顺丁橡胶合成工艺

顺丁橡胶的合成工艺一、总论

1．顺丁橡胶

1.1.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(C

4H

6

)n。顺丁橡胶

是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95%以上。根据催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系（钕系）顺丁橡胶。顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等。

1.2．顺丁橡胶的发展史

1910-1911年，前苏联用碱金属引发丁二烯聚合得到橡胶状物质。20世纪30年代初，德国和前苏联开始生产以金属钠为催化剂的丁二烯橡胶，称为丁钠橡胶，其结构规整性差，物性和加工性能不好，还不能算做顺丁橡胶。20世纪50年代，Ziegler-Natta配位定向聚合理论的实践，促进了顺丁橡胶合成技术的迅速发展。1956年，美国以AlR3-TiBr4催化体系合成顺丁橡胶。随后钴系、镍系及稀土系（钕系）催化剂相续发展，顺丁橡胶生产能力已仅次于丁苯橡胶，位居合成橡胶各胶种第二。2013年世界合成橡胶生产者协会统计丁二烯橡胶（主要为顺丁橡胶）产能为471.8万吨/年。

我国在上世纪70年代采用自主开发的技术实现了顺丁橡胶工业化生产，采用的是镍系催化剂，其生产技术一直处于世界先进水平行列。中国石化、中国石油和一些民企均拥有镍系顺丁橡胶生产装置，2011年总产能达66万吨/年，产品销往世界各国。未来几年，我国镍系顺丁橡胶产能将进一步扩大，预计我国镍系顺丁橡胶产能将超过100万吨/年。

稀土顺丁橡胶因其优异的性能被视为镍系顺丁橡胶的升级品种，逐渐被工业界所重视。稀土顺丁橡胶与镍系顺丁橡胶相比具有较高的弹性、较好的拉伸性能、较低的生热和滚动阻力以及优异的耐磨耗和抗疲劳等物理机械性能，符合高性能轮胎在高速、节能、安全、环保等方面发展的需要，常用于高性能绿色轮胎。中国早在上世纪60年代就开始了稀土催化丁二烯聚合的研究，由于当时经济发展落后，未能实现工业化生产。1998年在国家863计划的支持下，中国石油锦州石化公司在镍系万吨级顺丁橡胶生产装置上成功地生产出了稀土顺丁橡胶。2011年，中国石油独山子石化公司稀土顺丁橡胶生产装置投产，中国稀土顺丁橡胶生产装置实现了零突破。2012年，中国石化北京燕山分公司3万吨/年稀土顺丁橡胶生产装置也投产。未来几年，我国将新增20多万吨/年稀土顺丁橡胶的产能，届时中国稀土顺丁橡胶总产能达30万吨/年以上，成为稀土顺丁橡胶第一大生产大国。

2.溶液聚合

2.1.概述

将聚合单体溶解于溶剂中，然后在催化剂的催化下进行的聚合反应。在溶液聚合中溶剂起到传热介质的作用。

溶液聚合分为均相和非均相聚合两种情况。

2.2.聚合方式

溶液聚合可以采用自由基、阴离子和配位阴离子等方式进行引发反应。

2.3.溶液聚合的基本配方

溶液聚合的基本配方为：单体+溶剂+催化剂

二、顺丁橡胶的生产工艺

1.概述

丁二烯在配位络合催化剂存在下，其反应为：

CH 2 CH CH CH 2CH 2 CH C

丁二烯分子含有共轭双键，按照聚合条件不同，所得大分子的立体结构有顺式-1，4聚丁二烯、反式-1，4聚丁二烯和1，2-聚丁二烯三种产品。其中，顺式-1，4聚丁二烯具有弹性高、耐低温性能好、耐磨性佳和耐老化等很多的优异性能，因此成为聚丁二烯的主要产品。其分子结构式如下：

H CH CH 2CH 2CH CH CH 2CH 2CH

CH 2

工业品的顺丁橡胶含有96-98%的顺式-1，4聚丁二烯，采用配位溶液聚合法生产。

2.主要生产原辅材料

顺丁橡胶生产的主要生产原辅材料为五大类：

单体；溶剂；引发剂；终止剂；防老剂。

1）单体

采用纯度≥ 99%的工业品丁二烯，其具体质量规格可以通过查询相关 化工产品手册得到。

2）溶剂

各种溶剂对反应原料、产物及反应所用各种引发剂的溶解能力不同。从溶解度参数、体系粘度、工程上传热与搅拌、生产能力提高、回收难易、毒性大小、来源、输送等几个方面对苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油等，进行综合比较，确定选择溶剂油。

3）催化剂

A 催化剂体系的选择原则

定向能力高：顺式-1，4聚丁二烯含量在97%以上。

稳定：在贮藏和聚合过程中很少变化。

活性高：少量使用就可获得较高的聚合速率和较多的聚合物。

易分离：聚合后，催化剂易从聚合物中分离出来，且残留的催化剂对聚

合物的性能无不良影响。 B 催化剂体系的比较 丁二烯聚合采用的引发剂主要有Li 系、Ti 系、Co 系、Ni 系等很多种类 型，它们的典型组成如下：

a ）Li 系：丁基锂

b ）Ti 系：三烷基铝-四碘化钛-碘-氯化钛

c ）Co 系：一氯二烷基钼-二氯化钴

d ）Ni 系：环烷酸镍-三异丁基铝-三氟化硼乙醚络合物

目前，国内工业上采用的是Ni 系催化剂体系，本次课程设计也采用该

催化剂体系。Ni 系催化剂体系有如下特点：

催化剂活性高；

顺式含量在97％以上；

产品质量均匀，产物的综合物理机械性能较好，分子量较易控制，易

于加工，冷流倾向小，便于连续生产；

改变条件（温度，单体浓度）对聚合物的性能无影响。

C Ni 催化剂体系的组成

基本组成：环烷酸镍-三异丁基铝-三氟化硼乙醚络合物

a ）环烷酸镍（主引发剂）

H 2-CH 2CH 2-CH 2CH-(CH 2)n-COO][

其中n=12-14，绿色膏状液体，易溶于苯和加氢汽油，使用时先用溶

剂稀释后再用。其组成为：

镍含量：＞7-8%；水份：＜0.1%；不皂化物：无

b ）三异丁基铝（助引发剂，Al(i-C4H9)3 M=129）M=198

无色或微黄色透明液体，化学性质极为活波，使用时稀释到安全浓度

以下（<20g/L-溶剂）。生产、使用及贮存都必须与空气及水分隔绝用氮气保护。其组成为：

活性铝含量： ≥ 50%；外观浅黄透明；无悬浮物

c ）氟化硼乙醚络合物（第三组分，BF3O(C2H5)2，M=142）

无色透明液体，有刺激性，有腐蚀性，易溶于苯，较难溶于加氢汽

油。其组成为：

BF3含量：＞46%；沸点：124.5-126℃

使用时溶于溶剂油中，配比为： 溶剂油/ 三氟化硼乙醚＝250 /1。 D 催化剂的陈化 a ） 什么是陈化 把催化剂的各组份按一定配比，在一定条件下混合，形成催化剂的

