合成橡胶的生产过程课件

书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难03 八月 2024合成橡胶的生产过程合成橡胶的生产过程26 七月 2023合成橡胶的生产过程1书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难知识目标知识目标知识目标知识目标能力目标能力目标能力目标能力目标 1 1学习掌握橡胶的分类、性能及应用学习掌握橡胶的分类、性能及应用 2 2橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用掌握丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙掌握丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙能根据需要正确选择生产方法，并指导具能根据需要正确选择生产方法，并指导具体生产过程，合理确定工艺条件体生产过程，合理确定工艺条件知识目标能力目标1学习掌握橡胶的分类、性能及应用2橡胶、氯丁2书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 第一节第一节 概概 述述 橡胶是一种高橡胶是一种高橡胶是一种高橡胶是一种高分子弹性体，在外分子弹性体，在外分子弹性体，在外分子弹性体，在外力作用下能发生较力作用下能发生较力作用下能发生较力作用下能发生较大的形变，当外力大的形变，当外力大的形变，当外力大的形变，当外力解除后，又能迅速解除后，又能迅速解除后，又能迅速解除后，又能迅速恢复其原来形状。恢复其原来形状。恢复其原来形状。恢复其原来形状。含含义义 第一节 概 述 橡胶是一种高3书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型按按来源来源分类分类天然橡胶天然橡胶天然橡胶树、天然橡胶树、虫胶、虫胶、琥珀等琥珀等合成橡胶合成橡胶由单体合成由单体合成或天然高聚或天然高聚物改性获得物改性获得 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型按来源分类天然橡胶合成橡胶第一节 概述4书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型 是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工业用橡胶杂品；日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生业用橡胶杂品；日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生用品等。用品等。天天天天然然然然橡橡橡橡胶胶胶胶 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型 是从天然植物中采集出来的一种高5书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型 天然橡胶牛筋底，网天然橡胶牛筋底，网状填充给鞋帮提供最大限状填充给鞋帮提供最大限度的透气性度的透气性 天然橡胶手套天然橡胶手套(棉棉/腈内衬腈内衬)第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型 天然橡胶牛筋底，网状填充给鞋帮6书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型按按用途用途分类分类日常用品日常用品轮胎、胶带、轮胎、胶带、胶管、胶鞋等胶管、胶鞋等工业制品工业制品如胶辊、胶如胶辊、胶布、胶板、布、胶板、油封等油封等 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型按用途分类日常用品工业制品第一节 概述7书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型合成橡胶分合成橡胶分类类通用合成橡通用合成橡胶胶丁苯橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶等丁基橡胶等特种合成橡特种合成橡胶胶丁腈橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、硅橡胶、氟橡胶等氟橡胶等 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型合成橡胶分类通用合成橡胶特种合成橡胶第一节 8书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型 人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。业、国防、交通及日常生活中。