顺丁橡胶聚合工艺设计书.doc

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1、顺丁橡胶合成工艺设计说明书班级 高聚物091 学生姓名 申伟 学号 930211020指导教师 刘琼琼 设计日期 2011.5.306.3 (第 15 周) 目录1.产品概述 21.1 顺丁橡胶名称及分类 21.2 顺丁橡胶结构 21.3 顺丁橡胶性能 21.4 顺丁橡胶加工与应用 31.5 丁二烯的生产. 52.产品聚合工艺设计 62.1 顺丁橡胶生产工艺 62.2 国内生产厂家情况 72.3 顺丁橡胶工艺设计 82.3.1催化剂系统 82.3.2聚合系统 82.3.3后处理系统 92.3.4回收系统 92.4聚合方法比较 93.聚合主要设备概述 103.1国内顺丁橡胶装置技术特点 10 3

2、.1.1抽鱼油为溶剂 10 3.1.2催化剂陈化方式 10 3.1.3聚合釜结构 11 3.1.4使用生胶快速表征方法 11 3.1.5凝聚系统采用双釜水析法 11 3.1.6后处理单元 11 3.1.7回收单元 113.2设备名称 12 3.2.1聚合单元 12 3.2.2回收单元 12 3.2.3后处理单元 124.高抗冲性聚苯乙烯用顺丁橡胶 134.1聚苯乙烯改姓用橡胶的发展 134.2 HIPS用顺丁橡胶主要指标 144.3 HIPS用镍系顺丁橡胶生产技术 14 4.3.1 生产方法 154.4 HIPS用镍系橡胶的内在质量 16参考文献 17 前言橡胶是重要的工业材料，也是国家重要的

3、战略物资之一。除了独特的高弹性以外，橡胶还具有众多的优异性能：耐疲劳性，耐磨耗性，耐油和耐溶剂性，耐高温性，耐气体透过性，等等。此外，橡胶还具有极好的电绝缘性。因此，橡胶被广泛应用于制造轮胎、减震制品、密封制品、化工防腐蚀材料和电缆绝缘材料等。橡胶制品的品种已达数万种之多，广泛应用于工业、农业、交通、国防、医疗、文教等各个领域。可以说，与国民经济的发展和人民群众生活息息相关。橡胶工业是国民经济中重要的基础产业，在国民经济发展中占有极为重要的地位。我国由于地理条件的限制，在发展橡胶产业方面处于先天的劣势。但是，在党和政府英明的产业政策的领导下，经过我国广大橡胶工作者数十年的努力拼搏，我国不但在橡

4、胶的栽培方面取得了令世界瞩目的成就，在橡胶工业领域也取得了巨大的进步。特别是改革开放以来，我国的橡胶工业发展很快，到现在我国的年耗胶量已经达200万吨，居世界前列，我国已经当之无愧地成为世界橡胶大国。近年来世界橡胶科技领域发展迅速，出现了许多的新材料、新技术与新工艺。相比之下，我国的橡胶工业虽然发展也很快，但与世界先进水平相比仍然存在着不小的差距。尤其是在我国已加入WTO 的背景下，我国的橡胶工业直接面临世界同行的严峻挑战，橡胶生产企业必须加紧技术革新，努力提高产品质量，已经是刻不容缓的任务。1、产品概述顺丁橡胶是顺式1，4-聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C4H6)n，属混合物。1.1、产品

5、名称及分类：英文名 ：cis-1,4-Polybutadiene rubber (BR)【-CH2-CHCH-CH2-】n全名为顺式-1,4-聚丁二烯橡胶，简称BR。别名：顺丁胶;顺式聚丁二烯橡胶。聚丁二烯由于聚合条件不同及所用的催化剂不同，可产生不同的聚合物。其中通用高顺式l，4聚丁二烯，也称为顺丁橡胶(BR)，是一种用量占第三位的通用橡胶.近年来稀土钕系BR具有链立构规整度高，加工性、物性和抗湿滑性优于其他催化的BR的特点。高效、低耗、经济、清洁的气相聚合属于新进展合成方法，已有商品，很有前途。一、单体聚合的几种异构和聚丁-烯的分类1丁二烯的键合方式原料为丁二烯CH2CHCHCH2，现在主