活性中心，这种方式工业上称之为陈化。

Ni 催化剂的陈化有三元陈化、双二元陈化和稀硼单加陈化三种方

法。

b ）稀硼单加陈化

这是目前顺丁橡胶工业制备中普遍采用的催化剂陈化方法 ，该法

特点是催化剂活性最高。

C ）稀硼单加陈化工艺

陈化温度：通常为-50 ～ 80 ℃，而以-5 ～ 40 ℃为宜；

陈化时间：通常为0.5 ～ 7hr,最宜为1hr ；

催化剂浓度：Al/Ni = 3～8 、 Al/B = 0.3 ～ 0.7时， 催化

剂活性最高；

在生产中，可变更B 用量来控制产品的门尼粘度。

4）终止剂：乙醇

采用纯度为 95%的工业品乙醇，其具体质量规格可以通

过查询相关化工产品手册得到。

5）防老剂：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称264）熔点69-71℃, 游离甲酚＜0.04%，灰分＜0.03%，油溶性：合格。

3.生产工艺概况

1）工艺流程

催化剂配置→聚合→单体回收→凝聚→脱水干燥

2）工艺流程简述

溶液聚合生产顺丁橡胶工艺过程包括原料精制、引发剂配制、聚合、回收、凝聚、后处理等工序。

聚合级丁二烯由泵经流量控制与由泵经流量控制送来的溶液油在文氏管中混合后，再经丁油预热（冷）器进行预热（冷）后，与分别由计量泵送出的Ni 组分、Al组分经文氏管混合后的混合物混合，连续送入聚合釜首釜底入口；

B组分由计量泵送出与稀释油在文氏管中混合后直接送入聚合釜首釜底入口；

聚合釜为不锈钢制并装有双螺带式搅拌器；

物料在首釜反应一定时间后，从釜顶出来进入第二釜、第三釜等连续进行聚合反应；

当达到规定门尼粘度后，进入终止釜用乙醇破坏引发剂使反应终止；

从终止釜出来的胶液经过滤器进入胶液罐，回收部分未反应的单体送单体回收罐区，再经精制处理循环使用；胶液在胶液罐中被混配成优级品的门尼粘度，然后经胶液泵送入凝聚釜用0.9MPa水蒸汽在搅拌下於热水中进行凝聚。

从凝聚釜顶出来的单体和水蒸汽经冷凝器冷凝，入油水分离罐分离出溶剂油和少量单体送回收精制后循环使用；水经液面调节阀控制排出，经二次净化处理排入地沟；

从凝聚釜底出来的胶粒与循环热水颗粒泵送入缓冲罐，经1号经振动筛分离出胶料去洗胶罐。

在洗胶罐中，用40～60℃热水对胶粒进行洗涤，洗涤后的胶粒经2号振

动筛分离后，含水量约为40%～60%的胶粒送入挤压机挤压脱水。

经挤压脱水后，胶粒含水量为8%～15%。将其切成细条形，并进入膨胀干燥机加热、加压，达到膨胀和内蒸，进一步除去所含的大部分水分，再送入水平红外干燥箱中干燥，使胶条的含水量降到0.75%以下；

干燥合格的胶条经提升机送入自动称量秤，按每块25kg进行压块，并用塑料薄膜包好，装袋封口入库。

3）聚合工艺

A 反应机理

丁二烯的采用配位聚合法（双烯烃定向聚合），生产采用连续式溶液聚合法。

丁二烯的聚合反应热约为325k/kg，反应过程中必须及时排除反应热。为改善传热效果，可采用传热面积大的反应釜和特种类型的搅拌器。搅拌器常选用螺带式，有的还带有刮刀，以强化搅拌。

a）传热方法

夹套内通冷冻盐水，仅移出反应热的10%；

首釜冷进料法，平衡反应热；

次釜补充冷溶剂，平衡反应热。

b）搅拌器

双螺带式搅拌器，径向和轴向均有较大的搅动，适用于高粘度流体的搅拌。

D 反应体系的粘度问题

溶液聚合制造高顺丁橡胶时，聚合体系的粘度问题随着聚合反应的进行而剧烈上升，这给搅拌和除去反应热造成严重困难，即难得到高分子量，又难到高转化率。

A 凝聚目的：脱除溶剂，使橡胶颗粒分散在水中；

B 常用方法：盐析法、蒸发法、冷冻法和水析法

C 水析凝聚干燥法：将胶液注入热水中，用水蒸汽汽提，脱除溶剂及未反应的单体，橡胶凝聚成小颗粒，然后再经脱水干燥而成产品，称为水析凝聚干燥法。

工业上主要用此法：

第一过程—水蒸汽蒸馏过程

第二过程—扩散过程

降低胶粒中残留溶剂比较困难，所以起控制作用的是扩散过程。

D 凝聚结果的评价指标

水蒸汽的耗量；

胶粒中溶剂含量（胶中含油量）

三、后处理单元

1、后处理单元生产原理及工艺流程

后处理单元分为四个部分，分别为洗胶部分、干燥部分、压块部分、包装部分。

1.1洗胶部分

用水洗涤除去凝聚后的胶粒表面杂质，调节胶粒温度，控制胶粒密度和流量，给挤压脱水机供料脱水。

1.2干燥部分

将含水量为40～60%的橡胶粒投入挤压脱水机。经挤压脱水，切成含水量在5-12％的胶片原料进入膨胀干燥机J-0805。膨胀干燥机通过无级变速器和驱动马达将橡胶在膨胀机内升温、造压，达到必要的干燥目的，在螺桶切入膨胀机出料端形成硬质物的同时，由双螺旋片抽送胶料固体物，转化为机械能，来增加模孔的热胶料流量，以保持膨胀干燥机的温度。

1.3压块部分

橡胶经过振动干燥流化床进一步干燥后，经称量后压块。

1.4包装部分

由压块机送来的橡胶块经包装后成为成品橡胶。

四、回收单元

1.装置的作用

聚合胶液除了含有溶剂和聚丁二烯外，尚含有未反应的丁二烯，每生产1t 顺丁橡胶，约有0.25t的回收丁二烯和4.5t左右的溶剂需要进行回收处理。回收装置的任务是，将回收粗溶剂（丁二烯与溶剂的混合物）进行分离、精制，使回收溶剂和丁二烯符合聚合要求，返回聚合使用。由于本装置所用丁二烯和溶剂全部外购，回收装置还担负着对外购丁二烯和溶剂精制的任务。

