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时间:2019-11-27
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1、顺丁橡胶挥发份的控制及影响摘要主要讨论在顺丁橡胶生产过程屮、聚合原材料质量、反应转化率、凝聚釜操作温度、压力、喷胶静态混合器的工作状态,以及成品橡胶设备的运转状况对橡胶挥发份的影响。当聚合原材料质量下降、聚合反应转化率降低、凝聚釜脱气效果变差、胶粒颗粒变大均会使挥发份升高;当挤压脱水机龙条受堵出现返水.水被胶粒夹带到膨胀干燥机时,膨胀干燥机温度升不上去,其闪蒸效果变差,橡胶挥发份也要升高。后处理工作环境对橡胶挥发份也有一定影响。关键词顺丁橡胶;挥发份;工艺操作条件1概述1.1装置概述顺丁橡胶是20世纪60年代开始工业化的合成橡胶品种,它是丁二烯
2、单体,经溶液聚合制得的结构规整的高分子弹性体。顺丁橡胶具有突出的耐磨性、高弹性、低发热性以及优异的耐寒性,是比较理想的轮胎胶料。本文对橡胶挥发份的各种影响因索进行分析、探讨,并提出一系列建议和措施,希望能改善和提高橡胶质量。1・2工艺概述本装置采用银、铝、硼三元催化体系,将凹收精制好的丁二烯和溶剂油预先混合,形成一定浓度的丁浓,然后经多釜配位阴离子溶液连续聚合形成胶液,送胶液罐暂时存放,待混合为合格的胶液后,送凝聚釜,利用水析法凝聚成胶粒,通过泵与水一起送后处理,经洗胶、挤压脱水、膨胀干燥和压块成型包装出厂。2挥发份现状及各工序对其的影响顺丁橡
3、胶挥发份是顺丁橡胶诸多产品质量屮一个质量指标,虽然不是“举足轻重”的关键质量指标,但是就因为这个指标,很大程度上影响了“三率”的考核,多少年来正是该指标未达到国内先进水平,使金业蒙受了很大的损失。因此如何提高橡胶挥发份的优级率就摆上了议事日程。而习惯思路是挥发份仅仅是后处理考核橡胶内在质量指标,但在实际生产屮,挥发份问题不仅仅是后处理所能全部解决,它还受到橡胶前道生产工序的影响。下面就聚合、凝聚、后处理工序对橡胶挥发份影响进行探讨。2.1聚合工序对橡胶挥发份的影响由于聚合受到原材料丁二烯和溶剂油质量、催化剂的配比、用量等因素的影响,这些因素将影
4、响到聚合反应速度、聚合温度、终釜转化率及橡胶相对分子质量和相对分子质量分布,这些都会对橡胶在干燥处理时的挥发份造成影响,以卜•逐一进行分析。2.1.1橡胶门尼值门尼值是生胶在一定剪切力和剪切速度下的粘度值,是生胶和对分了质量、相对分子质量分布、支化度及凝胶含量的综合性指标。影响橡胶门尼值的因素有多种,正常情况下,催化剂配方配比是主要因素,假如配方配比失调,使橡胶门尼值下降。橡胶的和对分子质量下降,凝胶含量高,在凝聚时脱气不彻底,在后处理干燥时胶料易发粘,造成膨胀机电流偏低,橡胶内摩擦小,不利于膨胀机的温升,影响膨胀机闪蒸效果,水分不易脱去,使橡
5、胶挥发份升高。2.1.2终釜转化率一种情况是由于冋收装置在精制丁二烯和溶剂油操作的瞬时波动,造成进聚合原料的质量波动,引起聚合反应不稳定,反应转弱,最终转化率达不到要求,胶液浓度偏低,在凝聚工序增加凝聚釜的操作负荷,油气不易脱除干净,橡胶在后处理膨胀干燥时,闪蒸效果差,挥发份升高。当聚合终釜转化率一直较低时,回收装置的进料组成将增加,严重时引起冋收操作困难,从而影响成品油的质量且影响到聚合反应,造成系统恶性循环。另一种情况是聚合为控制釜温和门尼,聚合釜冲人大量油,使胶液稀释,最终导致挥发份升高。2.1.3聚合操作稳定性自装置投料开车至今的聚合情
6、况来看,随着聚合反应平稳率上升,聚合传化率逐步提高,后处理生产平稳性及生产能力随之提高,挥发份优级率也逐步上升。聚合生产越平稳,日产量越高,挥发份合格率则越高2.2凝聚工序对橡胶挥发份影响因素凝聚工艺主耍通过升温、搅拌(水析法)来脱除胶液中未反应的丁二烯和溶剂汕,凝聚效果的好坏直接影响到后处理橡胶的挥发份。2.2.1静态混合器工作状态和水胶比静态混合器作用是将进凝聚釜的胶液和加分散剂的热水充分混合,多次切割,使胶液和热水混合成“乳化物”,这样胶液的粘度可大大降低,喷岀的胶液在凝聚釜中形成均匀薄型碟片,使其比表面积最大化,有利于溶剂油的扩散和蒸发
7、,油气脱除比较干净,橡胶胶料在后处理干燥效果比较好。而影响静态混合器工作状态的主耍因素是水胶比和进静态混合器的水管道是否畅通,一旦进静态混合器的水管道堵塞,静态混合器就失去了功能;水胶比过低,乳化效果不佳,喷出的胶易形成I才I状,在凝聚釜中胶粒将汕气包在团屮,不易达到脱去油气的口的,在后处理干燥时,橡胶挥发份就较高,但是水胶比过高,则蒸汽消耗量人,而且胶料粒径太小,易造成后处理筛面堵塞,进脱水机的胶粒含水量偏高,因此控制适当的水胶比可提高凝聚釜的脱气效果,起到降低挥发份作用。2.2.2混胶均匀程度在聚合反应过程屮难免要出现反应波动,而最终胶液质
8、量也不均匀,如门尼和含油量高低不等。这就需要混胶,若混胶时高低门尼混得不均匀或含油量高胶液,而这些将直接影响后处理干燥,影响挥发分。2.3后处理工艺对
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