6、要使用的BR为溶聚的。不同的催化剂，就可以合成结构不同的聚丁二烯。丁二烯聚合时可形成三种构型异构：顺式l，4聚合、反式l，4聚合和l，2聚合。l，2聚合还可有以下三种对映异构体，即无规、全同、间同。上述这些异构体的排列方式和比例不同，就产生了不同的聚丁二烯。1.2、产品结构：BR的结构式为(CH2一CH一CHCH2)n。顺丁橡胶在拉伸状态或降低温度时可以结晶，但结晶对应力的响应性却不如高顺式聚异戊二烯(1R)高。它的自补强性不高，需要补强。1.3、产品性能：顺丁橡胶又称高顺式一1，4一聚丁二烯橡胶，是有规立构橡胶，高分子量的顺丁橡胶分子量为(80120)104；中高分子量的顺丁橡胶分子量为(2

7、540)104。分子量分布较窄。无色或微黄色带触黏性弹性体，相对密度091093。折射率(n20D) 1.5158。门尼黏度3060。玻璃化温度Tg=11095。具有弹性高、低温性能好、耐磨性优异、耐屈挠性良好等特点。顺丁橡胶的缺点是拉伸强度、撕裂强度较低，抗湿滑性差，冷流性大，加工性能稍差。溶解度参数占=818.6。溶于环己烷、正庚烷、正己烷、溶剂汽油、二氯乙烷、甲乙酮、醋酸乙酯、甲苯等，不溶于乙醇、水。可燃。无毒顺丁橡胶用于增稠SBS胶粘剂，与SBS并用制造压敏胶粘剂。贮存于阴凉、通风、干燥的库房内。1.4、产品的加工与应用：加工：橡胶加工技术是指以橡胶为主体材料，配以各种助剂、骨架材料，

8、加工制成橡胶制品的工艺技术，主要包括制品的结构设计、配方设计和加工工艺。其中橡胶的加工工艺包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化等工艺过程。顺丁橡胶属于非牛顿型的假塑性流体。分子链柔顺性好，其黏度对温度、剪切速率和剪切应力都比较敏感，在较低温度和较高剪切应力下有结晶倾向。(1)塑炼 物理增塑法 在生胶中加入低分子增塑剂，利用其物理溶胀作用降低胶料的黏度，可增加其可塑性和流动性。 化学增塑法 利用低分子物质对大分子的化学破坏作用降低胶料黏度，增加其塑性流动性，称为化学增塑法。以上两种方法都不能单独用来塑炼生胶，只能与机械增塑法配合使用，起到辅助增塑作用。机械增塑法 利用机械的剪切破坏作用增加生胶

9、可塑性的方法称为机械增塑法。该方法使用广泛，可以单独用于生胶塑炼加工，与物理增塑法或化学增塑法配合使用，可显著提高机械塑炼效果和生产效率。生胶的黏度主要取决于其分子量大小，对温度的依赖性较小，所以，降低分子量是降低生胶黏度的有效方法。机械塑炼的实质是在机械力、氧、热等作用下，使聚合物大分子断链，通过降低分子量，降低生胶的黏度，使生胶的可塑性增加。经过塑炼的生胶称为塑炼胶。如果生胶本身具有足够的可塑性，可免去塑炼工艺。门尼黏度合格的顺丁橡胶不需进行塑炼，便可直接进行混炼加工。机械增塑法按设备分类分为开炼机、密炼机和螺杆塑炼机塑炼法。按塑炼工艺条件不同，又分低温机械塑炼法和高温机械塑炼法。密炼机和