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型 人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，9书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型轮胎制品轮胎制品轮胎制品轮胎制品 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型轮胎制品第一节 概述10书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、橡胶的类型一、橡胶的类型工业制品工业制品工业制品工业制品 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、橡胶的类型工业制品第一节 概述11书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难二、橡胶的特性二、橡胶的特性玻璃化温度玻璃化温度低低具有高弹性具有高弹性几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围围 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述二、橡胶的特性玻璃化温度低具有高弹性几种主要橡胶的玻璃化温度12书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难加入惰性填加入惰性填料、增强填料、增强填料等。料等。使线型橡胶使线型橡胶分子交联形分子交联形成立体网状成立体网状结构。结构。制品强度制品强度很低、弹性小、很低、弹性小、遇冷变硬、遇热遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶变软、遇溶剂溶解等，无使用价解等，无使用价值。值。三、橡胶的硫化与增强三、橡胶的硫化与增强 硫硫硫硫硫硫化化化化化化 目目目目目目的的的的的的 增增增增增增强强强强强强 方方方方方方法法法法法法 硫硫硫硫硫硫化化化化化化 实实实实实实质质质质质质 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述加入惰性填料、增强填料等。使线型橡胶分子交联形成立体网状结13书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难四、合成橡胶的生产过程四、合成橡胶的生产过程 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述四、合成橡胶的生产过程第一节 概述14书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 第二节丁苯橡胶第二节丁苯橡胶SBR丁苯橡胶：丁苯橡胶：丁苯橡胶：丁苯橡胶：由由由由1 1 1 1，3-3-3-3-丁二丁二丁二丁二烯与苯乙烯共聚而烯与苯乙烯共聚而烯与苯乙烯共聚而烯与苯乙烯共聚而得的高聚物，简称得的高聚物，简称得的高聚物，简称得的高聚物，简称SBRSBRSBRSBR，是一种产量，是一种产量，是一种产量，是一种产量和消耗量最大的通和消耗量最大的通和消耗量最大的通和消耗量最大的通用橡胶。用橡胶。用橡胶。用橡胶。第二节丁苯橡胶SBR丁苯橡胶：15书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 概概 述述 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 溶液聚合溶液聚合溶液聚合溶液聚合 乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合工业生产方法工业生产方法工业生产方法工业生产方法胶炭黑母橡胶胶炭黑母橡胶低温充油丁苯低温充油丁苯橡橡低温丁苯橡胶低温丁苯橡胶低温充油丁苯橡低温充油丁苯橡胶胶高温丁苯橡胶高温丁苯橡胶黑母橡胶黑母橡胶低温丁苯橡胶低温丁苯橡胶炭炭高苯乙烯丁苯橡高苯乙烯丁苯橡胶胶液体丁苯橡胶液体丁苯橡胶羧基丁苯橡胶羧基丁苯橡胶醇烯溶液聚丁苯醇烯溶液聚丁苯橡胶橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶烷基锂溶液聚烷基锂溶液聚丁苯橡胶丁苯橡胶高反式聚高反式聚1 1，4-4-丁苯橡胶丁苯橡胶锡偶联溶液聚锡偶联溶液聚广泛广泛广泛广泛应应应应用用用用 概 述第二节 丁苯橡胶溶液聚合乳液聚合工16书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 一、主要原料一、主要原料一、主要原料一、主要原料1,3-1,3-丁二烯丁二烯CH2CHCHCH21苯乙烯苯乙烯 CH2CH2 最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，性质活泼，容易发生自聚反应，在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，性质活泼，容易发生自聚反应，在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。无色或微黄色易燃液体，化学性质非常活泼，能进行均聚合，也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。无色或微黄色易燃液体，化学性质非常活泼，能进行均聚合，也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶一、主要原17书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺聚合原理聚合原理-自由基共聚合自由基共聚合 1 1生产工艺生产工艺-典型配方典型配方 2 