橡胶级低顺式聚丁二烯橡胶的工业生产与产品性能.doc

橡胶级低顺式聚丁二烯橡胶的工业生产与产品性能 北京燕山石油化工有限公司 合成橡胶事业部 一、前言 低顺式聚7---烯橡胶(LCBR)是由烷基锂为引发剂，在非极性溶剂中进行丁二烯均聚 制得。由于采用锂系阴离子聚合体系，其产品具有色浅、透明、凝胶低和纯度高等特点， 广泛应用于作聚苯乙烯(Ps)和丙烯腈．丁二烯共聚物树脂(ABS)的高抗冲性改性剂和轮 胎橡胶制品。与采用其他催化体系的BR相比，LCBR有其明显的特色，在微观结构上是顺 反异构体在分子链上呈无规分布，使之具有优异的耐寒性，尤以低温屈挠性更佳；同时 LCBR还有冷流倾向。LCBR具有优异的回弹性，低温压缩变形小，耐磨性优，耐老化性 和耐油性均优于天然胶，加之LCBR动态性能好，补强填充柔合性能突出，因此LCBR也 是子午胎胎面胶的并用胶种之一。 在轮胎的特殊部位中，如子口部位，由于与轮辋接触需要优异的耐磨性能和较高硬度， 填充三角胶中需要具有较低的滞后损失和较低的压缩永久变形，低顺式聚丁二烯橡胶通过 配方设计比普通顺丁橡胶更容易满足这样的性能要求，且结合碳黑量高，可高达70％，加 工性能好，胶料具有较低的滞后损失、低压缩永久变形和良好的耐磨性等特点，因此低顺 式聚丁二烯橡胶在轮胎的子口胶和填充胶中得到广泛的应用。 自1961年LCBR工业化以来，目前约有12个国家16家公司生产，牌号有 17种，品种40多个，其中30％用于塑料改性，总生产能力已达60万吨／年。1995年、1997 年燕化公司进行了两次塑料级LCBR试生产实验，在此基础上2003年燕化公司利用自己开 发的技术进行了橡胶级LCBR工业试生产，本文主要介绍了燕化橡胶级LCBR的生产和产 品性能情况。 二、生产情况 2．1简况  本次试生产的橡胶级LCBR牌号为3505，其技术来源于燕化研究院，在合成橡胶事业 部锂系装置上进行，共生产LCBR3505约160吨，生产出性能基本达到国外产品性能的产品。 2．2工艺路线与原理、及原材料来源 2．2．1工艺路线与原理 该装置为燕化公司自己的技术。聚合采用间歇式生产，采用环己烷和己烷作混合溶剂， 丁二烯为单体，丁基锂为引发剂，经阴离子溶液聚合反应制得星形结构的低顺橡胶 (LCBR3505)。胶液加入防老剂后，经成品车间进行处理形成成品。回收溶剂及单体经脱水、 脱轻和脱重组分等工序后供聚合使用。 2．2．2原材料及主要助剂来源 丁二烯、溶剂、丁基锂为燕化公司内供。 防老剂等助剂为外购。 2。3生产情况 2．3．1产品外观 试生产产品外观为白色，且稳定。 2。3．2产品测试方法 在试生产过程中，产品的生胶性能测试和硫化配方暂时参照顺丁橡胶的方法，见表1， 具体的测试方法和硫化配方在正式生产时再定。 按照GB／T8660--1998规定的溶液聚合型聚丁二烯橡胶的评价方法，发现在LCBR的物 理机械性能检测过程中，LCBR抱辊性差，不易形成堆积胶，鉴于锂系低顺式聚丁二烯橡 胶的特殊性，我们在溶液聚合型聚丁二烯橡胶的评价方法的基础上，对其进行改进，将混 炼过程中开炼机辊筒温度由350C+50C调整为50。C+5。C，这改善了LCBR的炼胶行为。 表l橡胶级低顺式聚丁二烯橡胶(BR．3505)评价配方 标准方法 D3189-99 GBIT8660．1998 】‘二烯橡胶 100 100 碳黑IRBW 60 60  硬脂酸STA 2 0 2．0 氧化锌ZnO 3 0 3．O 硫磺S 1 5 1．5 促进剂TBBS 0 9 0．9 环烷油 15 15 防老剂 D3189．99：StandardTestMethodsforRubber．Evaluation of solutionBR(PolybutadieneRubbeO GB／T 8660，1998：溶液聚合型丁二烯橡胶(BR)评价方法 项目 测试方法 生胶门尼粘度，ML(1+4loo) GB厂r1232．1—2000 挥发份，％ GB厂r6737—1 997 灰份，％ GB几-4498—1 997 顺式含量，％ 内部方法 300％定伸应力，MPa(145。Cx35’) GB／T528-1 998 拉伸强度，MPa(145。Cx35’) GB／T528—1 998 扯断伸长率，％(t45Cx351) GB厂r528．1998 2．3．3门尼、微观结构、分子量、偶合效率 本次试验没有采用釜外破杂