10、螺杆塑炼机的塑炼温度均在100以上，称为高温机械塑炼法；开炼机塑炼温度在100以下，称为低温机械塑炼法。（2）混炼 顺丁橡胶混炼可以在开炼机或密炼机上进行。在开炼机上混炼，生胶门尼黏度低时，造成粘辊、粘手，导致翻辊、薄通困难；生胶门尼黏度高时，造成橡胶与炭黑和其他助剂黏着性差，混炼时间长，混炼胶表面粗糙，收缩率高；即使生胶门尼黏度适中，由于镍系顺丁橡胶的分子量较小、长支化分子链含量少、玻璃化温度低等原因，混炼时，胶料对辊筒温度十分敏感。在开炼机上混炼时，辊筒温度控制在4050为宜，辊筒温度过低，胶料发硬，胶料脱辊时问长，不易操作，与其他胶种和各种配合剂难以混合均匀，要求较长的混炼时间；辊筒温度

11、过高，胶料容易碎裂、掉渣而难包辊，致使配合剂分散不匀，硫化胶的物理机械性能下降。在密炼机上进行混炼比较容易，为了避免顺丁橡胶在密炼机中打滑，必须适当增加其容量，并采用两段混炼。(3)压延 由于顺丁橡胶对温度敏感，含顺丁橡胶的胶料，压延温度比天然胶略低；与天然橡胶(NR)相比，顺丁橡胶的压延收缩率较大，若与NR并用，其压延收缩率降低。高顺式顺丁橡胶胶料低温压片收缩率较小，低顺式顺丁橡胶胶料高温压片收缩率较小。(4)压出 压出工艺又称挤出工艺，它广泛用于制造胎面、内胎、胶管以及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品。天然橡胶挤出性能好，顺丁橡胶的挤出性能接近于天然橡胶，但膨胀率和收缩率均比天然橡胶大

12、，挤出速度不宜太快，否则会出现破边现象。配方中使用增塑剂，有利于提高胶料挤出速率，而配用高结构细粒子炭黑能使其膨胀率降低。(5)成型 由于顺丁橡胶存在黏性较差、强度较低、易冷流等缺陷，其制品成型接头处不易粘牢，半成品易受压变形，影响制品质量。(6)硫化 硫化的本质是化学交联，由于最初橡胶大分子的交联是用硫黄作交联剂实现的，所以称之为硫化。凡是能使橡胶分子交联的配合剂，称之为硫化剂或交联剂。硫化后的橡胶称为硫化胶。橡胶的硫化经历了单纯用硫黄硫化到硫黄加无机氧化物的活化复合体系，进而发展到由硫化剂、活化剂、促进剂三部分组成的硫化体系，硫化时间明显缩短，硫化效率和硫化胶性能显著提高。用于橡胶硫化的其

13、他硫化剂还有过氧化物、硒、碲等元素及树脂硫化、辐射硫化等。由于硫黄资源广泛、价廉易得，硫化胶性能好，在橡胶硫化中仍占首要地位，已经形成几个不同类型的硫黄硫化体系。顺丁橡胶硫化时，胶料流动性较好，可采用与天然胶、丁苯胶相似的硫化方法和条件，对硫化设备无特殊要求。顺丁橡胶硫化起步快，硫化平坦性好，硫化不宜过度，否则影响制品质量。应用：顺丁橡胶是居于世界第二位的合成橡胶，它特别适于制汽车轮胎和耐寒制品，主要用于制造轮胎中的胎面胶和胎侧胶,约占80%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),胶布,腻子,涂漆,漆布等.。顺丁橡胶存在加工性能较差，生胶有一定冷流

14、倾向等缺点。近年来，出现的充油顺丁橡胶可使上述缺点得到一定程度的改善。但其抗撕裂强度偏低，抗湿滑性不好，以及粘着性不如天然橡胶和丁苯橡胶，尚有待研究改进。1.5、单体的生产：生产顺丁橡胶的单体是1，3丁二烯，它具有微弱芳香气味的无色气体，易液化。 溶于醇和醚，也可溶于丙酮、苯、二氯乙烷、醋酸戊酯和糠醛、醋酸铜氨溶液中。不溶于水。 用作合成橡胶、合成树脂、合成纤维、增塑剂和乳胶漆等的原料。目前，世界丁二烯的来源主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到，这种方法价格低廉，经济上占优势，是目前世界上丁二烯的主要来源。另一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到，工业上获取丁二烯的方法主要有以

