合成橡胶总结VIP专享VIP免费

橡胶合成简介合成简介合成橡胶：在一定温度范围内具有高度的弹性，可用来替代天然橡胶的一类聚合物通称为合成橡胶。合成生产工艺特点：合成橡胶最常用的聚合实施方法是乳液聚合，其次，溶液聚合（包括淤浆聚合），本体聚合基本不用。工艺包括：a.单体准备与精制；b.反应介质和辅助剂等的准备；c.聚合；d.单体和溶剂的回收；e.橡胶的分离；f.橡胶后处理（洗胶、脱水、干燥）；g.成型和包装。(一)顺丁橡胶（BR）由丁二烯聚合制得结构规整的合成橡胶。顺丁橡胶生产工艺——溶液聚合A.催化剂催化剂类型：钛系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂、稀土催化剂。1.钛系催化剂TiCl4—AlR3、TiCl4—AlR3—I(R是乙基或异丁基)，优点是产品的凝胶含量低，充油和碳黑量高。但是催化剂的价格高，不可溶，产品的分子量分布窄，不利于加工冷流倾向大。2.钴系催化剂是由主催化剂二价钴化合物（氯化物、氧化物、有机酸盐和吡啶络合物）和助催化剂（AlR2Cl、AlCl3、Al2Et3Cl3等）组成。为提高催化剂的活性可加入第三组分，水、有机过氧化物、卤素、醇等。优点：由于可溶，催化剂可形成均相引发体系，活性大为提高可加入给电子体提高溶解性，但不能多加，否则形成反式-1,4-聚丁二烯，配置催化剂时，加入二烯烃易形成π络合物，可提高催化剂的稳定性。缺点是分子量大，易产生凝胶，产品加工性能不好，因聚合物的规整性高，影响聚合物的结晶想、倾向，降低橡胶弹性。3.镍系催化剂镍系催化剂属于均相催化剂有机镍（环烷酸镍、辛酸镍、硬脂酸镍、苯甲酸镍等）单体、介质准备聚合催化剂准备橡胶分离单体回收溶剂回收洗胶干燥脱水成型包装合成橡胶工艺流程该组分是组成催化剂的核心，主要起定向作用，具有高顺式能力，环烷酸镍较为常用。三氟化硼乙醚络合物与烷基铝共同提供催化剂活性和提高聚合物分子量，能提高收率，凝胶含量降低。烷基铝作为助催化剂，用于还原镍，且有清除杂质的作用。在镍系催化剂中，在环烷酸镍和烷基铝反应前，可加入少量丁二烯，以提高催化剂的稳定性及聚合物的分子量。镍系催化剂特点：顺式含量高，可达96%，催化剂活性高，性能稳定，用量少，单程转化率高，聚合速率易控制，提高单体浓度对聚合物无不利影响，可节省溶剂回收费用，定向能力高，生成聚合物凝胶含量少，支链少，分子量分布宽，在加工上比钛系和钴系优越。4.稀土催化剂由三部分组成，稀土卤化物，羧酸盐或螯合物，烷基卤化铝。特点：分子量分布宽，挂胶少，冷流性较小，可得顺式含量大于97%的顺丁橡胶。B.影响聚合的主要因素1.改变催化剂的配比及用量可以适当调节聚合物的聚合速率和分子量。2.催化剂的陈化方式及条件a)陈化方式分为二元陈化和三元陈化b)陈化条件分为陈化时间和陈化温度。其中陈化温度对产品的质量起控制门尼粘度的作用。催化剂通过陈化反应生成配位络合物，陈化温度高，副反应增加，活性下降，活性中心也减少，因此聚合速率降低，分子量增大，凝胶含量增多，一般采用低温下陈化，一般在-5~40℃。3.单体浓度单体浓度低，对应的溶剂量增大，导致设备的利用率降低，而且增大溶剂回收的负荷，浓度过高会导致聚合速率过快，转化率增大，体系粘度显著上升，给搅拌和散热以及输送带来困难。4.聚合温度温度升高，催化剂诱导期缩短，反应速率常数增大，聚合速率加快，同时也加快了活性中心的再生，使得分子量降低。可以适当提高聚合温度以降低催化剂的用量。在生产中，由于随聚合反应的进行，单体浓度逐渐降低，可以通过提高后釜的温度来提高转化率。5.聚合时间在聚合反应转化率达到一定值后，随时间的进行，单体的转化率增加就变得缓慢，单体浓度降低生成的聚合物分子量变低，导致分子量分布变宽，影响橡胶的性能，因此生产中一般都是当转化率到达一定值时终止反应。6.调节剂一般可以加入醇类物质，通过消耗一定的活性中心，提高聚合物的分子量。7.溶剂要求溶剂的溶解度参数要与聚合物的接近。8.杂质会影响聚合物的聚合速率、分子量、聚合物结构。所以单体、溶剂、惰性气体、反应设备都必须纯化。C.顺丁橡胶的生产工艺过程经精制的单体和溶剂以一定比例与催化剂混合后连续加至3~4个串联的带夹套压力釜内（聚合前...