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合成橡胶生产安全

合成橡胶由丁二烯，苯乙烯，丙烯腈，氯丁二烯等低分子化

合物，经过人工合成而制成的具有高弹性的高分子聚合物。它不

仅能代替天然橡胶，而且在某些特殊性能方面还较天然橡胶优

越。

按参加聚合单体的种类，可将合成橡胶分为均聚物和共聚物

两类。均聚物如顺丁橡胶，它是由单一的单体丁二烯聚合而成；

其聚物如丁苯橡胶，它是由丁二烯、苯二烯两种单体聚合而成。

按合成橡胶成品状态可以分为：液体橡胶，如端羧基或端羟基聚

丁二烯；固体橡胶，大多数合成橡胶都是块状橡胶；乳胶和粉末

橡胶。按生胶是否填充其他非橡胶成分。又可分为：充油母胶、

充炭黑母胶和充木质毒母胶等。按其使用特性又可分为通用型和

特殊橡胶两类。通用合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊

橡胶、丁基橡胶和氯丁橡胶等，用于制造汽车，飞机等的轮胎及

一般橡胶工业制品。特种合成橡胶主要有丁腈橡胶、硅橡胶、氟

橡胶、聚硫橡胶等，用于制造在特殊条件下(如在高温、低温、

某些溶剂以及酸碱介质中)使用的橡胶制品。

合成橡胶生产可以分为由基本原料生产单体，再由单体聚合

成橡胶两个步骤。如图1所示。

图1合成橡胶生产示意图

由单体生产合成橡胶，通常多采用乳液聚合和溶液聚合两种

方法，它们的差异在于聚合反应的介质不同，乳液聚合用水作介

质；而溶液聚合则是用有机溶剂(如汽油)作介质。虽然两种工艺

流程不尽相同，但按照其共同规律可将合成橡胶生产工艺过程划

为单体的合成和精制、单体聚合以及橡胶后处理三大部分。合成

橡胶工艺过程示意图如图2。

常见的合成橡胶产品品种及简要生产工艺介绍：

丁苯橡胶简称SBR。由丁二烯和苯乙烯共聚制得的一种合成

橡胶。按其生产方法，可分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯

橡胶两类。乳液聚合丁苯橡胶是产量最大的通用型橡胶。可用于

制造轮胎和多种工业橡胶制品。以水乳液聚合法制取丁苯橡胶为

例，其主要工艺过程是先用软化水配制好各种助剂，然后，将丁

二烯、苯乙烯单体与其混合；经冷却到5～7℃，与引发剂和活

化剂一起，依次进入几个串联的反应釜。反应温度在4～6℃，

操作压力0．19～0．49MPa，由终止剂控制各釜反应情况。末釜

终止反应的胶乳经脱除未反应的丁二烯、苯乙烯后，与防老剂，

凝聚剂等混合进行凝聚，再经水冲洗、挤压脱水、干燥等工序，

压块包装成丁苯橡胶产品出厂。其生产工艺方框流程见图3。

图2合成橡胶生产工艺过程示意图

图3丁苯橡胶生产工艺方框流程图

图4顺丁橡胶生产工艺方框流程图

顺丁橡胶简称BR。由1，3-丁二烯的乳液聚合或溶液聚合法

制得的均聚体。中国主要采用溶液聚合法，常用的溶剂是己烷，

常用的催化剂是丁基锂或镍系催化剂(环烷酸镍一三烷基铝一三

氟化硼乙醚配合物)。顺丁橡胶有较好的耐磨性，热积聚性低，

能抗挠曲开裂，具有较好的低温伸缩性。现在，把它和其他橡胶

混合在一起制造轮胎，可提高耐磨性，抗裂性以及耐热降解性。

以溶液聚合法为例生产顺丁橡胶，其主要工艺过程是将单体

丁二烯溶解人惰性溶剂(溶剂油)中，而后进入串联的聚合釜进行

聚合反应。在反应过程中依次加入助剂，催化剂，末釜加入终止

剂。聚合反应在温度为60～90℃、压力0．5MPa及搅拌下进行。

聚合胶液经凝聚、水洗、干燥等工序，压块包装成顺丁橡胶产品

出厂。其生产工艺方框流程见图4。

丁腈橡胶简称NBR。由丙烯腈和丁二烯共聚而制得的合成橡

胶。聚合物中的丙烯腈含量由18％～46％不等。丁腈橡胶多采

用乳液聚合法连续生产。丁腈橡胶的特性是具有极好的耐油性和

耐芳香族溶剂的性能。抗耐程度取决于聚合物中的丙烯腈含量，

丙烯腈量越高，橡胶的耐油性能越好。丁腈橡胶使用在极需耐油

和耐溶剂的场合，用以制造汽油和燃料软管、油井零件、燃料箱

衬里、运输机的输送带和鞋底等。

以乳液聚合法生产丁腈橡胶为例，其主要工艺过程是将丁二

烯、丙烯腈按比例配制为碳氢相，将拉开粉、氢氧化钠、焦磷酸

钠、三乙醇胺等配制为水相，于聚合釜中依次将计量的水相、碳

氢相、调节剂和激发剂溶