丁苯橡胶论文

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1、丁苯橡胶摘要：丁苯橡胶(SBR)是以丁二烯和苯乙烯为单体，是冃前世界上产量最高’消费量最人的通用合成橡胶(SR)品种。它采用自由基引发的乳液聚合或阴离子溶液聚合工艺而得的，工业上多采用乳液聚合法。木文将介绍丁苯橡胶的发展概况、结构、性能各种聚合方法、影响因素及聚合方法的比较等，对其生产工艺和工艺条件控制进行详细探讨，最后对•其国内外的供需现状和发展前景做岀简单探讨。借以本文使自己对丁苯橡胶的生产工艺有个全局性的认识和把握。关键词丁苯橡胶、低温乳液聚合、溶液聚合、生产工艺、工艺条件控制、聚合方法比较发展概况丁苯橡胶最早开发始于1913

2、年，1964年美国Phillips公司用锂引发剂实现了丁苯橡胶的工业化生产，美国FireStore公司同年开发出以锂为引发剂的异戊二烯聚合技术，于1969年实现了工业化生产。2000年，世界总产能力已达3800kt/a，总需求量为3400kt/ao其中溶聚丁苯橡胶在美国、西欧和日本的消费比例分别占丁苯橡胶的27%、30%、33%o2000年国内总产能力可达430kt/a,需求量为407kt/a,2005年为540kt/a,2010年为730kt/a,需求在快速增加，特别是溶聚丁苯橡胶具有广阔的发展与应用前景。理化性能丁苯橡胶的数均分

3、子量为（1.5-4）X105重均分子量为（2J0）X105,通用丁苯橡胶的玻璃化温度为・55摄氏度。丁苯橡胶的物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。正文1.1丁苯橡胶的分类丁苯橡胶品种繁多，如按聚合方法、聚合温度、辅助单体含量及充填剂等的不同，丁苯橡胶简分为下列几类。高遍丁苯（50C聚合〉低温丁苯（50C聚合〉「乳液亍苯Y丁苯橡胶＜I溶液丁苯＜低温充油丁苯（

4、加有含芳烽或环绘的石油他份）低温充煤黑丁苯（加有炭黑〉低温充油.充炭黑丁苯高苯乙烯丁苯（苯乙烯含量较高）液体丁苯（液体状橡胶〉竣基丁苯（加入第三单体丙烯酸类共聚而成〉烷基锂溶液丁苯锡偶联溶液丁苯（采用偶联剂SnCl＜）高反式1,4-T苯（反式人4▼丁二烯含量较高）①按聚合方法和条件分类可以分为乳液聚丁苯橡胶和溶液聚丁苯橡胶；乳聚丁苯橡胶开发历史悠久，生产和加工工艺成熟，应用广泛，其生产能力、产量和消耗量在丁苯橡胶中均占首位。溶聚丁苯橡胶是兼具多种综合性能的橡胶品种，其生产工艺与乳聚丁苯橡胶相比，具有装置适应能力强、胶种多样化、单体转

5、化率高、排污量小、聚合助剂品种少等优点，是今后的发展方向。乳液聚丁苯橡胶乂可以分为高温乳液聚合丁苯橡胶和低温乳液聚合丁苯橡胶，后者应用较广，前者趋于淘汰。在生产工艺上，乳液聚合丁苯橡胶更加成熟，因此本文主要介绍低温乳液聚合生产丁苯橡胶的生产工艺。②按填料品种分类可以分为充炭黑丁苯橡胶、充油丁苯橡胶和充炭黑充油J•苯橡胶等。③按苯乙烯含量分类丁苯橡胶一10、丁苯橡胶一30、丁苯橡胶一50等，其中数字为苯乙烯聚合时的含量（质量），最常用的是丁苯橡胶一301・2丁苯橡胶的结构典型丁苯橡胶的结构特征如下表：典型丁苯橡胶的结构特征「苯橡胶类型

6、宏现结构微观结构支化犍胶H1聚茉乙烯彻%

7、或/%反式/%乙烯基/%低温孔液聚合丁苯橡胶中等少量1000004〜623.59.55512髙温孔液聚介丁苯橡胶大量多1000007.523.416,646.313,7①大分子宏观结构包括单体比例、平均相对分子质量及分布、分子结构的线性或非线性，凝胶含量②微观结构主耍包括丁二烯链段中顺式一1,4＞反式一1,4和1,2—结构（乙烯基）的比例，苯乙烯、丁二烯单元的分布等。①无定形聚合物因掺杂有苯乙烯链节，所以丁苯橡胶的主体结构不规整，不易结晶。②丁二烯的微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不人在丁

8、苯橡胶硫化时，丁二烯链节中顺式一1,4和反式一1,4两种结构会发生异构而相互转化，最后可达到一个平衡态。乂在低温丁苯和高温丁苯屮1.2—丁二烯链节的含量相差不太大•所以丁二烯微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大。③苯乙烯含量与玻璃化转变温度丁苯橡胶的玻璃化温度取决于苯乙烯均聚物的含量。乙烯基的含量越低，玻璃化温度越低。可以按需耍的比例从100%的丁二烯（顺式、反式的玻璃化温度都是-100°C）调够到100%的聚苯乙烯（玻璃化温度为90°C）o玻璃化温度对硫化橡胶的性质起重要作用，人部分乳液聚合丁苯橡胶含苯乙烯为23.5%,这种含量

9、的丁苯橡胶具有较好的综合物理机械性能。④低温丁苯橡胶性能优于高温丁苯橡胶高温（50°C）聚合时.支化较严重•凝胶物含量较高；在同等分子量下.分子量分布较宽。低温聚合下由于它的分子量分布较窄，硫化时不被硫化的低分子量部分较少，可均匀硫化