本装置生产过程是一系列的精馏操作过程，利用混合物中各组分的挥发度不同，在一定温度压力下在塔中进行气液接触，通过多次部分汽化和部分冷凝，达到轻重组分分离的目的。回收装置是顺丁橡胶生产过程最大的“毒”（脱出水和轻、重组分杂质）系统。回收装置操作水平关系着聚合单元生产的稳定性和产品质量。

2.料和产品

原料：凝聚来粗溶剂、外购溶剂、外购丁二烯、阻聚剂TBC

产品：溶剂，供聚合循环使用，供催化剂配制使用，丁二烯，供聚合使用。

3.塔操作参数及影响

精馏塔的主要工艺参数有进料量、进料组成、进料温度、操作压力、精制温度及回流比等。实际精馏过程的每一个精馏塔都是针对完成某一生产任务而设计，即按一定生产能力和分离要求而设计，因此，影响精馏效果的主要操作参数有操作压力、塔顶温度、塔釜温度回流比和进料组分的变化等。

3.1 操作压力的影响

操作压力主要由被精馏物料的组成决定，由塔顶冷凝器和不凝气出料量控制。在操作中，操作压力由下而上逐板降低，一般选择控制塔顶压力来控制塔的操作压力。

在一定塔顶温度、塔釜温度及回流比的精馏过程中，改变操作压力，每一层塔板上的汽液传质都会发生变化。提高操作压力，气相中的重组分浓度减少，轻组分浓度增加，有利于提高塔顶产品的纯度，塔顶采出量减少，而塔釜液中轻组分浓度增加，塔底产品质量下降，塔釜采出量增加。同理，降低操作压力，精馏效果将向相反方向变化。

3.2 精馏温度的影响

在精馏操作中，塔内温度沿塔高而变化，由下而上温度逐板降低，塔顶温度最低，塔釜温度最高。塔顶、塔釜温度由进料组成和操作压力决定，由塔底再沸器控制。

在一定操作压力下，汽、液平衡与温度有密切关系。不同的温度对应着不同的汽、液平衡组成。塔顶、塔釜的汽、液平衡组成反映产品的质量状况，它所对应的平衡温度就是塔顶、塔釜的温度控制指标。因此，在精馏过程中，塔顶、塔釜温度反映了精馏效果。当操作压力一定时，塔顶温度、塔釜温度要保持相对稳定。

在一定操作压力和回流比的精馏过程，改变塔顶温度、塔釜温度，每一层塔板上的温度都会改变，每一层塔板上的汽液传热、传质都会发生变化。提高塔顶温度、塔釜温度，液相中的重组分浓度增加，轻组分浓度减少，有利于提高塔釜产品的纯度，塔釜采出量减少；塔顶产品重组分增加，塔顶产品质量下降，塔顶采出量增加。同理，降低塔顶、塔釜温度，精馏效果将向相反方向变化。

3.3回流比的影响

精馏塔顶回流液与采出量之比称为回流比。在精馏塔操作中，改变回流比对精馏效果有明显影响。正常操作，回流比一般保持不变，产品不合格时，才作适当调节。

在一定操作压力和一定塔顶温度、塔釜温度的精馏过程中，提高回流比能提高塔顶产品的纯度，但回流比的增加，却增加了精馏塔的负荷，降低了生产能力，并增加了精馏过程的能量消耗。因此，在确保精馏塔采出合格产品的前提下，应尽量降低回流比。值得注意是，对于物料中具有特殊物理化学性质的某些组分的分离如脱水过程，如果提高回流比，反而会降低其分离效果。

在精馏过程，操作压力、塔顶温度、塔釜温度和回流比是影响精馏效果的主要参数，针对以较低的能耗物耗完成某一物料的分离过程，必须进行工艺条件优化，才能达到理想的精馏效果。

3.4进料组分的影响

在精馏塔操作中塔釜、塔顶温度和压力不变，回流比不变的情况下，当进料组分发生变化时，可以通过改变塔体进料口的位置来相应加以解决组分变轻时可以把进料口位置相应的向上移动，以增加提馏段的塔板数来保证塔釜组分的合格组分变重时可以把进料口位置相应的向下移动，以增加精馏段的塔板数来保证塔顶组分的合格。

年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计说明书讲述

北京化工大学化学工程学院 设计说明书 题目： 学生： 班级：化工 学号： 指导教师： 2015 年1月

目录 1.工艺设计基础 1.1 设计任务 1.2 原辅材料性质及技术规格 1.3 产品的性质及技术规格 1.4 危险性物料的主要物性 1.5 原辅材料的消耗定额 2.工艺说明 2.1生产方法、工艺技术路线及工艺特点 2.1.1 生产方法 2.1.2 工艺技术路线的确定 2.2生产流程简述 3.工艺计算与主要设备选型 3.1 物料衡算 3.1.1 计算的基准数据 3.1.2 计算基准 3.1.3 各单元物料衡算 3.2热量衡算 3.2.1 计算的基准数据 3.2.2 物料衡算 3.3 聚合釜的计算及选型 4 工艺控制条件及自控设计 5.附图：带控制点的工艺流程图（PID）

1．工艺设计基础 1.1 设计任务 1.1.1设计项目 年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计 1.1.2产品规格 纯度为99%的顺丁橡胶 1.1.3生产能力 年产1.1万吨顺丁橡胶； 考虑到设备检修，年开工时间为8000小时； 采用五班三倒制，每班工作8小时。 1.1.4主要设计任务 顺丁橡胶生产工艺由聚合工段和后处理工段两大部分组成，本设计的主要任务为：（1）聚合釜、终止釜和凝聚釜的物料衡算； （2）聚合釜的热量衡算； （3）聚合釜的计算和选型； （4）设计出聚合工段带工艺控制点的工艺流程图。 由于本设计为假定设计，所以设计任务中其他项目如：厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系，建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。 1.1.5产品及主要用途 顺丁橡胶，全名为顺式—1,4—聚丁二烯橡胶，呈白色或微黄色，简称BR，是由丁二烯聚合制得的结构规整的合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡

