合成橡胶丁基橡胶

高分子材料

——丁基橡胶

丁基橡胶和卤化丁基橡胶丁基橡胶（IIR）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极好的气密性优良的耐热老化性较高的阻尼性（能量吸收性）耐化学稳定性、耐天候性、耐臭氧性不足：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阻尼性丁基橡胶的耐热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北美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丁基橡胶生产工艺淤浆法美国Exxon公司德国Bayer公司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：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单体浓度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引发剂配置工段聚合工段凝聚工段后处理工段溶剂回收精制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生产工艺比较溴化丁基橡胶的特性硫化速度快与天然像胶、丁苯橡胶的相容性能好与天然橡胶、丁苯橡胶的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BIIR通用和卤化丁基橡胶硫化速度通用和卤化丁基橡胶

耐热性能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：磺酰氯、N-氯化琥珀亚胺、1,3-二氯-5，5-二甲基己内酰脲碘苯氯、一氯化碘、二氯化碘代苯。溴化剂：磺酰溴、1,3-二溴-5，5-二甲基己内酰脲碘苯溴、溴素、氯化溴、次溴酸钠、溴化硫、N-溴化琥珀亚胺。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卤化反应的温度：16-38℃卤化反应压力：0.014-0.21MPa卤素的加入量：丁基橡胶质量的4%丁基橡胶胶液粘度：2–4Pa·s(己烷)卤化、中和、洗涤、干燥氯化丁基橡胶生产工艺流程CIIR典型