合成橡膠(SR)及其主要單體丁二烯課件

合成橡膠（SR）

及其主要

單體丁二烯（BD）簡介

內(nèi)容分三部分：第一節(jié)合成橡膠的發(fā)展與用途第二節(jié)合成橡膠的生產(chǎn)技術(shù)第三節(jié)工業(yè)生產(chǎn)丁二烯第一節(jié)合成橡膠的發(fā)展與用途一、通用合成橡膠1、世界通用合成橡膠的發(fā)展十八世紀發(fā)現(xiàn)天然橡膠可硫化特性十九世紀中期發(fā)現(xiàn)天然橡膠的構(gòu)成組分為異戊二烯，并合成出橡膠固體物20世紀30年代丁鈉橡膠單體為丁二烯1937年丁腈橡膠（NBR）單體為丁二烯和丙烯腈1940年氯丁橡膠（CR）單體為氯丁二烯1943年丁基橡膠（IIR）單體為異丁烯和異戊二烯1960年異戊橡膠（IR）單體為異戊二烯高順式聚丁二烯橡膠（BR）單體為丁二烯1961年低順式聚丁二烯橡膠（LCBR）單體為丁二烯1963年二元乙丙橡膠（EPM）單體為乙烯和丙烯三元乙丙橡膠（EPDM）單體為乙烯、丙烯和二烯烴1960’s乳聚丁苯橡膠（ESBR）和溶聚丁苯橡膠（SSBR），其單體均為丁二烯和苯乙烯1996年世界通用SR工業(yè)總生產(chǎn)能力約為13Mt/a，各膠種生產(chǎn)能力及其所占比例…。

3、通用合成橡膠的性能及用途（1）合成橡膠性能測定…（2）通用合成橡膠的主要用途

第一節(jié)合成橡膠的發(fā)展與用途輪胎汽車輪胎、飛機輪胎、農(nóng)用機胎和自行車胎等的外胎、內(nèi)胎以及無內(nèi)胎輪胎工業(yè)橡膠制品運輸帶、傳動帶、墊圈、墊片、防震墊以及設備襯里等。生活用品制鞋、床墊、坐墊、膠管以及粘合劑等。建筑材料防水層、密封條和粘接劑等。電線和電纜外層絕緣材料二、特種合成橡膠1、硅橡膠工業(yè)上通常以氯代烷與硅粉為原料制取。它耐高溫（300℃），耐低溫（-100℃），最適用于宇航工業(yè)中的部件，…。2、氟橡膠

氟橡膠-23是以偏二氟乙烯和三氟氯乙烯為原料制取，耐熱、耐油和耐酸、堿，用于軍工和尖端科研領域，…。3、聚丙烯酸酯橡膠工業(yè)上以共聚單體（如丙烯酸丁酯和丙烯腈）為原料制取，綜合性能優(yōu)異，…。4、聚硫橡膠它是由脂肪烴或醚類的二鹵衍生物與多硫化物為原料制取，耐油、耐烴類溶劑，對各種材料有良好的粘接性，分子量約4000的液體聚硫橡膠可作為火箭固體燃料粘合劑，…。5、聚氨酯橡膠多使用甲苯二異氰酸酯（TDI）或二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和含活潑氫化合物（如聚醚、聚酯或聚酰胺多元醇）為原料制取，硬度高，彈性強，廣泛用于機械、采礦、石油、開采、電氣儀表、皮革制鞋、建筑、醫(yī)療、體育用品及汽車工業(yè)等領域。第一節(jié)合成橡膠的發(fā)展與用途三、熱塑性彈性體熱塑性彈性體（TPE）或熱塑性橡膠（TPR）是一類在常溫下顯示橡膠彈性、高溫下又能塑性成型的高分子聚合物。其主要應用領域： 橡膠制品 改性劑 粘合劑 汽車零部件 電線、電纜包覆材料熱塑性彈性體的生產(chǎn)方法有化學合成法（包括嵌段共聚、接枝共聚及化學交聯(lián)）與機械共混法兩類?！谝还?jié)合成橡膠的發(fā)展與用途四、合成膠乳和其他橡膠