15、下三种。(1)丁烷或丁烯催化脱氢制取丁二烯该法采用碳四烃(正丁烷、正丁烯)为原料，在高温下进行催化脱氢生成丁二烯。反应式为：（2)丁烯氧化脱氢制取丁二烯该法采用空气为氧化剂，丁烯和空气在水蒸气存在下通过固体催化剂，发生氧化脱氢反应而生成丁二烯。反应式为：氧化脱氢法于1965年开始工艺化。它开辟了从碳四馏分中获取丁二烯的新途径，而且较以前丁烯催化脱氢法有许多显著优点。因此，颇为科学界和企业界所重视，并已逐渐取代了丁烯催化脱氢法。(3)从烃类裂解制乙烯的副产物碳四馏分抽提丁二烯此法是在裂解碳四馏分中加入某种溶剂，使T-烯分离出来。因使用的溶剂不同，名称也不同。如以乙腈为溶剂，进行碳四馏分抽提T2烯

16、，称为乙腈法；以二甲基甲酰胺为溶剂，则称为二甲基甲酰胺法等。2产品聚合工艺设计2.1、产品的生产方法：顺丁橡胶的生产工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制计量,丁二烯聚合,胶液凝聚和橡胶的脱水干燥。其聚合几乎都采用连续溶液聚合流程，聚合装置大都用35釜串联，单釜容积为1250m。所用溶剂和所得产物随催化剂不同而异。 用丁基锂为催化剂生产顺丁橡胶,多以环己烷(或己烷)作溶剂。这种聚合体系的催化活性高,工艺简单，反应容易控制；但所得顺丁橡胶的顺式1，4含量低，分子量分布窄，不易加工，硫化后的顺丁橡胶的物理性能较差，一般只与聚苯乙烯树脂混炼作改性树脂。用钛或钴催化体系生产顺丁橡胶时，一般选用苯或甲苯

17、作溶剂，制得顺丁橡胶的顺式1，4含量高，硫化胶的物理性能类似，不同的是钛系顺丁橡胶的分子量分布窄、冷流倾向大，加工性能也不如钴系和镍系顺丁橡胶好。用镍系催化剂生产顺丁橡胶，芳烃（如苯或甲苯）和脂肪烃（如环己烷、己烷、庚烷或加氢汽油）均可作为聚合溶剂，而且都能得到高分子量、高顺式顺丁橡胶，以环烷酸镍-三异丁基铝-三氟化硼乙醚络合物作催化剂、以抽余油作溶剂生产顺丁橡胶的技术（我国生产橡胶的主要技术方法），中国自1959年开始研究，于1971年建成万吨级生产装置并投产。尚有三种新型催化剂即：稀土催化剂（如环烷酸稀土一氯二乙基铝三异丁基铝）、 烯丙基氯化镍催化剂如(-C3H5NiCl)2-四氯苯醌和卤

18、化烯丙基铀催化剂【如(-C3H5)3UCl-AlRCl2,式中R为乙基】均可制得高顺式(9699)的顺丁橡胶，而且活性和所得硫化胶的物理性能也好，但由于开发较晚，至80年代中期尚未达到工业化生产的程度。顺丁橡胶可用传统的硫磺硫化工艺硫化，其加工性能除混炼时混合速度慢、轻度脱辊外，其他如胶片平整性和光泽度、焦烧时间等均与一般通用橡胶类似。2.2、主要生产厂家状况：2007年，全国共生产合成橡胶222万吨（国家统计局数据，含再生胶等），同比增长20%。顺丁橡胶产量增幅相对较小，共生产46万吨同比增长2.9%，这主要是由于顺丁橡胶新增能力较少，且今年燕山、高桥、大庆石化等多套装置相继检修而引起的。

