1. 丁苯橡膠裝置工藝簡介
丁苯橡膠(Styrene-Butadiene Rubber,SBR)是最大的通用合成橡膠(SR)品種,其物理機械性能、加工性能和制品使用性能都接近于天然橡膠(NR),是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品。丁苯橡膠是1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚物,按聚合體系又可分為乳液聚合丁苯橡膠(ESBR,乳聚丁苯橡膠)和溶液聚合丁苯橡膠(SSBR,溶聚丁苯橡膠)兩類,其中國內(nèi)乳聚丁苯橡膠約占80%~90%。丁苯橡膠已成為合成橡膠中品種牌號最多、產(chǎn)量最大的膠種。
目前,世界上SBR生產(chǎn)工藝技術主要有低溫乳聚工藝技術和溶液聚合工藝技術,可根據(jù)產(chǎn)品方案選擇相應的工藝技術。
a. 低溫乳聚工藝技術
丁二烯、苯乙烯、水、乳化劑、電解質(zhì)、活化劑和引發(fā)劑在聚合反應釜中聚合。聚合反應熱由列管內(nèi)的液氨蒸發(fā)移出。聚合后的膠漿經(jīng)二級閃蒸脫除未反應的丁二烯,再經(jīng)水蒸氣直接汽提脫除未反應的苯乙烯。脫氣后的膠漿經(jīng)摻混后進入后處理工序,經(jīng)凝聚、擠壓脫水、干燥、壓塊、包裝,得到最終產(chǎn)品SBR。
b. 溶液聚合工藝技術
丁二烯、苯乙烯在非極性烴類溶劑的存在下,經(jīng)烷基鋰引發(fā)共聚。由于丁二烯和苯乙烯的競聚率相差懸殊,要制得無規(guī)溶液丁苯橡膠,可通過在丁二烯和苯乙烯共聚體系中加入無規(guī)劑,提高苯乙烯的相對活性,改變它的競聚率,提高丁二烯和苯乙烯的聚合反應速度。通過改變無規(guī)劑的種類和用量,可以調(diào)節(jié)共聚物的微觀結(jié)構(gòu),獲得滿足各種不同性能的膠料。無規(guī)劑一般采用四氫呋喃(THF),醇類為終止劑。此方法有間歇法和連續(xù)法兩種。具有代
表性的間歇法工藝路線為Phillips法,連續(xù)法為Firestone法。
2. 某丁苯橡膠裝置布置典型實例(圖5-114)