顺丁橡胶生产工艺

第三节顺丁橡胶生产工艺 顺丁橡胶（BR）：以13-丁二烯为单体，经配位聚合而得到的高顺式聚丁二烯高分子弹性体。 一、主要原料 1.单体 单体1，3-丁二烯 2.引发剂 Li系→组成简单，活性高、用量少，易控制，加工性能差。 Ti系→产物为线型结构，Rp快，相对分子质量分布窄，加工性能不好。 Co系→→支化度高 较好，顺式含量高，相对分子质量分布较宽，易于加工。 Ni系→→可提高单体浓度和聚合温度，国内多采用。 Ni系引发剂组成：主引发剂→环烷酸镍Ni(OOCR)2 助引发剂→三异丁基铝Al(i-C4H9)3，外观浅黄透明，无悬浮物 第三组分→三氟化硼乙醚络合物BF3OC2H5 3.溶剂 溶剂：苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油（简称C6油或抽余油）等 ↓ 要求是馏程60～90℃，碘值＜0.2g/100g，水值＜20mg/kg。 影响：造成聚合体系的粘度不同，影响传热、搅拌、回收、生产能力等。 4.其他 终止剂：乙醇（纯度95%，含水5%，恒沸点78.2℃，相对密度0.81） 防老剂：2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称264） 熔点69～71℃，游离甲酚＜0.04%，灰分＜0.03%，油溶性合格。二、原理与工艺 1.聚合原理与方法 配位聚合 采用连续式溶液聚合法。 2.顺丁橡胶生产工艺 （1）生产工艺配方与聚合条件

①工艺配方； 丁油浓度12～15g/ml 镍/丁≤2.0×10－5 铝/丁≤1.0×10－4 硼/丁≤2.0×10－4 铝/硼＞0.25 醇/铝6 铝/镍3～8 防老剂/丁0.79%～1.0% 聚合温度：首釜＜95℃，末釜＜100℃ 聚合压力：＜0.45Mpa 转化率：＞85% 收率：＞95% 每吨胶消耗丁二烯： 1.045t ②聚合条件的确定 1/单体浓度 门尼粘度是生产控制的主要指标，一般控制在（45～50）±5左右。 2/引发剂的陈化方式→引发剂的活性有很大影响 陈化方式： 三元陈化→（Ni、B、Al分别配制成溶液，再按一定次序加入） 双二元陈化→（将Al分成一半，分别与Ni、Al组分混合陈化） 稀硼单加→（将Ni、Al混合陈化，B配制成溶液后直接加入聚合釜）→应用最多一种方式 3/溶剂的选择 甲苯的溶解能力最好，但搅拌不利。 生产中选择：溶剂油为溶剂 优点：成本低，来源丰富，毒性小，易分离回收。 缺点；溶解性能不好，易产生挂胶。 4/聚合温度控制 现象：丁二烯聚合反应的反应热为1381.38kJ/kg，如不及时排除将会影响产物

顺丁橡胶工艺流程

一、产品及原材料简介 1.1产品简介 产品为丁二烯橡胶(BR)9000,规格BR9O00. 丁二烯橡胶(BR)9000全名顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（Cis 1,4Polybutadiene Rubber）. 丁二烯橡胶(BR)9000为白色或浅黄色弹性体,性能和天然橡胶相近,是一种优良的通用橡胶,其结构式为： 顺式-1,4结构在聚合链中含量在90％以上的聚丁二烯才具有良好的弹性. 丁二烯橡胶(BR)9000与天然橡胶和丁苯橡胶相比,具有弹性高,耐磨性好,耐寒性好,生热低,耐屈挠性和动态性能好等特性,它与油类、补强剂、填充剂、天然橡胶以及丁苯橡胶等均有良好的相容性.丁二烯橡胶(BR)9000的主要缺点是抗湿滑性，撕裂强度和拉伸强度较低,冷流性大,加工性能较差。 表1-1 丁二烯橡胶(BR)9000产品质量指标（GB/T8659-2001)

1.2 原材料规格及性能 1.2.1 原料 1.2.1.1 丁二烯 纯度≥ 99.2% 水值≤ 25mg/kg 乙腈≤ 3mg/kg TBC ≤ 20mg/kg 二聚物≤ 300mg/kg 总炔烃≤ 20mg/kg(其中乙烯基乙炔< =5mg/kg) 含氧化合物≤ 10mg/kg 1.2.1.1 粗溶剂油 沸程： 60~90℃ 碘指： <0.1G/100g 水值：无游离水 硫化物：无 水溶物酸碱性：中性 1.2.1.3 环烷酸镍 含镍量：≥ 6%(m/m) 含水量： < 0.5%(m/m) 机械杂质： < 0.2%(m/m) 苯不溶物：微量 不皂化物：无 外观：绿色透明粘稠物 1.2.1.4 三氟化硼乙醚络合物

BF含量： 46.8~47.8%（m/m）3 比重： 1.120~1.127 沸点： 124.5~126℃ 油溶性：在250倍油中全溶，三小时后无沉淀含水量： <=0.5%(m/m) 外观；无色透明，无沉淀物 1.2.1.5 三异丁基铝 溶度： 2.0 ± 0.2g/l 悬浮铝；无 外观；无色透明液体 活性铝含量： >= 80%(m/m) 二异丁基氢化铝：≤15%（m/m） 1.2.1.6 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（防老剂）溶点； 68.5~70.0℃ 游离甲酚：≤0.03% 灰分：≤0.03% 外观：白色或浅黄色晶体 1.2.1.7 5A分子筛 吸水量: ≥200mg/ml 堆积密度： >0.6~0.7t/m3 1.2.1.8 活性氧化铝 粒径： 4~6mm 吸水率：≥100% 强度：≥13kg/个球 堆积密度： 0.63~0.78t/m3 外观：白色或微红色粒状固体 1.2.1.9 液碱 氢氧化钠含量：≥30% 水不溶物含量： <0.1% 1.2.1.10 聚乙烯薄膜 规格：宽700cm ，厚0.04~0.06mm 熔点： <100℃ 1.2.1.11 牛皮纸袋质量标准： 规格： 900×370×160mm