19、2007年合成橡胶进口量继续小幅增长，共进口合成橡胶133万吨，同比增长9%；其中顺丁橡胶进口约22吨，同比增长43%国内主要企业生产顺丁橡胶是以丁二烯为原料，在定向聚合催化剂的作用下，采用溶液聚合方法制得顺式1.4一聚丁二烯橡胶。2.3工艺路线设计顺丁橡胶的生产是采用溶液聚合法。整个生产过程大致分四个部分：2.3.1催化剂系统 丁二烯聚合所采用的催化剂为环烷酸镍三氟化硼的乙醚络合物三异丁基铝系统，人们常称由三种组份组成的催化剂系统为三元组份催化剂(也有采用单元和二元组份的)。将催化剂溶解(或混合)于聚合溶剂中并进行充分搅拌。溶剂大多数用加氢汽油、抽余油和苯等。催化剂的配制是间断的，但聚合时加

20、料却是连续的。催化剂种类很多，它分为，可溶性和不溶性二种。可溶性的催化效率高，用量少。环烷酸镍三氟化硼乙醚络合物三异丁基铝催化剂是可溶性的，它们溶于加氢汽油溶剂中，并充分搅匀，转化率可达98%，顺式含量为9798%。此催化剂对水和氧非常敏威，常常因设备、溶剂和单休中舍有水分和氧对聚合产生不良影响，所以水和氧必须除净。并加以严格控制。但是，在完全无水、无氧的情况下，聚合反应又不能进行，只有存在一定的微量水分宁会促进聚合反应。把水分控制在一定的微量(十万分之二、三)以下，在工业上是有不少困难的。由于催化剂的要求，单体和溶剂都需进行精制，它们当中的杂质对催化剂的活性也十分敏感，因此要求纯度高，特别是

21、硫、炔烃和其他烯烃等对反应是十分有害的。2.3.2聚合 聚合釜是由三个(或四个)单釜串起来用，聚合温度要控制严格，在3040，相应釜内压力是2大气压，胶液停留时间为46小时。如图2。催化剂环烷酸镍、三异丁基铝溶液混合后再与丁二烯、加氢汽油溶液混合，经加热后进入带有搅拌的不锈钢削的第一聚合釜的下部。三氟化硼、三异丁基铝溶液和加氢汽油单独混合，在单体溶液进入第一聚合釜之前，再加入单体溶液中混合。第一聚合釜的胶液由上部出科进入第二聚合釜的下部，再由第二聚合釜的上部出料到第三聚合釜下部。此时，胶液粘度很大，往往采用刮壁式搅拌器。聚合好的胶液由第三聚合釜上部出料进终止釜。聚合结束后，胶液中台胶量为752

22、0%，加入终止剂以破坏催化剂，防止继续聚合。常用的终止剂为：醇类(乙醇)，胺类。同时加入防老剂264。2.3.3后处理 由终止釜来的胶液先进第一凝聚釜。在这里胶液被热水加热，生胶以很小的颗粒析出来。没有聚合的丁二烯和大部分溶剂由釜顶蒸出，进入单体和溶剂回收系统。胶粒在第二凝聚釜再次除去溶剂后，用热水洗涤，除去催化剂等杂质。后用振动筛除去一部分水，再把洗过的胶粒(约含50的水)送进螺旋挤压脱水干燥机。在这里加压、加热。由机头喷出的橡胶含水量仍为35%，再经热风干燥使水分下降到1%以下。经计量、包装便得成品顺丁橡胶。2.3.4回收系统 由第一凝聚釜塔顶蒸出的未聚合的丁二烯单体，在丁二烯精制塔中精馏

23、分离。丁二烯从塔顶蒸出，经冷凝入中间槽，再干燥回收使用，塔底则为污水，排入下水道。由第二凝聚釜塔顶蒸出的溶剂(其中有少量单体)至溶剂回收塔，塔底加热，塔顶蒸出溶剂，经干燥即可重用。塔底放至下水道排走。2.4聚合方法比较 虽然采用溶液法制得的聚丁二烯具有较高的弹性、耐磨性、耐老化性和优良的低温性能以及低的发热量等优点，但却也存在着抗张强度和抗撕裂性能低及加工困难等缺点，而且溶液法对水分的要求又很严格(百万分之十到三十)，过程较难控制，灭如随着聚合反应的进行，溶液中生戍的胶浆浓度变稠、粘度增大，传热效果降低，使反应温度很难控制。若采用乳液法制得聚丁二烯，不仅可以利用丁苯橡胶装置进行生产，同时聚合物

