胶乳法氯化天然橡胶优化干燥条件的研究

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1、华南理工大学硕士学位论文“胶乳法”氯化天然橡胶优化干燥条件的研究姓名：何兰珍申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郭璇华;钟杰平20030603摘要氯化天然橡胶(CNR)是以天然橡胶(NR)为原料经氯化反应改性而成。由于其具有优良的耐酸碱性、耐磨性、耐海水性、抗透渗性和阻燃性等，因而广泛用于涂料、胶粘剂、油墨添加剂和制作耐酸碱用品等方面，是工业上最重要的橡胶衍生物之一。传统的CNR生产工艺，即CCl。“溶剂法”，因其对环境的严重污染、设备投资成本高、对操作人员健康有害等原因，在发达国家已禁止使用。科学工作者一直都在努力开发生

2、产CNR的新工艺和寻找CNR的替代物，一种新的用天然胶乳制各CNR的方法一一“胶乳法”研制成功，该工艺的研究成为CNR的研究和开发的热点。由于新技术是处于研制开发阶段，工艺不够成熟，特别是在CNR的生产过程后期产品的干燥脱水工艺，成为胶乳法生产CNR的技术难点。本研究采用多种研究的方法和手段，对“胶乳法”CNR受热历程中干燥条件对干燥速率以及对其分子结构和性能的影响进行了系列研究。采用红外光谱分析，寻找造成两种方法制备的CNR性能及稳定性差异的根本原因，分析结果提示，二者分子结构的主体结构相同而精细结构有差异，这是造成性能差异的

3、主要原因，这将对产品的贮藏和使用产生重要的影响。CNR的降解是以放出HCI为特征，因此可以此来表征其稳定性。用测定电导率的方法来确定CNR在受热历程中所脱出的HCI量，这是一种简单易行而准确性较好的方法。影响CNR脱出HCl量的因素有温度、粒度、气氛和制备方法等，在这些因素中，其中温度对脱HCl量的影响较大，特别是在氧气气氛中；其降解活化能在氧气中比在氮气中的小，所以脱HCl反应在氧气中更容易些，但在低温下，无论是氮气还是氧气中其脱HCl的量仍然不多。用热重分析方法研究了“胶乳法”CNR颗粒干燥过程中的水分传递规律。结果表明，含

4、水量和于燥温度对物料水分扩散系数有显著影响，粒度和空气流量对扩散系数影响不大。干燥过程中扩散系数随着水分减少而增加；水分内部扩散系数为0．005～0．05ram2．min～。扩散系数随温度增大而呈指数增加。用热重分析方法研究了小颗粒状“胶乳法”CNR物料的干燥过程，结果表明，华南理工大学工程硕士学位论文其干燥过程主要由升速、恒速和降速阶段组成。温度对干燥速率的影响比空气流量更为显著。根据试验分析建立了描述整个干燥过程的数学模型。通过干燥特性实验探讨温度、风速以及粒度对CNR含水量的影响规律，建立薄层干燥方程，通过对数据正交分析，

5、寻找最佳干燥工况及参数，得出影响干燥速率的规律，为计算机进行CNR干燥过程模拟，为优化于燥工艺和指导CNR干燥机设计提供依据。关键词氯化天然橡胶；电导法：热重法(TG)：干燥特性ⅡABSTRACTTheChlorinatednaturalrubber(CNR)，whichispreparedbythechlorinatedmodificationofnaturalrubber(NR)，withsuchcharacteristicsasacid—proof,alkali—proof，wear—resistant，aging·res

6、istantandcorrosion—resistantinseawater，fire—proofandhighthermalstability，isextensivelyusedasrawmaterialsinpaint，adhesive，additiveofprintinkandproductsofacid—proofandalkali—proof，andbecomeoneoftheimportantindustrialderivativesofnaturalrubber．Inthetraditionalsolutionpr

7、ocess，CNRwaspreparedbydissolvingtheNRcrumbintetrachloromethane，andthenchlorinating．ThisprocesshasbeenalreadyprohibitedinthedevelopedcountriesbecauseCCl4badlypollutesenvironmentandthedefectsofhighoperationcostandbeingharmfultotheworkers．Thenewtechniqueshavebeenexploit

8、edandthesubstitutesofCNRhavebeensearchedbyscientists．ThenewlatextechniqueinwhichCNRwasmadefromnaturalrubberlatexhasbecomeahotspotin