镍系聚丁二烯橡胶(顺丁橡胶)

《镍系聚丁二烯橡胶(顺丁橡胶)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、顺丁橡胶顺丁橡胶（BR）是以1,3-丁二烯为单体，经配位聚合而得到的高顺式聚丁二烯高分子弹性体。是世界上仅次于丁苯橡胶的通用合成橡胶。一、主要原料1．单体单体1，3-丁二烯的性质制法见前。其中配位聚合级丁二烯的规格如下：纯度＞99.6%C3＜0.03%C5＜0.1%丙二烯＜0.002%1，2-丁二烯＜0.001%甲基乙炔4-乙烯基环已烯-1＜0.05%丁炔-1＜0.0015%过氧化物＜0.0005%乙烯基乙炔气相中的氧＜0.2%羰基（以乙醛计）＜0.0025%硫＜0.0002%萃取剂＜0.001%NH3＜0.0005%不挥发物

2、＜0.05%阻聚剂＜0.01%Cl(一般不检测)＜0.0005%2、催化剂顺丁橡胶丁二烯聚合采用的引发剂主要有Li系、Ti系、Co系、Ni系等很多种类型，其用于丁二烯聚合后的产物结构与性能相差较大，如下表所示。典型配位聚合引发剂所得聚丁二烯的结构与性能比较从表中可以看出，Ti系、Co系、Ni系引发剂引发丁二烯聚合可以得到顺式-1，4含量大于90%的聚丁二烯橡胶，一般称为高顺式聚丁二烯橡胶，是聚丁二烯橡胶的主要品种。具体催化剂体系微观结构含量，%Tg℃凝胶含量%特性黏度重均相对分子质量HI支化灰分%冷流性辊筒加工性能顺式1，4反

3、式1,41，2-包辊性成片性自黏性Ti系三烷基铝-四碘化钛-碘-氯化钛9433-1051-23.039窄少0.17-0.2中-大差可良Co系一氯二烷基钼-土化以化钴9811-10512.737较窄较多0.15很小可中良Ni系三异丁基铝-环烷酸镍-三氟化硼乙醚络合物9712-10512.738实窄较少0.10很小可可良Li系丁基锂3557.57.5-9312.6-2.928-35很窄很少＜0.1中-很大劣中差顺丁橡胶相比而言，Li系组成简单，活性高、用量少，聚合反应容易控制，聚合后勿需从产品中除去，生产成本低，产品耐低温性能好，

4、但相对分子质量分布窄，平均相对分子质量较低，冷流倾向大，加工性能差。Ti系所得聚合产物全为线型结构，聚合速度快，查以得到近似理论的聚丁二烯收率，产品相对分子质量高，可以大量充油和充炭黑；但相对分子质量分窄，加工性能不好，而且引发剂中有较贵的碘。Co系和Ni系引发剂是较好的。共同特点是产品中顺式含量高达96%～98%，质量均匀，相对分子质量分布较宽，易于加工，冷流倾向小，橡胶物理性能较好。但两者相比，Ni系引发剂可以提高单体浓度和聚合温度，产品质量不受影响；而Co系无此性质，并且Co系引发剂还有使聚丁二烯支化度高的缺点。其中国内

5、采用最多的引发剂体系是Ni系。典型的Ni系引发剂中的主引发剂是环烷酸镍，助引发剂是三异丁基铝，第三组分是三氟化硼乙醚络合物。（1）环烷酸镍环烷酸镍的化学式为：Ni(OOCR)2，镍含量＞7%～8%，水分＜0.1%。顺丁橡胶（2）三异丁基铝三异丁基铝的化学式为：Al(i-C4H9)3，外观浅黄透明，无悬浮物，活性铝含量≥50%。（3）三氟化硼乙醚络合物三氟化硼乙醚络合物的化学式为：BF3OC2H5，含量＞46%，沸点124.5～126℃。3．溶剂可用的溶剂有苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油等。采用溶剂油（简称C6油或抽余油）时，其要

6、求是馏程60～90℃，碘值＜0.2g/100g，水值＜20mg/kg。溶剂不同对单体、引发剂、聚合产物等的溶解能力不同，造成聚合体系的粘度不同，对传热、搅拌、回收、生产能力等均有影响。4．其他终止剂乙醇。纯度95%，含水5%，恒沸点78.2℃，相对密度0.81。防老剂2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称264）。熔点69～71℃，游离甲酚＜0.04%，灰分＜0.03%，油溶性合格。顺丁橡胶二、顺丁橡胶的生产原理与工艺1、聚合原理丁二烯的配位聚合原理参看双烯烃定向聚合。顺丁橡胶的生产采用连续式溶液聚合法。2．顺丁橡胶生产工艺（1

7、）生产工艺配方与聚合条件①典型生产工艺配方丁油浓度12～15g/ml镍/丁≤2.0×10－5铝/丁≤1.0×10－4硼/丁≤2.0×10－4铝/硼＞0.25醇/铝6铝/镍3～8防老剂/丁0.79%～1.0%聚合温度首釜＜95℃，末釜＜100℃(50～80)聚合压力＜0.45MPa转化率　＞85%收率＞95%每吨胶消耗丁二烯1.045t顺丁橡胶②聚合条件的确定单体浓度原则上看，增加单体浓度是可以提高聚合反应速度，但综合看单体浓度与聚合产物的门尼粘度、胶液浓度、胶液粘度等有直接关系，如左图所示。门尼粘度是生产控制的主要指标，一般控

8、制在（45～50）±5左右。胶液浓度决定着胶液粘度，同时也影响搅拌和传热。一般生产中控制胶液粘度为10000cP左右，过度时造成搅拌和传热都有一定难度。如门尼粘度为50的普通聚丁二烯，允许的胶液浓度为14%，这时对应的胶液粘度为10000cP左右，对应的单体浓度为10%～15