24、浓度在40%以上时仍保持流动。用它制成的胎面胶，耐磨性比丁苯橡胶高15%，与溶液法顺式聚丁二烯丁苯橡胶混炼胶相同。此外，这种橡胶不仅具有良好的透气性、低温性能和耐龟裂性能，同时还可添加大量的耐磨庆黑。加工性能比溶液法顺式聚丁二烯为佳，在湿遣上或在冰雪道上的牵引能力比丁苯橡胶为好。且它的比重(0905)较低，是很有发展前途的顺丁橡胶新品种。3.聚合主要设备概述3.1国内顺丁橡胶装置技术特点3.1.1抽余油为溶剂 顺丁橡胶聚合溶剂采用碳六饱和烃的混合组分，馏程6090的抽余油为溶剂。在我国，抽余油资源丰富，且价格低，毒性小；而苯在我国则较为短缺，不利于劳动保护和环保。AlNi陈化稀B单加催化剂陈化

25、方式是专门针对我国生产NiBR采用的抽余油溶剂体系开发的。另外这种溶剂与顺丁橡胶溶解度参数相差较大，其溶液黏度低，所以胶液的搅拌和输送能耗也较低，比芳烃作溶剂节能。随着生产技术的提高，各厂溶剂馏程都在逐渐变窄和降低，有的已接近己烷馏分，这对凝聚和溶剂回收系统有利。3.1.2催化剂陈化方式 催化剂陈化方式采用“稀硼单加”。“稀硼单加”是我国继“双二元”之后开发的新技术，现国内各厂均采用此项技术。“稀硼单加”的陈化工艺流程简单，使用设备少；催化剂活性高，引发速度快，反应时间短，配方低，挂胶低；催化体系稳定性好，AlNi陈化液在常温下储存96h仍具有较高的聚合活性，该催化体系在120以上仍具有使丁二

26、烯聚合的能力。其缺点是初活性高，对原材料质量要求苛刻，聚合反应后劲不大，总的转化率不高，一般在85左右。聚合反应过程属快引发、慢增长、无终止的反应历程。采用适量水作为催化剂的第四组分，提高聚合反应活性。镍系“稀硼单加”的陈化工艺，要求系统必须有适量水，最佳为1013mgkg之间。在顺丁橡胶生产初期，系统水值过高，造成AIB高，反应活性差。若系统水值很低，反应活性也不好，而且A1B势必很低，造成系统腐蚀加剧，为此提出加水方案。经过多年的时问证明，“稀硼单加”的陈化工艺，要求系统中必须有适量的水，才能确保聚合反应的正常进行。催化剂配方低，聚合釜运转周期长。近些年各生产厂家原料质量控制相对稳定，确保

27、了聚合反应稳定，同时为降低催化剂配方提供有利条件。催化剂配方降低后，减轻了聚合釜挂胶，不断延长聚合釜运转周期(有的运转达28个月)，是世界最好水平。3.1.3聚合釜结构 聚合釜采用夹套换热，搅拌方式有偏框和双螺带两种。假设在不挂胶的情况下，当夹套传热系数取K=418kJm2hQc时，经计算夹套采出的热量只有反应热的百分之几。由于生产中挂胶现象难免，即使只有l2mm厚的胶膜，除热效率便急转直下。经对挂胶最轻的聚合釜实测，其传热系数只有67kJm2h，根本无法及时排出反应热。生产过程中，不得不采用降低丁油浓度、预冷进料和后釜充冷油等既不经济，效果又不理想的补救措施。正是由于工程上这些问题，我国顺丁

