高分子材料学合成橡胶课件乙丙橡胶讲解材料.ppt

吉化乙丙橡胶生产工艺 吉化乙丙橡胶生产工艺 吉化乙丙橡胶工艺 聚合反应 催化剂脱除：钒15×10-6，灰分0.1% 甲醇回收 单体脱除 聚合物凝聚 溶剂精制：水10×10-6 聚合物精制：挥发分0.75% 含钒污水处理 成品包装 DOW-INSITE工艺 溶液聚合工艺，2万吨/年。 卧式反应器，双螺带搅拌， t：15min.。 CAT.：茂系催化剂，258.5 kg / g Ti。 溶剂：己烷，胶液浓度：16.4%。 T：120 ℃，P：3.4 MPa。 单程转化率：乙烯，25%；丙烯，3.8%； ENB，12.9%。 产品结合乙烯含量：25%－70%。 高分子材料——乙丙橡胶大连理工大学2010.05.11 乙丙橡胶发展史 1955年，意Natta，二元乙丙橡胶。 1957年，英Dunlop，三元乙丙橡胶（双环戊二烯为第三单体）。 1961年，美Exxon，溶液聚合工业化。 1964年，1,4-己二烯为第三单体。 1967年，ENB为第三单体。 1971年，意Montecatini和美Goodrich，悬浮聚合工业化。 1997年，茂金属-溶液聚合工业化。 1999年，美DOW，气相聚合工业化。 2002年，茂金属-气相聚合工业化。 EPR/EPDM 乙丙橡胶(EPR)：乙烯/丙烯，二元共聚物， 乙丙橡胶(EPDM)：乙烯/丙烯/非共轭二烯烃单体，三元共聚物。 目前世界上三元乙丙橡胶的产量占全部乙丙橡胶的90%以上。 已研究过的EPDM的第三共聚单体己超过40种。 工业生产使用的第三单体： 乙叉降冰片烯(ENB)、1,4-己二烯(1,4-HD)、双环戊二烯(DCDP) EPR/EPDM 世界第三大橡胶， 仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶。 耐老化性能优异，耐热、耐候。 优异的耐臭氧性。超过除硅橡胶、氟橡胶意外的几乎一切橡胶。 良好的耐化学品腐蚀性。 电绝缘性能优异 耐油性较差，粘性较差。 EPR/EPDM 乙丙橡胶的基本特性 Mw：20－40万，Mn：4－20万。 HI：2－9，典型值为2－5。 ML：40－100，典型值为30－60。 Mv：10－40万，[η]：1.5－3.0。 乙烯含量一般为20%－80%，典型值为40%－70%（ 45%－75% ）。 Tg：EPR：-59℃ －-52℃， EPDM：-60℃ －-50℃。 乙丙橡胶结构与性能的关系 乙丙橡胶的基本性质 EPDM的结晶 聚乙烯结晶型乙丙橡胶 低结晶共聚物： 乙烯含量：50%－80%， 结晶度：3%－20%。 高结晶共聚物： 乙烯含量：80%以上，结晶度：20%以上。 当结晶度超过40%以上为塑性材料。 EPDM的结晶 乙丙橡胶分子链段中单体长序列分布的形成是结晶的必要条件。 聚乙烯结晶型乙丙橡胶： V（或Ti）- Al催化体系。 聚丙烯结晶型乙丙橡胶： 茂金属催化体系。 乙烯含量对乙丙橡胶生胶强度的影响 乙烯含量对乙丙橡胶Tg的影响 乙烯含量对乙丙橡胶结晶度的影响 乙丙橡胶硫化速度与碘值的关系 乙丙橡胶耐臭氧性能 乙丙橡胶热老化性能 EPR/EPDM消费结构 我国EPR消费结构 世界EPR消费结构 V-Al催化体系乙烯/丙烯竞聚率 V-Al催化体系乙丙共聚特性 乙丙橡胶载体催化体系组成 载体催化体系乙烯/丙烯竞聚率 EPR生产工艺经济指标对比 EPR溶液法工艺 均相反应：正己烷为溶剂 催化剂：V - Al 聚合温度：30 － 60 ℃ 聚合压力：0.4 － 0.8MPa 工艺过程：原料准备、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂回收、精制、凝聚、干燥。 EPR溶液法工艺 荷兰DSM公司：最大制造商。 单釜或两釜串联操作。 己烷为溶剂，氢气为分子量调节剂。 VOCl3 - 1/2Al2Et3C13为催化剂。 ENB或DCPD为第三单体，加入促进剂。 反应物料预冷到-50 ℃，聚合温度低于60 ℃。 压力低于2.5MPa，聚合时间约为30min。 EPR溶液法工艺特点 工艺技术比较成熟，约占EPR的总生产能力近80%。 生产操作简单 产品品种牌号多，门尼粘度可在20 - 160宽范围内调节。 质量稳定，应用范围广泛。 灰分含量较少 产品绝缘性能好 EPR溶液法工艺不足 聚合收率低，胶液浓度一般控制在6 － 9% （质量分数），最高仅达到11 － 14% （质量分数）。 生产工艺流程长，设备多。 建设投资和操作成本较高。 吉化EPDM装置 溶液聚合工艺，2万吨/年，日本三井石油。 单台立式圆柱式反应器，91m3。 CAT.：VOCl3 - 倍半烷基铝，氢调。 溶剂：己烷。 T：35℃－55℃，P：0.4－0.7 MPa。 单程转化率：