2原料及辅助材料原料及辅助材料配方配方I配方配方II单体单体丁二烯丁二烯7072苯乙烯苯乙烯3028相对分子质量调节剂相对分子质量调节剂叔十烷基硫醇叔十烷基硫醇0.200.16介质介质水水200195乳化剂乳化剂歧化松香酸钢歧化松香酸钢4.54.62烷基芳基磺酸钠烷基芳基磺酸钠0.15引发剂引发剂体系体系过氧化物过氧化物过氧化氢对孟烷过氧化氢对孟烷0.080.06-0.12活化剂活化剂还原剂还原剂硫酸亚铁硫酸亚铁0.050.01雕白粉雕白粉0.150.04-0.10螯合剂螯合剂EDTA0.0350.01-0.025缓冲剂缓冲剂磷酸钠磷酸钠0.080.24-0.45反应条件反应条件聚合温度聚合温度55转化率，转化率，%6060聚合时间，聚合时间，h7-127-10低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶二、生产原18书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺生产工艺生产工艺-聚合条件聚合条件 3 3单体纯度：单体纯度：99%99%引发剂：氧化引发剂：氧化-还原引发体系还原引发体系乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂乳化剂：脂肪酸皂或歧化松香酸皂分子量调节剂：分子量调节剂：十二烷基硫醇十二烷基硫醇聚合温度聚合温度:5:5或更低或更低防老剂：对苯二防老剂：对苯二酚酚填充油：液态烃（芳烃、环烷烃）填充油：液态烃（芳烃、环烷烃）防老剂防老剂 ：胺类防老剂：胺类防老剂转化率：转化率：60%60%70%70%，聚合时间：控制在聚合时间：控制在7 712h12h低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶二、生产原19书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺工艺流程工艺流程-原料准备、聚合过程、单体回收、分离、后处理等。原料准备、聚合过程、单体回收、分离、后处理等。4 4低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶二、生产原20书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺流程说明流程说明 5 5聚合系统：聚合系统：8 81212台聚合釜串台聚合釜串联联搅拌形式：框式搅拌形式：框式干燥：双层履带式干燥：双层履带式传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器反应终点：根据门尼粘度和单体转化率来控反应终点：根据门尼粘度和单体转化率来控制制 转化率：根据取样测定固体含量来计算。转化率：根据取样测定固体含量来计算。门尼粘度：根据产品指标要求实际取样测定来确定门尼粘度：根据产品指标要求实际取样测定来确定氨气液氨聚 合釜TRCA蓄集器管道低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶二、生产原21书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺单体回收注意问题单体回收注意问题 6 6 产生泡沫产生泡沫产生泡沫产生泡沫 加入硅油加入硅油或聚乙二醇或聚乙二醇等消泡剂等消泡剂 定期清洗定期清洗粘附在器壁粘附在器壁上聚合物；上聚合物；设置两个脱设置两个脱苯乙烯塔切苯乙烯塔切换使用换使用 采用药剂采用药剂处理或加入处理或加入亚硝酸钠、亚硝酸钠、碘、硝酸等碘、硝酸等抑制剂抑制剂产生凝集物产生凝集物 产生爆聚物产生爆聚物产生爆聚物产生爆聚物低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶二、生产原22书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途丁苯橡胶的结构丁苯橡胶的结构丁苯橡胶的结构丁苯橡胶的结构丁苯橡胶类型丁苯橡胶类型宏观结构宏观结构微观结构微观结构支化支化凝胶凝胶MnMnHIHIPSPS，%顺式顺式反式反式乙烯基乙烯基低温乳液聚合丁苯橡胶低温乳液聚合丁苯橡胶高温乳液聚合丁苯橡胶高温乳液聚合丁苯橡胶中等中等大量大量少量少量多多1000001000001000001000004-64-67.57.523.523.523.423.49.59.516.616.6555546.346.3121213.713.7 典型丁苯橡胶的结构特征典型丁苯橡胶的结构特征典型丁苯橡胶的结构特征典型丁苯橡胶的结构特征 是一种不饱和烯烃高聚物，其玻璃化温度取决于苯是一种不饱和烯烃高聚物，其玻璃化温度取决于苯乙烯均聚物的含量。乙烯均聚物的含量。低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶三、丁苯橡23书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途丁苯橡胶的性能丁苯橡胶的性能丁苯橡胶的性能丁苯橡胶的性能性性 能能优点优点 胶料不易烧焦和胶料不易烧焦和过硫；高温耐磨性好，过硫；高温耐磨性好，适用于乘用胎；加工适用于乘用胎；加工过程中不易过炼，可过程中不易过炼，可塑度均匀，硫化橡胶塑度均匀，硫化橡胶硬度变化小；充油橡硬度变化小；充油橡胶的加工性能好；容胶的加工性能好；容易与其他橡胶并。易与其他橡胶并。缺点缺点缺点缺点 强度低，需加高强度低，需加高活性补强剂；加配合活性补强剂；加配合剂难度大；滞后损失剂难度大；滞后损失大，生热高，弹性低，大，生热高，弹性低，耐寒性也稍差，但充耐寒性也稍差，但充油后可以降低生热；油后可以降低生热；热撕裂性能差。热撕裂性能差。