1. 丁苯橡胶装置工艺简介
丁苯橡胶(Styrene-Butadiene Rubber,SBR)是最大的通用合成橡胶(SR)品种,其物理机械性能、加工性能和制品使用性能都接近于天然橡胶(NR),是橡胶工业的骨干产品。丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚物,按聚合体系又可分为乳液聚合丁苯橡胶(ESBR,乳聚丁苯橡胶)和溶液聚合丁苯橡胶(SSBR,溶聚丁苯橡胶)两类,其中国内乳聚丁苯橡胶约占80%~90%。丁苯橡胶已成为合成橡胶中品种牌号最多、产量最大的胶种。
目前,世界上SBR生产工艺技术主要有低温乳聚工艺技术和溶液聚合工艺技术,可根据产品方案选择相应的工艺技术。
a. 低温乳聚工艺技术
丁二烯、苯乙烯、水、乳化剂、电解质、活化剂和引发剂在聚合反应釜中聚合。聚合反应热由列管内的液氨蒸发移出。聚合后的胶浆经二级闪蒸脱除未反应的丁二烯,再经水蒸气直接汽提脱除未反应的苯乙烯。脱气后的胶浆经掺混后进入后处理工序,经凝聚、挤压脱水、干燥、压块、包装,得到最终产品SBR。
b. 溶液聚合工艺技术
丁二烯、苯乙烯在非极性烃类溶剂的存在下,经烷基锂引发共聚。由于丁二烯和苯乙烯的竞聚率相差悬殊,要制得无规溶液丁苯橡胶,可通过在丁二烯和苯乙烯共聚体系中加入无规剂,提高苯乙烯的相对活性,改变它的竞聚率,提高丁二烯和苯乙烯的聚合反应速度。通过改变无规剂的种类和用量,可以调节共聚物的微观结构,获得满足各种不同性能的胶料。无规剂一般采用四氢呋喃(THF),醇类为终止剂。此方法有间歇法和连续法两种。具有代
表性的间歇法工艺路线为Phillips法,连续法为Firestone法。
2. 某丁苯橡胶装置布置典型实例(图5-114)