合成橡胶(SR)及其主要单体丁二烯课件

合成橡胶（SR）

及其主要

单体丁二烯（BD）简介

内容分三部分：第一节合成橡胶的发展与用途第二节合成橡胶的生产技术第三节工业生产丁二烯第一节合成橡胶的发展与用途一、通用合成橡胶1、世界通用合成橡胶的发展十八世纪发现天然橡胶可硫化特性十九世纪中期发现天然橡胶的构成组分为异戊二烯，并合成出橡胶固体物20世纪30年代丁钠橡胶单体为丁二烯1937年丁腈橡胶（NBR）单体为丁二烯和丙烯腈1940年氯丁橡胶（CR）单体为氯丁二烯1943年丁基橡胶（IIR）单体为异丁烯和异戊二烯1960年异戊橡胶（IR）单体为异戊二烯高顺式聚丁二烯橡胶（BR）单体为丁二烯1961年低顺式聚丁二烯橡胶（LCBR）单体为丁二烯1963年二元乙丙橡胶（EPM）单体为乙烯和丙烯三元乙丙橡胶（EPDM）单体为乙烯、丙烯和二烯烃1960’s乳聚丁苯橡胶（ESBR）和溶聚丁苯橡胶（SSBR），其单体均为丁二烯和苯乙烯1996年世界通用SR工业总生产能力约为13Mt/a，各胶种生产能力及其所占比例…。

3、通用合成橡胶的性能及用途（1）合成橡胶性能测定…（2）通用合成橡胶的主要用途

第一节合成橡胶的发展与用途轮胎汽车轮胎、飞机轮胎、农用机胎和自行车胎等的外胎、内胎以及无内胎轮胎工业橡胶制品运输带、传动带、垫圈、垫片、防震垫以及设备衬里等。生活用品制鞋、床垫、坐垫、胶管以及粘合剂等。建筑材料防水层、密封条和粘接剂等。电线和电缆外层绝缘材料二、特种合成橡胶1、硅橡胶工业上通常以氯代烷与硅粉为原料制取。它耐高温（300℃），耐低温（-100℃），最适用于宇航工业中的部件，…。2、氟橡胶

氟橡胶-23是以偏二氟乙烯和三氟氯乙烯为原料制取，耐热、耐油和耐酸、碱，用于军工和尖端科研领域，…。3、聚丙烯酸酯橡胶工业上以共聚单体（如丙烯酸丁酯和丙烯腈）为原料制取，综合性能优异，…。4、聚硫橡胶它是由脂肪烃或醚类的二卤衍生物与多硫化物为原料制取，耐油、耐烃类溶剂，对各种材料有良好的粘接性，分子量约4000的液体聚硫橡胶可作为火箭固体燃料粘合剂，…。5、聚氨酯橡胶多使用甲苯二异氰酸酯（TDI）或二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和含活泼氢化合物（如聚醚、聚酯或聚酰胺多元醇）为原料制取，硬度高，弹性强，广泛用于机械、采矿、石油、开采、电气仪表、皮革制鞋、建筑、医疗、体育用品及汽车工业等领域。第一节合成橡胶的发展与用途三、热塑性弹性体热塑性弹性体（TPE）或热塑性橡胶（TPR）是一类在常温下显示橡胶弹性、高温下又能塑性成型的高分子聚合物。其主要应用领域： 橡胶制品 改性剂 粘合剂 汽车零部件 电线、电缆包覆材料热塑性弹性体的生产方法有化学合成法（包括嵌段共聚、接枝共聚及化学交联）与机械共混法两类。…第一节合成橡胶的发展与用途四、合成胶乳和其他橡胶

1、合成胶乳是生产固态合成橡胶过程中的中间产物，一般是指乳液聚合法生产的聚合物粒子水分散体。其主要用于泡沫海绵制品、轮胎和管带帘子线的浸渍、探空气球、医用及工业用防护手套、围裙、雨衣、雨布、纸张加工、地毯背衬、无纺布、胶粘剂、胶乳沥青、胶乳水泥、墙面和设备的内外涂层等。2、液体橡胶的组成与固体橡胶类似，但其分子量仅为500~10000，主要用作涂料、改性剂、…无规羧基液体聚丁二烯可与环氧树酯、酸酐和锌镁氧化物交联固化，用作火箭固体推进剂的粘接剂。3、粉末橡胶是通过适宜的方法使固体橡胶粉末化而制成，可使橡胶加工厂在橡胶混炼配料中减轻劳动强度、降低能耗、改善操作环境。第一节合成橡胶的发展与用途每个工序的基本功能及关键设备简述如下。1、单体精制、助剂配制工序……2、聚合工序（1）聚合反应◦缩聚反应m[M]+n[M]→[M]m+n+若干个低分子m个A单体分子n个B单体分子1个缩聚物分子◦加聚反应m[M]→[M]m

m个相同的单体分子1个加聚物分子或m[M]+n[M]→[M]m+n

m个单体A分子n个单体B分子1个加聚物分子第二节合成橡胶的生产技术3、脱气、混料和凝聚工序（1）脱气…（2）混料…（3）凝聚…4、后处理工序……5、回收工序……第二节合成橡胶的生产技术二、丁二烯抽提技术

1、C4馏分的组成及其沸点

第三节工业生产丁二烯组分沸点，℃典型组成范围，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)异丁烷-11.731~4丁烯-1-6.2530~40异丁烯-6.9丁二烯-1,3-4.4130~60正丁烷-0.505~7反丁烯-20.8810(max)顺丁烯-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、聚合级丁二烯产品质量要求

第三节工业生产丁二烯组分单位质量指标丁二烯-1,3Wt%99.5(min)总炔烃Wtppm25(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)过氧化物Wtppm5(max)总硫Wtppm5(max)胺、氨Wtppm2(max)水Wtppm20丁二烯二聚物Wt%0.05(max)3、分离原理和技术比较第三节工业生产丁二烯 技术来源项目ST技术BASF技术ZEON技术SHELL技术溶剂乙腈（含水10%）氮甲基吡咯烷酮（含水8%）二甲基甲酰胺（无水）乙腈（含水）丁二烯回收率，%98989898丁二烯主要规格：纯度，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)无游离水或300ppm生产每吨丁二烯能耗（期待值）：（1）蒸汽（1.6Mpag）（2）循环水（3）电（综合能耗，MKJ）2.0t260t61kwh(8.46)2.0t180t140kwh(9.12)1.82t292t100kwh(8.49)2.89t271t70kwh(11.59)四种丁二烯抽提工艺技术的对比第三节工业生产丁二烯四种丁二烯抽提工艺技术的对比（续） 技术来源项目ST技术BASF技术ZEON技术SHELL技术溶剂和化学品消耗：（1）种类（2）每吨产品消耗费用4种12.5元5种26.5元6种17.9元5种12.7元工艺污水：（1）每吨丁二烯污水量，t（2）生化指标BOD(wtppm)COD(wtppm)(3)生化处理难易0.97220066易0.041~2000~3000易0.5380016