低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶三、丁苯橡24书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难六大丁苯橡六大丁苯橡胶系列胶系列低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途110001000系列（高温乳聚丁苯胶）系列（高温乳聚丁苯胶）11001100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）2315001500系列（低温乳聚丁苯胶）系列（低温乳聚丁苯胶）16001600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）4517001700系列（低温乳聚充油丁苯胶）系列（低温乳聚充油丁苯胶）1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）6六大丁苯橡胶系列低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁25书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺 第二节第二节第二节第二节 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途三、丁苯橡胶的结构、性能及用途丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途汽车零件汽车零件电线和电缆包皮电线和电缆包皮胶管和胶鞋胶管和胶鞋轮轮胎行胎行业业低温丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺第二节 丁苯橡胶三、丁苯橡26书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 第三节顺丁橡胶第三节顺丁橡胶顺丁橡胶：顺丁橡胶：顺丁橡胶：顺丁橡胶：以以以以13-13-13-13-丁二烯丁二烯丁二烯丁二烯为单体，经配位聚为单体，经配位聚为单体，经配位聚为单体，经配位聚合而得到的高顺式合而得到的高顺式合而得到的高顺式合而得到的高顺式聚丁二烯高分子弹聚丁二烯高分子弹聚丁二烯高分子弹聚丁二烯高分子弹性体。是世界上仅性体。是世界上仅性体。是世界上仅性体。是世界上仅次于丁苯橡胶的通次于丁苯橡胶的通次于丁苯橡胶的通次于丁苯橡胶的通用合成橡胶。用合成橡胶。用合成橡胶。用合成橡胶。BR 生产方法生产方法生产方法生产方法连续式连续式连续式连续式溶液聚合法溶液聚合法溶液聚合法溶液聚合法 第三节顺丁橡胶顺丁橡胶：BR生产方法连续式溶液聚合法27书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 第三节顺丁橡胶第三节顺丁橡胶 顺丁橡胶工业生产新技顺丁橡胶工业生产新技术是中国科学院兰州化学物术是中国科学院兰州化学物理所、长春应化所、山西煤理所、长春应化所、山西煤化所与常州炼油厂和有关设化所与常州炼油厂和有关设计单位共同开发的，于计单位共同开发的，于19721972年初在北京燕山石化公司建年初在北京燕山石化公司建立了第一套万吨级生产装置立了第一套万吨级生产装置。第三节顺丁橡胶 顺丁橡胶工业生产新技术是中国科学28书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 第三节顺丁橡胶第三节顺丁橡胶顺顺顺顺丁丁丁丁橡橡橡橡胶胶胶胶生生生生产产产产 第三节顺丁橡胶顺丁橡胶生产29书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 溶剂溶剂溶剂溶剂 单体单体单体单体 引发剂引发剂引发剂引发剂 防老剂防老剂防老剂防老剂 终止剂终止剂终止剂终止剂一、主要原一、主要原料料顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺第三节 顺丁橡胶溶剂单体引发剂30书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 1.1.1.1.单体单体单体单体1,3-1,3-丁二烯丁二烯CH2CHCHCH2 最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，性质活泼，容易发生自聚反应，在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，性质活泼，容易发生自聚反应，在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺第三节 顺丁橡胶 1.单体131书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 LiLi系系系系组成简单，活性高、用量少，聚合组成简单，活性高、用量少，聚合易控制，聚合后需除掉，加工性能差。易控制，聚合后需除掉，加工性能差。TiTi系系系系产物为线型结构，聚合速度快，可大量充产物为线型结构，聚合速度快，可大量充油和充炭黑；相对分子质量分布窄，加工油和充炭黑；相对分子质量分布窄，加工性能不好，有碘较贵。性能不好，有碘较贵。2.2.引发剂引发剂引发剂引发剂顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较宽，易顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较宽，易于加工；可以提高单体浓度和聚合温度。于加工；可以提高单体浓度和聚合温度。i i系系系系顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较顺式含量高，质量均匀，相对分子质量分布较宽，易于加工；支化度高。宽，易于加工；支化度高。