28、橡胶技术与国外先进水平有一定差距。目前聚合釜搅拌形式向多样化发展。对于高黏性流体来说，一般采用螺带搅拌。12m3釜多采用偏框式搅拌。这种搅拌只有径向混合，物料基本没有返混，釜内上下黏度、温度相差较大。30m3釜全采用双螺带搅拌，釜中上下的胶液黏度和温度差都较小。这对减轻挂胶和稳定首釜反应颇为有利。现有厂家为提高催化剂混合效果、传热效率、改善物料在聚合釜内的返混状态，进一步提高顺丁橡胶内在质量，已探索使用新型上下搅拌器分离的复合搅拌形式。3.1.4使用生胶快速表征方法 燕山石化公司橡胶厂和中科院长春应用化学研究所协作开发了生胶质量表征方法，并用于指导生产和控制生胶的产品质量。用生胶的应力应变曲线

29、图形和应力松弛时问，可问接判断生胶内在质量和加工性能的品级，为控制质量和调整生产带来很大方便。3.1.5凝聚系统采用双釜水析法 凝聚系统采用水析凝聚法脱除溶剂的工艺路线，双釜凝聚流程可节约大量蒸汽，提高溶剂脱除的效果，降低胶中含油量，降低溶剂消耗。通过使用变频器控制空冷器转速及喷胶泵转速、静态混合器胶液喷嘴等节能方式，凝聚效果好；用碱洗中和胶罐尾气中的催化剂，防止设备腐蚀。另外，部分厂家采用“热泵”新技术，回收凝聚釜余热，起到节能降耗的作用。3.1.6后处理单元 后处理干燥技术采用挤压脱水一膨胀干燥法，具有操作方便、维修简单、生产能力高、脱水效果好、对橡胶的性能影响不大等特点，压块采用自动成型

30、包装生产线。3.1.7回收单元 一国内各装置生产工艺流程差距较大，有的采用三塔流程，有的采用六塔流程。三塔流程包括溶剂脱水塔、溶剂脱重塔和丁兰烯回收塔、，不在回收单元分离精制丁二烯，将丁二烯回收塔塔顶物料送碳四抽提装置进一步精制，不在回收单元分离精制丁二烯。六塔流程主要特征是在回收单元分离精制丁二烯。3.2设备名称3.2.1聚合单元3.2.2回收单元3.3.3 后处理单元4. 高抗冲聚苯乙烯用顺丁橡胶根据不同的使用要求，高顺式1，4一聚丁二烯可制成以优良力学性能为主的材料，用于制造轮胎及其他橡胶制品，也可制成以溶液特性为主的专用橡胶，用于塑料、树脂改性，特别是用于制备高抗冲击性聚苯乙烯(简称H

31、IPS)。4.1 聚苯乙烯改性用橡胶的发展 聚苯乙烯(PS)通过橡胶改性可以制得高抗冲聚苯乙烯。第4章镍系顺丁橡胶产品它是一种重要的工程塑料，除了具有PS的优点外，还具有优良的抗冲击性能和耐屈挠性能，并使PS的耐低温性能得到显著改善。高抗冲聚苯乙烯的性能与所用橡胶的品种、性能和加入量有关，因此，对PS改性专用橡胶的研究，世界各国都十分重视。1912年，FF。Martherws等人采用橡胶与PS共混的方法，改善了聚苯乙烯树脂的抗冲击性能。1940年，相继出现了用天然橡胶、异戊橡胶与PS共昆的专利。20世纪50年代初，美国DOW化学公司发现，采用丁苯胶乳、丁苯橡胶与PS共混能改进PS的韧性，生产出

32、不同牌号的增韧PS。20世纪50年代后期，我国兰州化学工业公司合成橡胶厂、上海高桥石化公司化工厂也曾采用丁苯橡胶、丁苯胶乳与PS共混制得增韧PS。20世纪50年代末，美国Firestone公司用锂系催化剂开发成功了无凝胶、分子量分布较窄的低顺式聚丁二烯橡胶，1961年投产。该胶参与苯乙烯聚合，使PS的抗冲击性能和耐屈挠性能得到明显改善。随后，日本弹性体公司采用锂催化体系和多官能团偶联剂合成高支化度的低顺式聚丁二烯橡胶，用于PS改性，得到性能较好的HIPS。住友化学公司采用锂系催化剂合成了低顺式聚丁二烯橡胶，用该胶制得的HIPS具有较好的耐低温冲击强度和表面光泽度。这一时期，PS改性多采用锂催化

