合成橡胶-丁基橡胶.pdf

高分子材料高分子材料高分子材料高分子材料 丁基橡胶丁基橡胶丁基橡胶丁基橡胶 大连理工大学大连理工大学 2010 05 07 丁基橡胶和卤化丁基橡胶丁基橡胶和卤化丁基橡胶丁基橡胶和卤化丁基橡胶丁基橡胶和卤化丁基橡胶 丁基橡胶 丁基橡胶 丁基橡胶 丁基橡胶 IIRIIR 丁基橡胶 世界上第四大合成橡胶 1943年 美国 淤浆法丁基橡胶工业化 1961年 美Exxon 氯化丁基工业化 1971年 加Polysar 溴化丁基工业化 1982年 前苏联 溶液法丁基橡胶工业化 1954年 美Exxon收购美国丁基橡胶装置 1990年 德Bayer收购Polysar丁基装置 1999年 燕化 意PI公司引进丁基技术 丁基橡胶的基本性能丁基橡胶的基本性能丁基橡胶的基本性能丁基橡胶的基本性能 极好的气密性极好的气密性 优良的耐热老化性优良的耐热老化性 较高的阻尼性较高的阻尼性 能量吸收性 耐化学稳定性 耐天候性 耐臭氧 性 不足不足不足不足 硫化速度慢 粘性差 共混配伍性差 丁基橡胶的气密性丁基橡胶的气密性丁基橡胶的气密性丁基橡胶的气密性 丁基橡胶的阻尼性丁基橡胶的阻尼性丁基橡胶的阻尼性丁基橡胶的阻尼性 丁基橡胶的耐热性丁基橡胶的耐热性丁基橡胶的耐热性丁基橡胶的耐热性 丁基橡胶的化学品稳定性丁基橡胶的化学品稳定性丁基橡胶的化学品稳定性丁基橡胶的化学品稳定性 丁基橡胶和卤化丁基橡胶的用途丁基橡胶和卤化丁基橡胶的用途丁基橡胶和卤化丁基橡胶的用途丁基橡胶和卤化丁基橡胶的用途 北美丁基橡胶消费结构北美丁基橡胶消费结构北美丁基橡胶消费结构北美丁基橡胶消费结构 我国丁基橡胶消费结构我国丁基橡胶消费结构我国丁基橡胶消费结构我国丁基橡胶消费结构 世界卤化丁基橡胶消费比例世界卤化丁基橡胶消费比例世界卤化丁基橡胶消费比例世界卤化丁基橡胶消费比例 丁基橡胶生产工艺丁基橡胶生产工艺丁基橡胶生产工艺丁基橡胶生产工艺 淤浆法淤浆法淤浆法淤浆法 美国Exxon公司 德国Bayer公司 溶液法溶液法溶液法溶液法 俄罗斯陶里亚蒂 Togliatti 合成橡胶公司 世界丁基橡胶生产装置和能力世界丁基橡胶生产装置和能力世界丁基橡胶生产装置和能力世界丁基橡胶生产装置和能力 丁基橡胶淤浆法工艺丁基橡胶淤浆法工艺丁基橡胶淤浆法工艺丁基橡胶淤浆法工艺 阳离子共聚合 异丁烯 少量异戊二烯 稀释剂 氯甲烷 引发体系 H2O AlCl3 低温 100 左右 反应液 异丁烯 97 98 异戊二烯 2 0 3 5 氯甲烷 25 两级制冷两级制冷两级制冷两级制冷 丁基橡胶低温聚合温度 115 110 第一级制冷 40 常压 制冷剂 丙烯 第二级制冷 115 110 制冷剂 乙烯 常压 102 负压 115 110 淤浆聚合淤浆聚合淤浆聚合淤浆聚合 粘度低 热阻小 易于强制 循环 迅速导出反应热 聚合温度对分子量的影响聚合温度对分子量的影响聚合温度对分子量的影响聚合温度对分子量的影响 单体浓度对分子量的影响单体浓度对分子量的影响单体浓度对分子量的影响单体浓度对分子量的影响 异戊二烯含量对分子量的影响异戊二烯含量对分子量的影响异戊二烯含量对分子量的影响异戊二烯含量对分子量的影响 转化率对异戊二烯含量的影响转化率对异戊二烯含量的影响转化率对异戊二烯含量的影响转化率对异戊二烯含量的影响 淤浆稳定化技术淤浆稳定化技术淤浆稳定化技术淤浆稳定化技术 减少挂胶 避免溢流管堵塞 界面稳定剂 防止胶粒聚结 亲液部分 与氯甲烷相溶 憎液部分 与丁基橡胶相溶 调节剂 调节聚合反应过程 消除热点 减少低分子量聚合物生成 杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响 杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响 杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响 杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响杂质对异丁烯聚合过程的影响 丁基橡胶淤浆法工艺丁基橡胶淤浆法工艺丁基橡胶淤浆法工艺丁基橡胶淤浆法工艺 