系系系系顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺第三节 顺丁橡胶Li系组成简单32书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 主引发剂主引发剂主引发剂主引发剂 环烷酸镍环烷酸镍 第三组分第三组分第三组分第三组分 三氟化硼三氟化硼三氟化硼三氟化硼 乙醚络合物乙醚络合物乙醚络合物乙醚络合物 i i系系系系 三异丁基铝三异丁基铝三异丁基铝三异丁基铝 助引发剂助引发剂助引发剂助引发剂 顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺第三节 顺丁橡胶 主引发剂 33书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 溶溶溶溶 剂剂剂剂 防老剂防老剂防老剂防老剂 终止剂终止剂终止剂终止剂 常用纯度常用纯度常用纯度常用纯度95%95%95%95%乙醇乙醇乙醇乙醇 常用常用常用常用2 2 2 2，6-6-6-6-二叔丁基二叔丁基二叔丁基二叔丁基-4-4-4-4-甲基苯酚甲基苯酚甲基苯酚甲基苯酚（简称（简称（简称（简称264264264264）常用有苯、常用有苯、常用有苯、常用有苯、甲苯、甲苯甲苯、甲苯甲苯、甲苯甲苯、甲苯-庚烷、溶庚烷、溶庚烷、溶庚烷、溶剂油（简称剂油（简称剂油（简称剂油（简称C C C C6 66 6油或油或油或油或 抽余油）抽余油）抽余油）抽余油）等等等等顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺第三节 顺丁橡胶 溶 34书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺 聚合原理聚合原理-配位聚合配位聚合 1 1生产工艺生产工艺-典型配方典型配方 2 2聚合压力聚合压力配方丁油浓度丁油浓度121215g/ml15g/ml铝铝/丁丁1.0101.0104 4铝铝/硼硼0.250.25铝铝/镍镍3 38 8聚合温度聚合温度首釜首釜95950.45MPa0.45MPa95%95%收率收率配方硼硼/丁丁2.0102.0104 4醇醇/铝铝6 6防老剂防老剂/丁丁0.79%0.79%1.0%1.0%末釜末釜100100转化率转化率85%85%1.045t 1.045t 每吨胶消耗丁每吨胶消耗丁二烯二烯镍镍/丁丁聚合温度聚合温度2.0102.0105 5顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺第三节 顺丁橡胶 二、生35书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺 生产工艺生产工艺-聚合条件聚合条件 3 3原料精原料精制制单体和溶剂中的杂质，需除去。单体和溶剂中的杂质，需除去。跃升反跃升反应应获得高分子量得产品。获得高分子量得产品。粘度问题粘度问题如何降低反应体系的粘度？如何降低反应体系的粘度？聚合速聚合速 率率引发剂的组分、用量、反应温度引发剂的组分、用量、反应温度。第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 二、生产原理与工艺 生产36书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺 生产工艺生产工艺-聚合条件聚合条件 3 3生产控制生产控制门尼粘度控制在（门尼粘度控制在（45455050）55左右左右溶剂选溶剂选择择甲苯的溶解能力最好，但搅拌不利；而甲苯的溶解能力最好，但搅拌不利；而溶剂油溶剂油成本低，来源丰富，易回收；但易产生挂胶。成本低，来源丰富，易回收；但易产生挂胶。聚合温度聚合温度生产中常采用在釜顶充冷油来带走反应热生产中常采用在釜顶充冷油来带走反应热.引发剂引发剂陈化方陈化方式式对引发剂的活性有很大影响。主要有三对引发剂的活性有很大影响。主要有三元陈化、双二元陈化、元陈化、双二元陈化、稀硼单加稀硼单加三种。三种。第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 二、生产原理与工艺 生产37书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺 4 4工艺流程工艺流程-原料准备、引发剂配制、聚合、分离回收、后处理等。原料准备、引发剂配制、聚合、分离回收、后处理等。172893101521222623323334353739121116161616294613514171820192527303631384041424544434647482428Ni组分组分Al组分组分去单体去单体回收回收丁二烯丁二烯溶剂油溶剂油蒸汽蒸汽溶剂回收溶剂回收水处理水处理稀释剂稀释剂B组分组分乙醇乙醇,防老剂防老剂水水4950入库入库33 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 二、生产原理与工艺 4工38书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺二、生产原理与工艺 5 5生产中存在的问题生产中存在的问题-挂胶现象挂胶现象挂胶现象挂胶现象(聚合中普遍性问题聚合中普遍性问题聚合中普遍性问题聚合中普遍性问题)危害危害 挂胶发生在搅拌轴、釜壁上及管道内壁，严重影响聚挂胶发生在搅拌轴、釜壁上及管道内壁，严重影响聚合，产生产事故，甚至停车。合，产生产事故，甚至停车。产生产生原因原因1.1.原料纯度；原料纯度；2.2.催化剂种类和用量：催化剂种类和用量：/，挂胶严重；，挂胶严重；3.3.溶剂种类与用量；溶剂种类与用量；4.4.