氯丁橡胶生产工艺-1.ppt

“ ” “ ” 氯丁橡胶乳液聚合 12级高分子李蕙兰 1. 概述 CR 氯丁橡胶： 由2-氯-1,3-丁二烯（简称氯丁二烯）聚合而成的一种高分子弹性体。 是通用型特种橡胶。 1. 概述 氯丁橡胶具有如下的结构和组成： 1. 概述 由杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯于1930年4月17日首先制得，并于1937年正式推向市场，使氯丁橡胶成为第一个实行工业化生产的合成橡胶品种。 进入60年代，各国陆续发展了自己的氯丁橡胶 之后30年，氯丁橡胶的供应基本上被杜邦公司所垄断 2.氯丁橡胶的生产工艺 一、主要原料 氯丁二烯 工业制取方法有乙炔法、丁二烯法、丁烷氯化脱氢法等。 2.氯丁橡胶的生产工艺 1 聚合机理与生产方法 自由基聚合 乳液聚合法 聚合机理 生产方法 2.氯丁橡胶的生产工艺 二、聚合反应的影响因素 1.乳化剂的影响 在乳液聚合中乳化剂虽然不直接参加反应，但它是最重要的组分之一。乳化剂的种类和浓度直接影响引发速率及链增长速率，同时也会影响决定CR性能的分子量及分子量分布，以及影响与乳液有关的乳胶粒子浓度，乳胶粒子的大小及分布等。乳化剂的选择不仅影响乳液系统的稳定及生产过程的正常运行，而且也关系到CR的贮存，应用和成本。在氯丁二烯乳液聚合中，通常采用松香酸皂，二萘苯基磺酸钠及脂肪酸皂为主乳化剂。 2.氯丁橡胶的生产工艺 二、聚合反应的影响因素 2.引发剂的影响 引发剂是乳液聚合配方中最重要的组成部分之一。引发剂的种类和用量会直接地影响产品的产量和质量，并影响聚合反应速率。氯丁二烯在40℃乳液聚合时，过硫酸盐为引发剂。 2.氯丁橡胶的生产工艺 二、聚合反应的影响因素 3.调节剂的影响 聚氯丁二烯的分子量调节有两种方法，即非硫调节和硫调节。 （1）非硫调节 常用的链转移调节剂有正十二硫醇，二硫化二异丙基黄原酸酯，碘仿等。 （2）硫调节 常用的有二硫化四乙基秋兰姆或烷基硫代氨基甲酸酯。 特点 硫调节型的生胶贮存稳定性差，但硫化胶的强力及相对伸长率均高于非硫调节型氯丁橡胶。 2.氯丁橡胶的生产工艺 二、聚合反应的影响因素 4.聚合温度的影响 聚合温度对氯丁二烯的聚合过程控制、聚合物微观结构和聚合物性能有重要影响。 2.氯丁橡胶的生产工艺 乙炔法 以乙炔为原料，将乙炔气体通过由氯化亚铜和氯化铵的盐酸水溶液组成的催化剂合成乙烯基乙炔 2.氯丁橡胶的生产工艺 乙炔法 与氯化氢反应生产氯丁二烯单体 2.氯丁橡胶的生产工艺 丁二烯法 氯化 1.在丁二烯过量，温度为260～300℃条件下，在竖式或卧式不锈钢反应器中进行的 丁二烯与氯反应生成氯丁二烯，有两种异构体。 2.氯丁橡胶的生产工艺 丁二烯法 异构化 2.氯化生成的1,4-氯丁二烯异构成1,2-氯丁二烯 其反应是在铜盐催化剂中进行的。 2.氯丁橡胶的生产工艺 丁二烯法 脱氯化氢 3.1,2-氯丁二烯与10％NaOH水溶液，在80～90℃下进行液相脱氯化氢反应，生成2-氯-1,3丁二烯 2.氯丁橡胶的生产工艺 氯丁橡胶的常用配方 氯丁二烯 100份 松香皂（或烷基磺酸钠盐） 3～5份 调节剂（硫或硫醇） 0.5～0.7份 氢氧化钠 0.6～0.8份 软化水 150份 引发剂（过硫酸钾） 0.2～1.0份 分散剂 0.7～0.9份 操作条件：聚合温度40～42℃，聚合时间2～2.5h，聚合转化率89%～90%，胶乳相对密度1.068。 2.氯丁橡胶的生产工艺 工艺过程 配制 聚合 终止 凝聚 干燥 2.氯丁橡胶的生产工艺 2.氯丁橡胶的生产工艺 配制　将精制后的氯丁二烯经干燥、冷却后，计量送入油相配制釜，按配方加入硫黄，待溶解后再加入松香，配制在油相。用软化水、氢氧化钠、分散剂配制成水相，同时配制引发剂溶液及终止剂溶液。 聚合　将油相和水相在乳化釜内混合乳化后，送入聚合釜，加入引发剂溶液，于40℃左右进行聚合2～2.5h。 2.氯丁橡胶的生产工艺 终止与断链　当胶乳相对密度达1.068时，向胶乳中加终止剂（内含终止剂与防老剂）终止聚合反应，然后将胶乳放入断链槽内，在碱性介质中断链，终点通过塑性控制。 凝聚与干燥　将胶乳送入凝聚槽，与氯化钠、氯化钙组成的凝聚剂作用，使橡胶呈小颗粒析出。然后再经洗涤、挤压脱水、干燥、剪割后包装为成品。 3.氯丁橡胶的性能和用途 强度　拉伸强度与天然橡胶相似。 耐老化性能　具有优良的耐老化性能。 耐燃烧性