顺丁橡胶合成工艺

顺丁橡胶的合成工艺一、总论 1．顺丁橡胶 1.1.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(C 4H 6 )n。顺丁橡胶 是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95%以上。根据催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系（钕系）顺丁橡胶。顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等。 1.2．顺丁橡胶的发展史 1910-1911年，前苏联用碱金属引发丁二烯聚合得到橡胶状物质。20世纪30年代初，德国和前苏联开始生产以金属钠为催化剂的丁二烯橡胶，称为丁钠橡胶，其结构规整性差，物性和加工性能不好，还不能算做顺丁橡胶。20世纪50年代，Ziegler-Natta配位定向聚合理论的实践，促进了顺丁橡胶合成技术的迅速发展。1956年，美国以AlR3-TiBr4催化体系合成顺丁橡胶。随后钴系、镍系及稀土系（钕系）催化剂相续发展，顺丁橡胶生产能力已仅次于丁苯橡胶，位居合成橡胶各胶种第二。2013年世界合成橡胶生产者协会统计丁二烯橡胶（主要为顺丁橡胶）产能为471.8万吨/年。 我国在上世纪70年代采用自主开发的技术实现了顺丁橡胶工业化生产，采用的是镍系催化剂，其生产技术一直处于世界先进水平行列。中国石化、中国石油和一些民企均拥有镍系顺丁橡胶生产装置，2011年总产能达66万吨/年，产品销往世界各国。未来几年，我国镍系顺丁橡胶产能将进一步扩大，预计我国镍系顺丁橡胶产能将超过100万吨/年。 稀土顺丁橡胶因其优异的性能被视为镍系顺丁橡胶的升级品种，逐渐被工业界所重视。稀土顺丁橡胶与镍系顺丁橡胶相比具有较高的弹性、较好的拉伸性能、较低的生热和滚动阻力以及优异的耐磨耗和抗疲劳等物理机械性能，符合高性能轮胎在高速、节能、安全、环保等方面发展的需要，常用于高性能绿色轮胎。中国早在上世纪60年代就开始了稀土催化丁二烯聚合的研究，由于当时经济发展落后，未能实现工业化生产。1998年在国家863计划的支持下，中国石油锦州石化公司在镍系万吨级顺丁橡胶生产装置上成功地生产出了稀土顺丁橡胶。2011年，中国石油独山子石化公司稀土顺丁橡胶生产装置投产，中国稀土顺丁橡胶生产装置实现了零突破。2012年，中国石化北京燕山分公司3万吨/年稀土顺丁橡胶生产装置也投产。未来几年，我国将新增20多万吨/年稀土顺丁橡胶的产能，届时中国稀土顺丁橡胶总产能达30万吨/年以上，成为稀土顺丁橡胶第一大生产大国。 2.溶液聚合 2.1.概述 将聚合单体溶解于溶剂中，然后在催化剂的催化下进行的聚合反应。在溶液聚合中溶剂起到传热介质的作用。 溶液聚合分为均相和非均相聚合两种情况。 2.2.聚合方式

顺丁橡胶的原料与上下游产业链分析

顺丁橡胶的原料与上下游产业链分析 7.1 顺丁橡胶的原料供应与市场概况 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。 丁二烯通常指1, 3-丁二烯，又称乙烯基乙烯，是一种重要的石油化工基础原料，是C4馏分中最重要的组分之一，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。 丁二烯分子式为C4H6，由于其分子中含有共扼二烯，可以发生取代、加成、环化和聚合等反应，在有机合成方面具有广泛的用途，可以合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯( ABS )树脂等多种产品，此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙-66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等，用途十分广泛。 目前，世界丁二烯的来源主要有两种，…… 近年来，…… 目前我国丁二烯的生产…… 2010年国内丁二烯的市场状况为：产能-万吨/年，产量-万吨，进口-万吨，出口-万吨，市场表观消费量-万吨。 表7.1 目前我国丁二烯主要生产厂家与生产能力情况表 多年来，我国丁二烯一直处于……。近年来，随着我国合成橡胶等工业的迅速发展，丁二烯的表观消费量不断增加。 2006～2010年我国丁二烯产量、进出口量及表观消费量统计见表7.2。 表7.2 2006～2010年我国丁二烯产、供、需平衡表 图7.1 2006～2010年我国丁二烯产、供、需走势图 目前我国丁二烯的产量不能满足国内的需求，每年都需大量进口。尽管我国丁二烯目前还供不应求，但专家分析指出，趋势正在向供应过剩转变。 2010年国内丁二烯供应格局可以简单概括为：产能、产量提升，进口环比

顺丁橡胶 综述

顺丁橡胶 1、前言 顺丁橡胶由于具有弹性好、耐低温性能好、生热低、耐磨性强、滞后损失小、耐屈扰性、抗龟裂性及动态性能好等优点，并且可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、胶带、胶管等橡胶制品的生产中得到广泛的应用。我国顺丁橡胶的研究开发始于1959年，1966年锦州石化公司建成年产千吨的装置，并生产出了新中国第一块镍系顺丁橡胶。20世纪70年代初，北京燕山石化公司采Ni（naph）2-Al（i-Bu）3-BF3OEt2（Ni-Al-B）三元镍系催化剂，即以Al-Ni陈化，稀B单加方式实现了镍系顺丁橡胶的工业化生产，建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置，生产能力15kt/a。此后锦州石化公司、齐鲁石化公司以及巴陵石化公司等单位也先后采用国内生产技术建成顺丁橡胶生产装置。锦州石化公司所具有的产品包括目前已经工业化生产多年的镍系高顺式顺丁橡胶（BR9000），和目前正在准备试生产的稀土顺丁橡胶（BR9100）。 2、顺丁橡胶生产技术现状及进展 2.1顺丁橡胶生产技术现状 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；丁二烯的聚合；胶液的凝聚；后处理、橡胶的脱水和干燥；单体、溶剂的回收和精制。 工艺流程简介如下：催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶胶液，胶液中加入终止剂和防老剂进入凝聚工序，胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序，干燥后的生胶包装后去成品仓库，在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。图1所示为镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程。 图1 镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定聚合物的微观结构和橡胶的性能等。聚丁二烯橡胶按照聚合物的微观形式分类，可以分为高顺式顺丁橡胶（顺式—1，4

橡胶技术网 - 橡胶配方大全

橡胶配方大全 橡胶配方设计的原则 橡胶配方设计的原则可以概况如下： 1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质； 2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产； 3、成本低、价格便宜； 4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到； 5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少； 6、符合环境保护及卫生要求； 任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则： ①在不降低质量的情况下，降低胶料的成本； ②在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡。用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握原材料配合的内在规律，设计出实用配方。 橡胶配方的表示形式 原材料名称基本配方 /质量份PHR 质量分数配方/% 体积分数配方/% 生产配方 /KG NR 硫磺 促进剂M 氧化锌 硬脂酸 炭黑100 3 1 5 2 50 62.20 1.86 0.60 3.10 1.24 31.00 76.70 1.03 0.50 0.63 1.54 19.60 50 1.5 0.5 2.5 1.0 25.0 合计161 100.00 100.00 80.5 天然橡胶(NR)基础配方