聚合温度：聚合温度：TT，挂胶严重；，挂胶严重；5.5.聚合釜聚合釜结构、搅拌情况及釜壁光洁度。结构、搅拌情况及釜壁光洁度。解决解决办法办法1.1.提高原料的纯度，除去提高原料的纯度，除去H H2 2O O、O O2 2等杂质；等杂质；2.2.减少催化剂用减少催化剂用量，量，/=0.3=0.30.70.7；3.3.选择溶解性能好的溶剂；选择溶解性能好的溶剂；4.4.严格控制首釜转化率严格控制首釜转化率40-50%40-50%。5.5.定期人工清釜或涂防挂胶定期人工清釜或涂防挂胶剂。剂。顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺 第三节 顺丁橡胶 二、39书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶的结构、性能及用途顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 一、一、一、一、结结结结 构构构构 高顺式高顺式(96(9698%)98%)丁二烯橡胶，丁二烯橡胶，分子结构比较规整，十分分子结构比较规整，十分“柔软柔软”.”.顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节 顺丁橡胶 40书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶的结构、性能及用途顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 二、二、性性 能能 顺丁橡胶的优点顺丁橡胶的优点1高弹性高弹性弹性最高弹性最高滞后损失和生热小滞后损失和生热小使用寿命长使用寿命长低温性能好低温性能好玻璃化温度（玻璃化温度（-105-105）低，寒带地区使用。）低，寒带地区使用。耐磨性能优异耐磨性能优异适用需耐磨的轮胎、鞋底、鞋后跟等。适用需耐磨的轮胎、鞋底、鞋后跟等。耐屈挠性优异耐屈挠性优异耐动态裂口生成性能良好。耐动态裂口生成性能良好。填充性好填充性好有利于降低胶料成本。有利于降低胶料成本。混炼时抗破碎能力强混炼时抗破碎能力强可延长混炼时间可延长混炼时间与其他弹性体的相容性好与其他弹性体的相容性好与天然橡胶、丁苯橡胶及氯丁橡胶都与天然橡胶、丁苯橡胶及氯丁橡胶都 能互溶能互溶模内流动性好模内流动性好制品缺胶情况少。制品缺胶情况少。吸水性低吸水性低小于天然橡胶和丁苯橡胶。小于天然橡胶和丁苯橡胶。顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节 顺丁橡胶 41书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶的结构、性能及用途顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 二、二、性性 能能 顺丁橡胶的缺点顺丁橡胶的缺点2 拉伸强度与撕裂强度较低拉伸强度与撕裂强度较低表面多不耐刺，较易刮伤。表面多不耐刺，较易刮伤。抗湿滑性不良抗湿滑性不良车速高、路面平滑或湿路面上使用时易造成车速高、路面平滑或湿路面上使用时易造成 轮胎打滑。轮胎打滑。加工性能欠佳加工性能欠佳在辊筒上的加工性能对温度较敏感，温度高在辊筒上的加工性能对温度较敏感，温度高 时易产生脱辊现象。时易产生脱辊现象。粘性较差粘性较差在轮胎胎面胶中，用量太高时，胎面接头稍有困在轮胎胎面胶中，用量太高时，胎面接头稍有困 难。难。较易冷流较易冷流生胶或未硫化的胶料在存放时较易流动。生胶或未硫化的胶料在存放时较易流动。顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节 顺丁橡胶 42书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难顺丁橡胶的结构、性能及用途顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节第三节第三节第三节 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 三、三、用用 途途 主要用于制造轮胎中的胎面胶和胎侧胶，约主要用于制造轮胎中的胎面胶和胎侧胶，约占占80%80%以上；其他有自行车外胎、鞋底、输送带覆以上；其他有自行车外胎、鞋底、输送带覆盖胶、电线绝缘胶料、胶管、体育用品（高尔夫球）盖胶、电线绝缘胶料、胶管、体育用品（高尔夫球）、胶布、腻子、涂漆、漆布等。、胶布、腻子、涂漆、漆布等。顺丁橡胶的结构、性能及用途 第三节 顺丁橡胶 43书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶异戊橡胶（异戊橡胶（IR）以异戊二烯为单体经过配位聚合以异戊二烯为单体经过配位聚合而得到的聚顺而得到的聚顺1 1，4-4-异戊二烯弹性体，异戊二烯弹性体，又称为又称为“合成天然橡胶合成天然橡胶”。是世界上次于丁苯橡胶、顺丁橡是世界上次于丁苯橡胶、顺丁橡胶而居于第三位的合成橡胶。胶而居于第三位的合成橡胶。第四节异戊橡胶异戊橡胶（IR）44书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、主一、主 要要 原原 料料单单 体体 异戊二烯异戊二烯具有活泼的共轭双键，可以进行取代、加成、成环和聚合反应。贮存时要加入0.005%以上的叔丁基邻苯二酚或对苯二酚等阻聚剂 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 一、主 要 原 料单 体 异戊二烯具有活泼的共45书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难一、主一、主 要要 原原 料料我国：(第三种)克服了Ti系凝胶含量高，挂胶严重，非均相引发剂体系加料困难等弱点，顺式-1，4-结构含量为93%94%，最高达97%。