1、合成膠乳是生產(chǎn)固態(tài)合成橡膠過程中的中間產(chǎn)物，一般是指乳液聚合法生產(chǎn)的聚合物粒子水分散體。其主要用于泡沫海綿制品、輪胎和管帶簾子線的浸漬、探空氣球、醫(yī)用及工業(yè)用防護手套、圍裙、雨衣、雨布、紙張加工、地毯背襯、無紡布、膠粘劑、膠乳瀝青、膠乳水泥、墻面和設備的內(nèi)外涂層等。2、液體橡膠的組成與固體橡膠類似，但其分子量僅為500~10000，主要用作涂料、改性劑、…無規(guī)羧基液體聚丁二烯可與環(huán)氧樹酯、酸酐和鋅鎂氧化物交聯(lián)固化，用作火箭固體推進劑的粘接劑。3、粉末橡膠是通過適宜的方法使固體橡膠粉末化而制成，可使橡膠加工廠在橡膠混煉配料中減輕勞動強度、降低能耗、改善操作環(huán)境。第一節(jié)合成橡膠的發(fā)展與用途每個工序的基本功能及關鍵設備簡述如下。1、單體精制、助劑配制工序……2、聚合工序（1）聚合反應?縮聚反應m[M]+n[M]→[M]m+n+若干個低分子m個A單體分子n個B單體分子1個縮聚物分子?加聚反應m[M]→[M]m

m個相同的單體分子1個加聚物分子或m[M]+n[M]→[M]m+n

m個單體A分子n個單體B分子1個加聚物分子第二節(jié)合成橡膠的生產(chǎn)技術(shù)3、脫氣、混料和凝聚工序（1）脫氣…（2）混料…（3）凝聚…4、后處理工序……5、回收工序……第二節(jié)合成橡膠的生產(chǎn)技術(shù)二、丁二烯抽提技術(shù)

1、C4餾分的組成及其沸點

第三節(jié)工業(yè)生產(chǎn)丁二烯組分沸點，℃典型組成范圍，wt%丙烷-23.220.2~0.5丙烯-47.70丙二烯-34.50甲基乙炔-42.040.25(max)異丁烷-11.731~4丁烯-1-6.2530~40異丁烯-6.9丁二烯-1,3-4.4130~60正丁烷-0.505~7反丁烯-20.8810(max)順丁烯-23.72乙烯基乙炔5.100.5~2.0乙基乙炔8.10.6(max)丁二烯-1,210.851.0(max)C5+0.290.5~12、聚合級丁二烯產(chǎn)品質(zhì)量要求

第三節(jié)工業(yè)生產(chǎn)丁二烯組分單位質(zhì)量指標丁二烯-1,3Wt%99.5(min)總?cè)矡NWtppm25(max)甲基乙炔Wtppm15(max)乙烯基乙炔Wtppm10(max)丙二烯Wtppm10(max)丁二烯-1,2Wtppm10(max)C5+Wtppm200(max)羰基化合物Wtppm10(max)過氧化物Wtppm5(max)總硫Wtppm5(max)胺、氨Wtppm2(max)水Wtppm20丁二烯二聚物Wt%0.05(max)3、分離原理和技術(shù)比較第三節(jié)工業(yè)生產(chǎn)丁二烯 技術(shù)來源項目ST技術(shù)BASF技術(shù)ZEON技術(shù)SHELL技術(shù)溶劑乙腈（含水10%）氮甲基吡咯烷酮（含水8%）二甲基甲酰胺（無水）乙腈（含水）丁二烯回收率，%98989898丁二烯主要規(guī)格：純度，wt%乙烯基乙炔含量水分含量99.6(min)5ppm(max)20ppm(max)99.6(min)5ppm(max)5ppm(max)30~40ppm99.6(min)5ppm(max)20ppm(max)99.6(min)5ppm(max)無游離水或300ppm生產(chǎn)每噸丁二烯能耗（期待值）：（1）蒸汽（1.6Mpag）（2）循環(huán)水（3）電（綜合能耗，MKJ）2.0t260t61kwh(8.46)2.0t180t140kwh(9.12)1.82t292t100kwh(8.49)2.89t271t70kwh(11.59)四種丁二烯抽提工藝技術(shù)的對比第三節(jié)工業(yè)生產(chǎn)丁二烯四種丁二烯抽提工藝技術(shù)的對比（續(xù)） 技術(shù)來源項目ST技術(shù)BASF技術(shù)ZEON技術(shù)SHELL技術(shù)溶劑和化學品消耗：（1）種類（2）每噸產(chǎn)品消耗費用4種12.5元5種26.5元6種17.9元5種12.7元工藝污水：（1）每噸丁二烯污水量，t（2）生化指標BOD(wtppm)COD(wtppm)(3)生化處理難易0.97220066易0.041~2000~3000易0.5380016