原材料名称NBC标准 试样编号 质量份原材料名称 NBC标准 试样编号 质量份 NR 氧化锌硬脂酸— 370 372 100 5 2 防老剂PBN 促进剂DM 硫磺 377 373 371 1 1 2.5 注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。NBS为美国国家标准局编写 丁苯橡胶(SBR)基础配方 原材料名称NBC标准试 样编号 非充油SBR 配方 充油SBR配方 充油量 25phr 充油量 37.5phr 充油量 50phr 充油量 62.5phr 充油量 75phr 非充油SBR 充油SBR 氧化锌 硬脂酸 硫磺 炉法炭黑 促进剂NS — — 370 372 371 378 384 100 — 3 1 1.75 50 1 — 125 3.75 1.25 2.19 62.50 1.25 — 137.5 4.12 1.38 2.42 68.75 1.38 — 150 4.5 1.5 2.63 75 1.5 — 162.5 4.88 1.63 2.85 81.25 1.63 — 175 5.25 1.75 3.06 87.5 1.75 Phr指每百质量份橡胶的分量数 注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min 氯丁橡胶(CR)基础配方 原材料名称NBC标准 试样编号 纯胶配方 半补强炉黑 （SRF）配方 CR(W型) 氧化镁 硬脂酸 SRF 氧化锌 促进剂NA-22 防老剂D — 376 372 382 370 — 377 100 4 0.5 — 5 0.35 2 100 4 1 29 5 0.5 2 注：硫化时间为150℃×15min，30min，60min 丁基橡胶(IIR)基础配方 原材料名称NBC标准 试样编号 纯胶配方槽黑配方 高耐磨炭黑 （HAF）配方

顺丁橡胶生产工艺分析及趋势探讨

顺丁橡胶生产工艺分析及趋势探讨 顺丁橡胶是由于它具有较高的回弹性和优异的耐低温性能以及良好的耐磨性能和良好的共混加工性能。本文从顺丁橡胶的生产工艺分析出发，对其技术发展趋势展开探讨。 标签：顺丁橡胶；工艺流程；溶液聚合法 顺丁橡胶，全名为顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，简称BR。由丁二烯聚合制得的结构规整的合成橡胶与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性能好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。 1 生产工艺流程分析 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；丁二烯的聚合；胶液的凝聚；后处理，橡胶的脱水和干燥；单体、溶剂的回收和精制。 工艺流程简介如下：催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶胶液；胶液中加入终止剂和防老剂进入凝聚工序；胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序；干燥后的生胶包装后去成品仓库；在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定聚合物的微观结构和橡胶的性能等。按照聚合物的微观结构，顺丁橡胶可以分为高顺式聚丁二烯橡胶（顺式-1，4结构质量分数90%以上，即国内所说的顺丁橡胶）、低顺式聚丁二烯橡胶（顺式-1，4结构质量分数35%～40%，简称LCBR）、中乙烯基聚丁二烯橡胶（1，2结构质量分数35%～65%）和高反式聚丁二烯橡胶（反式-1，4结构质量分数65%以上）4种产品。钴系、钛系、镍系和稀土钕系催化剂主要用于生产高顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，其它聚丁二烯橡胶品种则主要采用锂系催化剂。 1.1 镍系顺丁橡胶 采用镍系催化体系，以丁二烯为原料，抽余油为溶剂，经配位阴离子溶液聚合，制得高分子质量、高顺式顺丁橡胶，该方法是我国目前生产顺丁橡胶的主要技术方法，技术开发成熟，产品质量具有国际领先水平。所用抽余油价廉、毒性低、原料易得、馏程宽、物系粘度低易于输送，这是镍系溶液聚合的优点。

橡胶生产技术工艺

橡胶生产技术工艺 1 综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化 6 个基本工序。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过 各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制 成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好 的橡胶制品。 2 橡胶加工工艺 2.1 塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。几种胶的塑炼特性：天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3- 5min。丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60 之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。 2.2 混炼工艺

顺丁橡胶综述

顺丁橡胶综述 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

顺丁橡胶 1、前言 顺丁橡胶由于具有弹性好、耐低温性能好、生热低、耐磨性强、滞后损失小、耐屈扰性、抗龟裂性及动态性能好等优点，并且可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、胶带、胶管等橡胶制品的生产中得到广泛的应用。我国顺丁橡胶的研究开发始于1959年，1966年锦州石化公司建成年产千吨的装置，并生产出了新中国第一块 镍系顺丁橡胶。20世纪70年代初，北京燕山石化公司采Ni（naph） 2-Al（i-Bu） 3 - BF 3 OEt2（Ni-Al-B）三元镍系催化剂，即以Al-Ni陈化，稀B单加方式实现了镍系顺丁橡胶的工业化生产，建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置，生产能力15kt/a。此后锦州石化公司、齐鲁石化公司以及巴陵石化公司等单位也先后采用国内生产技术建成顺丁橡胶生产装置。锦州石化公司所具有的产品包括目前已经工业化生产多年的镍系高顺式顺丁橡胶（BR9000），和目前正在准备试生产的稀土顺丁橡胶（BR9100）。2、顺丁橡胶生产技术现状及进展 顺丁橡胶生产技术现状 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；丁二烯的聚合；胶液的凝聚；后处理、橡胶的脱水和干燥；单体、溶剂的回收和精制。 工艺流程简介如下：催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶胶液，胶液中加入终止剂和防老剂进入凝聚工序，胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序，干燥后的生胶包装后去成品仓库，在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。图1所示为镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程。 图1 镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定聚合物的微观结构和橡胶的性能等。聚丁二烯橡胶按照聚合物的微观形式分类，可以分为高顺式顺丁橡胶（顺式—1，4结构90%以上）、低顺式顺丁橡胶（顺式—1，4结构35%～40%）、中乙烯基顺丁橡胶（1，2结构35%～65%）和高反式聚丁二烯橡胶（反式—1，4结构65%以上）等4种产品。钴系、钛系、镍系和稀土钕系催化剂主要用于生产高顺式顺丁橡胶，其它聚丁二烯橡胶品种则主要采用锂系催化剂。 2.1.1镍系顺丁橡胶 采用镍系催化体系，以丁二烯为原料，抽余油为溶剂，经配位阴离子溶液聚合，制得高分子质量高顺式顺丁橡胶。该方法是我国目前生产顺丁橡胶的主要技术方法，技术开发成熟，产品质量具有国际领先水平。所用抽余油价廉、毒性低、原料易得、馏程宽、物系粘度低易于输送、这是镍系溶液聚合的优点。 2.1.2低顺式聚丁二烯橡胶

经典橡胶配方大全

橡胶配方设计的原则 https://www.wendangku.net/doc/2f19071712.html, 橡胶配方设计的原则可以概况如下： 1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质； 2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产； 3、成本低、价格便宜； 4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到； 5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少； 6、符合环境保护及卫生要求； 任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则： ①在不降低质量的情况下，降低胶料的成本； ②在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡。用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握原材料配合的内在规律，设计出实用配方。 橡胶配方的表示形式 天然橡胶(NR)基础配方

注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。NBS为美国国家标准局编写丁苯橡胶(SBR)基础配方 https://www.wendangku.net/doc/2f19071712.html, Phr指每百质量份橡胶的分量数 注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min 氯丁橡胶(CR)基础配方 注：硫化时间为150℃×15min，30min，60min 丁基橡胶(IIR)基础配方