第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 引发剂引发剂体系体系 LiLi系系系系LiC4H9 TiTi系系系系TiCl4和AlR3Ln(naph)3-Al(C2H5)3-Al(C2H5)2ClNd(RCOO)3-Al(C2H5)3-Al2(C2H5)3Cl3 有机酸稀土盐有机酸稀土盐有机酸稀土盐有机酸稀土盐 三元引发体系三元引发体系三元引发体系三元引发体系一、主 要 原 料我国：(第三种)克服了Ti系凝胶含量高，挂46书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难二、异戊橡胶的生产原理与工艺二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 1 1 1 1、聚合原理及实施方法、聚合原理及实施方法、聚合原理及实施方法、聚合原理及实施方法聚合聚合原理原理配位聚合配位聚合实施实施方法方法连续连续溶液聚合溶液聚合二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶 1、聚47书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难二、异戊橡胶的生产原理与工艺二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 2 2异戊橡胶生产工艺异戊橡胶生产工艺生产生产过程过程体系浓度控制、传热、反应体系浓度控制、传热、反应终止、凝集、干燥等。终止、凝集、干燥等。二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶 2异48书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难二、异戊橡胶的生产原理与工艺二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 2 2异戊橡胶生产工艺异戊橡胶生产工艺128101115171397654312异异 戊戊 二二烯烯1618192014引发剂引发剂防老剂防老剂去回收车间去回收车间溶剂溶剂包包 装装入库入库水水蒸蒸汽汽二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶 2异49书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难二、异戊橡胶的生产原理与工艺二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 2 2异戊橡胶生产工艺异戊橡胶生产工艺注意注意不同引发剂体系不同引发剂体系操作条件不同操作条件不同Ti系系配比以配比以Al/TiAl/Ti1111时最佳，配制温时最佳，配制温度越低，引发剂活性越大。在不同度越低，引发剂活性越大。在不同溶剂（脂肪烃类、芳烃）凝胶的产溶剂（脂肪烃类、芳烃）凝胶的产生不同生不同Li系系线性，相对分子质量与天然橡胶线性，相对分子质量与天然橡胶相近；无凝胶，转化率高，顺式相近；无凝胶，转化率高，顺式-1 1，4 4含量低。含量低。二、异戊橡胶的生产原理与工艺 第四节异戊橡胶 2异50书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难三、异戊橡胶的结构、性能及用三、异戊橡胶的结构、性能及用途途 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 性能与天然橡胶相似，是一种性能与天然橡胶相似，是一种综合性能好的通用合成橡胶。综合性能好的通用合成橡胶。1.1.顺式顺式-1-1，4 4含量（含量（92%92%97%97%），天然橡胶高（），天然橡胶高（98%98%）；）；2.2.结晶性能低于天然橡胶；结晶性能低于天然橡胶；3.3.相对分子质量低于天然橡胶，并且带部分支链和凝胶。相对分子质量低于天然橡胶，并且带部分支链和凝胶。4.4.质量均一，纯度高；质量均一，纯度高；5.5.混炼加工简便；混炼加工简便；6.6.颜色浅；颜色浅；7.7.膨胀和收缩小；膨胀和收缩小；8.8.流动性好的优点。流动性好的优点。9.9.单独使用，也可与天然橡胶、顺丁橡胶等配合使用。单独使用，也可与天然橡胶、顺丁橡胶等配合使用。三、异戊橡胶的结构、性能及用途 第四节异戊橡胶 51书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难三、异戊橡胶的结构、性能及用三、异戊橡胶的结构、性能及用途途 第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶第四节异戊橡胶 用用 途途 主要用于作轮胎的胎面胶、主要用于作轮胎的胎面胶、胎体胶和胎侧胶，以及胶鞋、胶胎体胶和胎侧胶，以及胶鞋、胶带、胶粘剂、工艺橡胶制品、浸带、胶粘剂、工艺橡胶制品、浸渍橡胶制品及医疗、食品用橡胶渍橡胶制品及医疗、食品用橡胶制品等。制品等。三、异戊橡胶的结构、性能及用途 第四节异戊橡胶 52书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 乙丙橡胶（乙丙橡胶（EPREPR）以以乙烯、丙烯乙烯、丙烯为主要单体，适量为主要单体，适量加入第三单体，在齐格勒加入第三单体，在齐格勒-纳塔引发剂纳塔引发剂作用下共聚而得的高分子弹性体。