丁 苯橡胶的生产能力达到约120.0万t /a,而届时的需求量只有约105.0万t /a,生产 能力将出现过剩, 因此今后新建生产装置应该慎重。6.2.2 调整产品结构, 加快新产品的开发和应用目前我国乳聚丁苯橡胶生产装置生产的品种还相当有限，有

35、些特殊性能的丁 苯橡胶还不能做到独立生产。有些产品仍然依靠进口, 今后随着国际市场一体化 进程的加剧, 国产丁苯橡胶产品品种将面临严重的挑战。因此应充分重视丁苯橡 胶新产品和新技术的开发工作, 充分利用已有的研究开发机构从事基础研究以 及战略研究工作, 努力开发新产品、新牌号,并使之系列化, 以提高国内产品的市 场占有率。6.2.3 应重视产品的加工应用研究丁苯橡胶生产企业应积极与下游企业相互结合, 共同进行产品的开发。使丁 苯橡胶的生产、开发与市场需求相结合。6.2.4 积极拓展出口市场随着国内多套新建或扩建丁苯橡胶生产装置的陆续投产, 国内的生产能力 将出现过剩, 加上世界丁苯橡胶的产能大

36、大过剩, 因此, 未来几年我国丁苯橡胶 的市场竞争将会更加激烈, 相关企业应该不断提高产品质量, 积极开发国外市场, 扩大出口,参与国际竞争。6.2.5 加快溶聚丁苯橡胶的应用开发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。因此, 在大力发展乳聚丁苯橡胶的同时, 应加快溶聚丁苯橡胶产品的开发和应用研究, 以增加产品品种,满足国内实际生 产的需求。致谢这次论文，经过查阅了一些资料和书刊，在老师和同学的帮助下我们顺利的 完成了。经过这次论文综述，使我受益匪浅，进一步加深

37、了对丁苯橡胶聚合方法 的了解，工艺流程的熟悉。丁苯橡胶的生产在高聚物合成工艺学里，拥有着成熟和年轻的魅力。其典型 的自由基低温乳液聚合工艺就像已经走过无数岁月并成为了一个成熟稳重的长 者。而以阴离子聚合为机理的溶液聚合又似一位刚刚成长的青年，即使发展历史 不够悠久，但前途无量。针对市场需求，在乳液聚合生产中不断完善甚至创新，积极研究溶液聚合相 关工艺。相信丁苯橡胶依然会创造橡胶届的奇迹。参考文献：1 赵德仁，张慰盛高聚物合成工艺学（第二版）M.北京：化学工业出版社,1997.2 于红军高分子化学及工艺学M.北京：化学工业出版社,2000.3 王久芬高聚物合成工艺M.北京：国防工业出版社,2005.4 侯文顺，杨宗伟高聚物生产技术M.北京：高等教育出版社,2007.5 聂恒凯.橡胶材料与配方M.北京：化学工业出版社,2004.6 崔小明.国内外丁苯橡胶的供需现状及发展前景J.化学工业,2008.7魏邦柱. 胶乳 乳液应用技术.北京 ：化学工业出版社，2002.8 韦军，刘方. 高分子合成工艺学.华东理工大学出版社，2011.9 杨清芝. 实用橡胶工业学.北京：化学工业出版社，2005.10 胡金生，曹同玉，刘庆普.乳液聚合 化学工业出版社，2003.