丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝與技術(shù)路線(編輯修改稿)
2025-07-04 12:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 15～25%。Firestone公司的專(zhuān)利報(bào)導(dǎo)，若按4～5次補(bǔ)加丁二烯，可得苯乙烯含量為16～19%的無(wú)規(guī)共聚物。恒定單體相對(duì)濃度法要求配置能及時(shí)分析反應(yīng)系統(tǒng)中單體濃度的精密儀器，并具有高度自動(dòng)化手段，以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)丁二烯的添加量。一般操作中，只能分幾次補(bǔ)加單體。高溫共聚法：在130～160℃下進(jìn)行共聚反應(yīng)時(shí)，可使丁二烯和苯乙烯的競(jìng)聚率相接近，制得僅含1～2%聚苯乙烯嵌段的無(wú)規(guī)SSBR。此法既可采用連續(xù)操作，也可采用間歇操作。原料及公用工程消耗：以5萬(wàn)噸/年SSBR生產(chǎn)裝置所需原料及公用工程消耗、主要物料消耗見(jiàn)下表。 SSBR原料及公用工程消耗表物料名稱(chēng)單 位單耗年耗量(萬(wàn)噸)備注丁二烯kg/t苯乙烯kg/t循環(huán)水t/t電kwh/t蒸汽t/t氮?dú)鈓3/t SSBR主要物料消耗表表物料名稱(chēng)單 位單耗年耗量(萬(wàn)噸)備注丁二烯kg/t苯乙烯kg/t丁基鋰kg/t防老劑（2,6,4）kg/t環(huán)己烷kg/t循環(huán)水t/t電kwh/t蒸汽t/t 溶聚丁苯橡膠的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與改性技術(shù)進(jìn)展 20世紀(jì)50年代末期，美國(guó)Phillips公司采用鋰引發(fā)陰離子聚合成功地開(kāi)發(fā)了SSBR，并于1964年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。SSBR的工業(yè)化生產(chǎn)通常使用烷基鋰，主要是以丁基鋰作為引發(fā)劑使用烷烴或環(huán)烷烴為溶劑，醇類(lèi)為終止劑，四氫呋喃為無(wú)規(guī)劑。但由于SSBR的加工性能較差，其應(yīng)用并沒(méi)有得到較快的發(fā)展。70年代末期，對(duì)輪胎的要求越來(lái)越高，對(duì)橡膠的結(jié)構(gòu)和性能也提出了更高的要求，加之聚合技術(shù)的進(jìn)步，使SSBR得到較快的發(fā)展。 20世紀(jì)80年代初期，英國(guó)的Dunlop公司和荷蘭的Shell公司通過(guò)高分子設(shè)計(jì)技術(shù)共同開(kāi)發(fā)了新的低滾動(dòng)阻力型SSBR產(chǎn)品，濕抓著力提高5％，滾動(dòng)阻力降低13％，并可節(jié)省燃料5％～6％。荷蘭Shell公司和Dunlop公司共同開(kāi)發(fā)了新型SSBR產(chǎn)品，以及日本合成橡膠公司與普利斯通公司共同開(kāi)發(fā)了新型錫偶聯(lián)SSBR等第二代SSBR產(chǎn)品，這標(biāo)志著SSBR的生產(chǎn)技術(shù)已進(jìn)入了新的階段。 第二代SSBR產(chǎn)品主要是通過(guò)包括偶聯(lián)在內(nèi)的鏈端改性以及合理調(diào)節(jié)苯乙烯與乙烯基鏈節(jié)含量及其序列分布，兼顧了橡膠的低滾動(dòng)阻力和高抗?jié)窕?，從而更全面地適應(yīng)了輪胎的節(jié)能和安全需求。 Shell公司專(zhuān)利技術(shù)的特點(diǎn)是大分子鏈端有陡變的苯乙烯鏈節(jié)分布，苯乙烯排列方式是無(wú)規(guī)與嵌段并存，乙烯基含量高，偶聯(lián)劑則可能采用己二酸二乙醋。它在濕路面上的抓著性能優(yōu)于充油丁苯橡膠，輪胎的滾動(dòng)阻力和生熱小于天然橡膠和順丁橡錫碳鍵的活化聚合。在一定轉(zhuǎn)化率下加入適量的錫化合物，活性聚合物可被繼續(xù)活化聚合，導(dǎo)致SSBR相對(duì)分子量分布較寬，有利于加工；聚合后的活性鏈端可再引入含N官能團(tuán)，進(jìn)一步改善橡膠的滯后損失性能；可提高錫碳鍵的含量。 目前世界上已有30余套溶聚丁苯橡膠生產(chǎn)裝置，總生產(chǎn)能力超過(guò)100萬(wàn)噸/年。近十年來(lái)，歐美國(guó)家的乳聚丁苯橡膠裝置能力過(guò)剩，開(kāi)工率不高，而溶聚丁苯橡膠裝置的開(kāi)工率則達(dá)80%以上。世界上幾家大的丁苯橡膠生產(chǎn)企業(yè)如美國(guó)的費(fèi)爾斯通、固特異、日本JSR及瑞翁等公司均先后關(guān)閉了部分乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)裝置，改建或新建了溶聚丁苯橡膠裝置。近年來(lái)，世界各地區(qū)陸續(xù)有多套溶聚丁苯裝置建成投產(chǎn)，產(chǎn)、耗量迅速增加，據(jù)拜爾公司的市場(chǎng)調(diào)查，目前世界溶聚丁苯橡膠消耗量已超過(guò)90萬(wàn)噸/年。 溶聚丁苯橡膠在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景 我國(guó)溶聚丁苯橡膠工業(yè)化生產(chǎn)比西方發(fā)達(dá)國(guó)家要遲30多年，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有6套丁苯橡膠（SBR）生產(chǎn)裝置，其中4套為乳聚丁苯橡膠（ESBR）生產(chǎn)裝置，2套為溶聚丁苯橡膠（SSBR）生產(chǎn)裝置，年總生產(chǎn)能力41萬(wàn)噸。雖然溶聚丁苯橡膠生產(chǎn)能力所占比例近21．4％，但由于產(chǎn)品質(zhì)量、牌號(hào)及生產(chǎn)技術(shù)等多方面原因，占有國(guó)內(nèi)很少的市場(chǎng)份額，開(kāi)工率一直很低。 1982年北京燕山石化公司研究院對(duì)正丁基鋰．四氫呋喃．環(huán)己烷體系的苯乙烯和丁二烯共聚進(jìn)行了小試研究，1984年進(jìn)行了放大試驗(yàn)，1989年研制了一種新型節(jié)能SSBR，1000噸級(jí)的工業(yè)裝置開(kāi)發(fā)成功，1996年北京燕山石化公司開(kāi)發(fā)成功1萬(wàn)噸級(jí)的SSBR生產(chǎn)線，并與有關(guān)單位合作
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