33、体系生产的低顺式聚丁二烯橡胶。20世纪70年代，为了扩大聚丁二烯橡胶的应用领域，尤其为适应塑料工业的发展和需求，国外许多生产厂家大力研究开发聚丁二烯橡胶新品种，使高顺式聚丁二烯橡胶生产进入多品种和专用化时期。日本宇部兴产公司首先用钴催化体系生产出用于塑料改性。的高顺式聚丁二烯橡胶。该胶的支化度较高，几乎不含凝胶，溶液黏度低，主要用于HIPS生产。日本瑞翁公司也采用钴催化体系生产出用于HIPS生产的高顺式聚丁二烯橡胶。高顺式聚丁二烯橡胶用于PS改性，使HIPS的耐冲击性能得到更大幅度的提高。4.2 HIPS用顺丁橡胶主要技术指标4.3 HIPS用镍系顺丁橡胶生产技术HIPS用镍系顺丁橡胶必须具有

34、适当的门尼黏度，较低的5苯乙烯溶液黏度和苯乙烯不溶物含量。其中，较低的5苯乙烯溶液黏度是一项关键指标，即要求所用顺丁橡胶具有适当的分子量、较窄的分子量分布和一定的支化度。普通镍系顺丁橡胶BR一9000分子量分布较宽、支化度较低，5苯乙烯溶液黏度较高，不能满足HIPS生产要求。4.3.1 HIPS用镍系顺丁橡胶的生产方法生产HIPS用顺丁橡胶，必须严格控制聚合加水量，在聚合体系含水量较低的前提下，通过增加Ni用量，降低A1B比，提高反应温度，降低凝胶生成量，提高聚丁二烯分子链的支化度，控制聚丁二烯具有较窄的分子量分布和较低的门尼黏度。采用调节催化剂用量、配比及适当提高聚合反应温度的方法，在普通顺

35、丁橡胶生产装置上即可以生产HIPS专用镍系顺丁橡胶。HIPS用镍系顺丁橡胶的牌号结合我国情况，根据不同用户的需要，HIPS用镍系顺丁橡胶牌号及暂定技术指标列于表4.4 HIPS用镍系顺丁橡胶的内在质量与普通顺丁橡胶相比，HIPS用胶的分子量分布较窄，分子量大的聚合物含量较低，分子量小的聚合物含量较高(表430)，其支化度高于普通顺丁橡胶。由于HIPS用顺丁橡胶与普通顺丁橡胶的内在质量存在差异，尽管HIPS用顺丁橡胶的门尼黏度低于普通顺丁橡胶，但应力松弛时间(r值)、屈服强度(T，)、300定伸应力(T300)均高于普通顺丁橡胶HIPS是以聚丁二烯大分子单体与部分苯乙烯接枝共聚改性的聚苯乙烯，它

36、具有较高的抗冲击性能、表面光泽度好、容易注塑成型等优点，且价格比较便宜，在电视机、录像机等家用电器以及办公室自动化设备外壳等领域得到广泛应用。参考文献：1杨清芝 实用橡胶工艺学23 化学工业出版社 20051李子东等 胶黏剂助剂 303 化学工业出版社 2005 1黄健，何连生 镍系顺丁橡胶生产技术143 化学工业出版社 20081舒均洁 基本有机化工工艺学147 化学工业出版社 19982兰州化学工业公司，北京化工学院 合成橡胶工业知识43 燃料化学工业出版社 1972 3中国石油化工集团公司人事部，中国石油天然气集团公司人事部编 顺丁橡胶装置操作工44 中国石化出版社 20104黄健，何连生 镍系顺丁橡胶生产技术143 化学工业出版社 2008