作用下共聚而得的高分子弹性体。仅次于异戊橡胶，居合成橡胶第仅次于异戊橡胶，居合成橡胶第四位。四位。第五节乙丙橡胶 乙丙橡胶（EPR）53书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 1 1乙烯和丙烯乙烯和丙烯 微量杂质可严重影响聚微量杂质可严重影响聚合过程，故纯度要求很高。合过程，故纯度要求很高。一、主要原料 第五节乙丙橡胶 1乙烯和丙烯54书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 加入目的：加入目的：保证乙丙橡胶的硫化。保证乙丙橡胶的硫化。2 2第三单体第三单体 一、主要原料 第五节乙丙橡胶 加入55书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶（1 1）对第三单体的原则要求）对第三单体的原则要求 要有适宜的聚合性能；要有适宜的聚合性能；第三单体的两个双键应该具有不同的反应性能；第三单体的两个双键应该具有不同的反应性能；第三单体的加入对聚合速度和产物相对分子质量第三单体的加入对聚合速度和产物相对分子质量不要有影响；不要有影响；第三单体的相对分子质量不宜过大；第三单体的相对分子质量不宜过大；价格便宜。价格便宜。2 2第三单体第三单体 一、主要原料 第五节乙丙橡胶（1）对第三单体的56书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶（2 2）决定第三单体性能的结构因素）决定第三单体性能的结构因素 对第三单体的评价：聚合性能对第三单体的评价：聚合性能(竞聚率竞聚率)和硫化性能。这两个性能都是由其结构所决定和硫化性能。这两个性能都是由其结构所决定的。的。2 2第三单体第三单体 一、主要原料 第五节乙丙橡胶（2）决定第三单体57书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶（3 3）常用的第三单体）常用的第三单体双环戊二烯双环戊二烯:价格最低、聚合性能活泼、硫化速价格最低、聚合性能活泼、硫化速度度 慢。有两种异构体（桥环式和挂环慢。有两种异构体（桥环式和挂环 式）式）乙叉降冰片烯：乙叉降冰片烯：聚合性能好、共聚速度快、硫聚合性能好、共聚速度快、硫 化、速度很快，硫化胶性能也很化、速度很快，硫化胶性能也很 好。工业应用最广泛。好。工业应用最广泛。2 2第三单体第三单体 一、主要原料 第五节乙丙橡胶（3）常用的第三单58书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 3 3引发剂引发剂（1 1）引发剂体系）引发剂体系主要：主要：V-AlV-Al体系体系分为：分为：均相均相和和非均相非均相 一、主要原料 第五节乙丙橡胶 3引发剂（159书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 3 3引发剂引发剂（2 2）非均相引发剂体系）非均相引发剂体系 由烷基铝和金属钒化物所组成的配位络合引由烷基铝和金属钒化物所组成的配位络合引发剂，最常用的烷基铝有：发剂，最常用的烷基铝有：Al(C2H5)3、Al(i-C4H9)3、Al(C6H13)3；常用的钒化物有：常用的钒化物有：VCl4、VOCl3、V(OOCCH3)3等等。一、主要原料 第五节乙丙橡胶 3引发剂（260书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 3 3引发剂引发剂（3 3）均相引发剂体系）均相引发剂体系 由至少含有一个卤原子的烷基铝与钒化物组成由至少含有一个卤原子的烷基铝与钒化物组成的配位络合，采用较多的有：的配位络合，采用较多的有：VOCl3Al(C2H5)2Cl、VOCl3Al(i-C4H9)2Cl、VOCl31/2Al2(C2H5)3Cl3等。等。一、主要原料 第五节乙丙橡胶 3引发剂（361书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 3 3引发剂引发剂（4 4）烷基铝的作用）烷基铝的作用 还原高价态的钒（由还原高价态的钒（由V V4V4V3 3），使其具有形成配位络），使其具有形成配位络合物的引发活性。合物的引发活性。Al/V Al/V5 51515时活性最高。时活性最高。一、主要原料 第五节乙丙橡胶 3引发剂（462书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 3 3引发剂引发剂（5 5）钒引发剂的缺点）钒引发剂的缺点 寿命短、引发效率低。为了寿命短、引发效率低。为了克服此缺点，一般采用向引发剂克服此缺点，一般采用向引发剂体系加入活化剂，以提高钒的引体系加入活化剂，以提高钒的引发效率，从而降低钒引发剂的用发效率，从而降低钒引发剂的用量。量。一、主要原料 第五节乙丙橡胶 3引发剂（563书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 一、主要原料一、主要原料 第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶第五节乙丙橡胶 3 3引发剂引发剂（6 6）活化剂的作用）活化剂的作用：增加经济效益，使产品中的钒含量增加经济效益，使产品中的钒含量降低，改善了产品的电性能；另外，活化降低，改善了产品的电性能；另外，活化剂还起到了调节产物相对分子质量的作用，剂还起到了调节产物相对分子质量的作用，达到了改善橡胶加工的性能的目的。但在达到了改善橡胶加工的性能的目的。但在使用