注：硫化时间为150℃×20min，40min ， 80min ；150℃×25min，50min ，100min 丁腈橡胶（NBR ）基础配方 注：硫化时间为150℃×10min，20min ，80min 顺丁橡胶(BR) 基础配方 注：硫化时间为145℃×25min，35min ，50min 异戊橡胶（IR ）基础配方

橡胶的工艺流程

橡胶的工艺流程（精品） 2014-10-22橡胶技术网 橡胶工艺流程开始 1综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 2橡胶加工工艺 2.1塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。 生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。

掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。 在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。 开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃， 属于高温机械混炼。 生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。 几种胶的塑炼特性： 天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15- 20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3- 5min。 丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。 氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。

顺丁橡胶聚合工艺设计

顺丁橡胶聚合工艺设计 目录 1.概述 (2) 1.1设计原则 (2) 1.1.1设计依据 (2) 1.2设计概况 (2) 1.3工艺路线的确定 (2) 1.3.1聚合方法的确定 (2) 1.3.2单体原料路线的确定 (3) 1.3.3溶剂的选择 (3) 1.3.4引发剂的选择 (3) 1.4催化剂活性中心的形成方式—陈化方式 (3) 1.4.1聚合反应机理及影响反应的因素 (4) 1.4.2聚合反应机理 (4) 1.4.3影响反应的因素 (4) 1.4.4车间组成 (4) 1.4.5 生产制度 (5) 2.产品的物理化学性质及技术指标 (5) 2.1.1顺丁橡胶的结构 (5) 2.1.2顺丁橡胶的性能 (5) 2.1.3顺丁橡胶的用途 (6) 3. 基础数据 (6) 3.1三釜物料衡算 (7) 3.1.1 计算丁二烯进料量 (7) 3.1.2 溶剂进料量 (7) 3.1.3 催化剂用量 (7) 3.1.4 聚丁二烯生成量 (7) 3.1.5 防老剂用量 (8) 3.2 三釜物料衡算表 (8) 3.3首釜物料衡算 (8) 3.3.1 计算丁二烯进料量 (8) 3.3. 2 溶剂进料量 (9) 3.3.3 催化剂用量 (9) 3.3.4 聚丁二烯生成量 (9) 4.设备选择及计算 (10) 4.1 聚合釜的体积 (10) 4.2 确定釜的外型尺寸 (10) 4.3 搅拌形式选择 (11) 4.4 搅拌功率的计算 (12) 5.热量衡算（首釜） (12)

6. 设计综述 (14) 7.参考资料 (14) 8.附图 (15) 8.1 BR的生产工艺流程图 (15) 8.2 反应釜的装配图 (15) 1.概述 1.1设计原则 1.1.1设计依据 本项目通过研读大量的关于顺丁橡胶性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献，对生产聚合顺丁橡胶的工艺过程进行设计的。以及依据就专业教师下达的设计任务书来设计。 1.2设计概况 该设计生产规模为年产45000t顺丁橡胶。主要原料：单体——丁二烯；溶剂——溶剂油；引发剂——环烷酸镍、三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物；终止剂——乙醇；防老剂——2.6-二叔丁基对甲苯酚（简称2.6.4）。其生产原理采用溶液聚合的方法，使丁二烯、溶剂、引发剂等在连续釜式反应器中进行配位聚合，制得粘稠胶液，再通过水蒸汽凝聚、洗胶、干燥、压块等过程获得最终产品——顺丁橡胶。 1.3工艺路线的确定 1.3.1聚合方法的确定 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定工艺过程、聚合速度、聚合物的微观结构和橡胶的性能等。目前生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序有：①催化剂、终止剂和防老剂的配制和

顺丁橡胶的生产工艺及技术进展

顺丁橡胶的生产工艺及技术进展 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定工艺过程、聚合速度、聚合物的微观结构和橡胶的性能等。目前生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序有：①催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；②丁二烯的聚合；③胶液的凝聚；④后处理，橡胶的脱水和干燥；⑤单体、溶剂的回收和精制。 图2.1 溶液聚合法生产顺丁橡胶流程图 催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂抽一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶。胶液在进入凝聚工序前加入终止剂和防老剂。胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序。干燥后的生胶包装后去成品仓库。在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。

2.1 顺丁橡胶的生产工艺 2.1.1聚合 2.1.1.1 聚合溶剂… 2.1.1.2 终止剂… 2.1.2 凝聚… 2.1.3 回收 回收是顺丁橡胶生产一个不可缺少的环节，采用的是多塔分离，为节省能源，齐鲁石化公司顺丁橡胶回收工艺优化改造为三塔流程(脱水塔、丁二烯塔、脱重塔)，降低了回收能耗。独山子石化为了解决丁二烯塔堵塞问题，将塔内溢流堰进行改造，成功解决了该难题。而国外由于聚合溶剂是单一组分或混合组分，分离较为容易，塔数少，耗能低。 2.2 顺丁橡胶的生产技术研究 低顺式顺丁橡胶最早由美国费尔斯通轮胎和橡胶公司于1955年开发，1961年投产，催化剂为丁基锂；中顺式顺丁橡胶首先由美国菲利浦石油公司开发(1956)，并于1960年由美国合成橡胶公司建厂投产，催化剂是四碘化钛-三烷基铝；高顺式顺丁橡胶可用钴系（一氯二烷基铝-钴盐）和镍系（环烷酸镍-三烷基铝－三氟化硼乙醚络合物）催化剂进行生产。钴系催化剂由意大利蒙特卡蒂尼公司开发并投产（1963），而镍系催化剂则是由日本合成橡胶公司采用桥石轮胎公司的技术于1965年工业化的。目前，有中国、美国、日本、英国、法国、意大利、加拿大、苏联、联邦德国等15个国家生产顺丁橡胶，近20个品种。 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

年产1.1万吨顺丁橡胶聚合车间工艺设计_毕业设计1 精品

论文题目：年产1.1万吨顺丁橡胶聚合车间工艺设计 专业：化学工程与工艺 本科生：刘子源（签名） 指导老师：刘登峰（签名） 摘要 顺丁橡胶是顺式1，4-聚丁二烯橡胶的简称，国际通用代号为BR，是目前仅次于丁苯橡胶的世界上第二大通用合成橡胶。本文介绍了顺丁橡胶的市场需求与生产现状，讨论了原料路线、聚合方法、催化剂、终止剂、防老剂的优缺点并进行选择。通过确定顺丁橡胶的生产流程，查阅各种物质的工艺参数，对产量为15000吨顺丁橡胶聚合工艺进行了计算，包括所有设备的物料衡算，聚合釜的热量衡算以及聚合釜的设备计算。绘制了PID图、PFD图以及聚合釜的详细设备图。 关键词：顺丁橡胶，丁二烯，聚合，转化率，催化剂，聚合釜