聚合工段 丙烯 乙烯两级冷却 聚合反应 快速完成 干燥后处理工段 振动 挤压脱水 膨胀 干燥 压片 称量 包装 回收精制工段 回收未反应的单体和氯甲 烷气体 单体转化率在80 90 之间 清釜工段 低聚物在反应釜内壁上挂胶 丁基橡胶生产工艺流程图丁基橡胶生产工艺流程图丁基橡胶生产工艺流程图丁基橡胶生产工艺流程图 引发剂配置工段引发剂配置工段引发剂配置工段引发剂配置工段 聚合工段聚合工段聚合工段聚合工段 凝聚工段凝聚工段凝聚工段凝聚工段 后处理工段后处理工段后处理工段后处理工段 溶剂回收精制溶剂回收精制溶剂回收精制溶剂回收精制 丁基橡胶溶液法生产工艺丁基橡胶溶液法生产工艺丁基橡胶溶液法生产工艺丁基橡胶溶液法生产工艺 溶剂 异戊烷 氯乙烷混合溶剂 毒性低 温度 80 70 可以在较高温度下聚 合 能耗降低 运行周期长 400 500hr 异丁烯单体转化率 20 30 胶液中 聚合物的含量一般为10 溶剂体系对分子量分布影响较大 混合溶 剂可以改善分子量分布 减少支化 丁基橡胶溶液法生产工艺流程丁基橡胶溶液法生产工艺流程丁基橡胶溶液法生产工艺流程丁基橡胶溶液法生产工艺流程 丁基橡胶生产工艺比较丁基橡胶生产工艺比较丁基橡胶生产工艺比较丁基橡胶生产工艺比较 溴化丁基橡胶的特性溴化丁基橡胶的特性溴化丁基橡胶的特性溴化丁基橡胶的特性 硫化速度快 与天然像胶 丁苯橡胶的相容性相容性能好 与天然橡胶 丁苯橡胶的粘接性粘接性能提高 可单独用氧化锌硫化 硫化方式多样化 有较好的耐热性 逐渐取代IIR 子午线轮胎 斜交轮胎 胎 侧 耐热内胎 容器衬里 药品瓶塞 机 器衬垫 BIIRBIIR 通用和卤化丁基橡胶硫化速度通用和卤化丁基橡胶硫化速度通用和卤化丁基橡胶硫化速度通用和卤化丁基橡胶硫化速度 通用和卤化丁基橡胶通用和卤化丁基橡胶通用和卤化丁基橡胶通用和卤化丁基橡胶 耐热性能耐热性能耐热性能耐热性能 卤化丁基橡胶生产工艺卤化丁基橡胶生产工艺卤化丁基橡胶生产工艺卤化丁基橡胶生产工艺 丁基橡胶与卤化剂反应的产物 卤化反应 氯化和溴化反应 卤化反应工艺 干法 湿法 卤化剂 单质氯和溴 氯化剂氯化剂氯化剂氯化剂 磺酰氯 磺酰氯 磺酰氯 磺酰氯 N N N N 氯化琥珀亚胺 氯化琥珀亚胺 氯化琥珀亚胺 氯化琥珀亚胺 1 31 31 31 3 二氯二氯二氯二氯 5 5 5 5 5 5 5 5 二甲基己内酰脲碘苯氯 一氯化碘 二二甲基己内酰脲碘苯氯 一氯化碘 二二甲基己内酰脲碘苯氯 一氯化碘 二二甲基己内酰脲碘苯氯 一氯化碘 二 氯化碘代苯 氯化碘代苯 氯化碘代苯 氯化碘代苯 溴化剂溴化剂溴化剂溴化剂 磺酰溴 磺酰溴 磺酰溴 磺酰溴 1 31 31 31 3 二溴二溴二溴二溴 5 5 5 5 5 5 5 5 二甲基己内二甲基己内二甲基己内二甲基己内 酰脲碘苯溴 溴素 氯化溴 次溴酸钠 溴化酰脲碘苯溴 溴素 氯化溴 次溴酸钠 溴化酰脲碘苯溴 溴素 氯化溴 次溴酸钠 溴化酰脲碘苯溴 溴素 氯化溴 次溴酸钠 溴化 硫 硫 硫 硫 N N N N 溴化琥珀亚胺 溴化琥珀亚胺 溴化琥珀亚胺 溴化琥珀亚胺 丁基橡胶干法卤化制备工艺丁基橡胶干法卤化制备工艺丁基橡胶干法卤化制备工艺丁基橡胶干法卤化制备工艺 干法 干混卤化法 螺杆挤压机 在机械剪切作用下 对 丁基橡胶进行卤化 操作区 进料区 反应区 中和区 洗涤区 出料区 丁基橡胶湿法卤化制备工艺丁基橡胶湿法卤化制备工艺丁基橡胶湿法卤化制备工艺丁基橡胶湿法卤化制备工艺 湿法 溶液法 丁基橡胶在溶液中与卤化剂进行反应 溶剂 正己烷 四氯化碳 氯仿 环己烷 丁烷 异丁烷 正戊烷 异戊烷 新戊烷 异己烷 3 甲 基戊烷 新己烷 2 3 二甲基丁烷 正庚 烷 苯 甲苯 混合溶剂 丁基橡胶湿法卤化制备工艺丁基橡胶湿法卤化制备工艺丁基橡胶湿法卤化制备工艺丁基橡胶湿法卤化制备工艺 卤化反应的温度 16 38 卤化反应压力 0 014 0 21 MPa 卤素的加入量 丁基橡胶质量的4 丁基橡胶胶液粘度 2 4 Pa s 己烷 卤化 中和 洗涤 干燥 氯化丁基橡胶生产工艺流程氯化丁基橡胶生产工艺流程氯化丁基橡胶生产工艺流程氯化丁基橡胶生产工艺流程 CIIRCIIR典型牌号典型牌号典型牌号典型牌