Subject: Process design of 1，3-polybutadiene rubber polymeric workshop with annual output of 11,000 tons Specialty: Chemical Engineering and Technology Name : Liu Ziyuan (Signature) Instructor :Liu Dengfeng (Signature) ABSTRACT Butadiene rubber is the type 1, 4-like polybutadiene rubber abbreviation, general international code for BR, is currently the second only to styrenebutadiene rubber of the world's second largest general synthetic rubber This paper introduces the butadiene rubber market demand and production status, discussed the raw material route, polymerization methods, catalyst, termination agent, the advantages and disadvantages of age-resistant choice. Through the determination of butadiene rubber production processes, refer to all kinds of material process parameters, to produce 15000 tons of butadiene rubber polymerization process of detailed calculation, including all the equipment of material balance calculate, the quantity of heat of polymerization kettle calculation and polymerization kettle calculation of the equipment. Draw the PID figure, PFD diagram and polymerization kettle equipment of detailed picture. KEY WORDS:Butadiene,Butadiene, Polymerization, Conversion, Catalyst, Polymerization kettle

稀土顺丁橡胶的性能和应用_刘泳涛

述　评 合成橡胶工业,2008-09-15,31(5):325～331 C H I N A S Y N T H E T I C R U B B E R I N D U S T R Y 稀土顺丁橡胶的性能和应用 刘泳涛1,董为民2＊,石路颖1,姜连升2 (1.中国石油锦州石化公司,辽宁锦州121001;2.中国科学院长春应用化学研究所,吉林长春130022) 摘要:介绍了稀土钕系顺丁橡胶(N d B R)的牌号、质量指标、结构参数和性能特点,总结了N d B R在 轮胎方面的应用效果,并展望了N d B R的发展前景。 关键词:稀土催化剂;钕;顺丁橡胶;轮胎;综述 中图分类号:T Q333.2 文献标识码:A 文章编号:1000-1255(2008)05-0325-07 稀土顺丁橡胶(B R),又称钕系顺丁橡胶(N d B R),是以稀土化合物,特别是钕化合物为主催化剂获得的具有高顺式-1,4-结构含量的聚丁二烯,因其具有高的立构规整性,而表现出优于传统的钛、钴、镍系B R(镍系B R用N i B R表示)的加工和使用性能,使其符合高性能轮胎的制造和应用需求,成为当今最有应用价值、发展最快的B R品种。近10年来,世界N d B R的生产能力已迅速发展为近500k t/a,并仍在大规模地扩能,有可能在未来的20年内成为B R市场的主导产品。本文主要介绍N d B R的性能和应用,特别是我国N d B R在轮胎方面的应用效果。 1　N d B R的质量指标 用稀土催化剂可以制备门尼黏度不同的系列N d B R产品。 按门尼黏度的不同,N d B R可以分为2类:门尼黏度为35～50的中门尼黏度产品,可作为通用橡胶替代传统的钛、钴系B R和N i B R产品,以改善轮胎的性能;门尼黏度高于50的高门尼黏度产品,可作为橡胶专用料,它比中门尼黏度的N d B R 具有更多的优点,缺点是较难加工。高门尼黏度的N d B R可以作为充油橡胶的基础胶,制备充油N d B R。充油N d B R在保持了高门尼黏度N d B R 优良性能的同时,还具有优异的加工性能。中国石油锦州石化公司、德国L a n x e s s公司及意大利P o l i m e r i公司均有充油N d B R产品。此外,稀土催化剂还可生产用于制造高抗冲聚苯乙烯(H I P S)的N d B R(见表1)。 T a b l e1　N d B Rf o r H I P S B r a n do f N d B R B u n a C B 22P S B u n a C B 24P S V o l a t i l e/%≤0.75≤0.75 M L(1+4)100℃6344 S o l u t i o nv i s c o s i t y(m a s s f r a c t i o no f p o l y- b u t a d i e n e5.43%i nt o l u e n e)/(m P a·s) 300165 　 S t y r e n e i n s o l u b l e(d r y g e l)×106≤150≤150 M a s s f r a c t i o n o f c i s-1,4-u n i t/%9696 N d B R的挥发分一般不高于0.75%,灰分不高于1.0%,二者都稍高于N i B R的质量指标,但N d B R灰分中的过渡金属元素———钕的化学性质稳定,对生胶的热氧老化过程无明显的催化作用[1],因此,N d B R中稍高的灰分并不影响生胶的老化性能。 世界上主要合成橡胶公司生产的N d B R牌号及其性能列于表2。N i B R的性能也列于表2,作为参照。 ①收稿日期:2008-07-08;修订日期:2008-08-01。 作者简介:刘泳涛(1965—),男,硕士,高级工程师。已发表论 文10篇。 基金项目:国家高技术研究发展“八六三”计划资助项目(2002 A A333040)。 ＊通讯联系人。

顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 顺丁橡胶装置简介和重点 部位及设备 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-7518-14 顺丁橡胶装置简介和重点部位及设 备 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1。装置发展 1959年日本的Bndgestone公司开始研制镍系BR 顺丁橡胶，并于1964年年底建成2．5x10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的生产装置。顺丁橡胶在中国的研究1959年也已开始，经过大量的实验，完成了小试、中试及工业，眭实验。又通过全国性的攻关会战，进而取得了万吨级工业装置的数据。聚合技术开发始于1959年，中国科学院长春应用化合研究所开始了催化剂的开发工作。1965年在锦州和兰州开始了中试，1966年建成生产能力为1000t／a的实验装置。1969年确立了以

抽余油为溶剂的生产工艺。1971年在北京燕山石油化工公司合成橡胶厂建成了我国第一套1．5X10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的生／c装置，并生产出了合格的顺丁橡胶。此后，又在锦州石化公司、上海高桥化工厂、齐鲁石化公司橡胶厂、巴陵石化公司合成橡胶厂等相继建成了4套工业生产装置。 我国的顺丁橡胶技术经过多年的不断改进和多次技术攻关，工艺逐渐完善，产品质量稳步提高，已经向欧、美及东南亚等国家出口。同时顺丁橡胶成套技术已经成功实现了对意大：利和我国台湾省的技术转让。 20xx年，我国生产顺丁橡胶的厂家已发展到8个，现有生产能力已经达到31．34X10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)；t／a，。2．装置类型 顺丁橡胶的关键技术是聚合技术。生产顺丁橡胶的催化剂体系有锂、钛、钴、镍、钕等。不同的催化