乙丙橡胶合成工艺

乙丙橡胶1、 简介乙丙橡胶，有机化合物制品，是橡胶制品工业中一项极为重要的原材料，有多种良好的理化特性。乙丙橡胶又可分为二元乙丙、三元乙丙、改性乙丙和热塑性乙丙。而三元乙丙橡胶（EPDM）已在汽车密封条行业中得到广泛的应用。2003年中国合成橡胶用量达113万吨左右，其中三元乙丙橡胶用量为2.04万吨，仅占合成橡胶用量的1.8%。世界合成橡胶生产能力增长变缓，乙丙橡胶生产量和使用量虽有一定的增长，但增长速度不大，年均增长3.8%左右。国内乙丙橡胶消耗增长量也不大，根据预测，2004年三元乙丙橡胶在汽车配件（不含轮胎制品）中的应用仅为1万T.2万吨。但三元乙丙橡胶在中国车用橡胶密封条产品生产中已成为主体材料，其开发和应用都有着广阔的市场前景。2、 聚合体系的组成。乙烯外观与性状：无色气体，略具烃类特有的臭味，少量乙烯具有淡淡的甜味。熔点（°C）：-169.4沸点（°C）：-103.9相对密度（水=1）：0.61相对蒸气密度（空气=1）: 0.98饱和蒸气压（kPa）: 4083.40（0C）燃烧热（kj/mol）：1409.6临界温度（°C）： 9.2临界压力（MPa）: 5.04辛醇/水分配系数的对数值：无资料引燃温度（°C）：425 爆炸上（下）限%（V/V）:36.0，2.7溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚，CC14等有机溶剂。主要用途：自身加成制聚乙烯、聚氯乙烯、醋酸等，还可用来催熟水果。丙烯外观与性状：无色、有烃类气味的气体。熔点（°C）：-191.2 沸点（°C）：-47.72相对密度（水=1）：0.5相对蒸气密度（空气=1）：1.48 饱和蒸气压（kPa）：602.88（0C）燃烧热（kj/mol）：2049临界温度（K）：364.75临界压力（MPa）：4.550闪点（°C）：-108 弓I燃温度（°C）：455爆炸上（下）限%（V/V）：11.7，2.0溶解性：溶于水、乙醇。主要用途：用于制丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。第三单体：乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1，4-己二烯。3、 配方硬度57三元乙丙橡胶配方原材料名称三元乙丙胶100拉伸强度（Mpa）13硫磺0.5扯断伸长率（％）520过氧化二异丙苯（DCP）6.5永久变形（％）7硬脂酸1.5硬度（邵氏）57高耐磨碳黑20撕裂强度（KN/m）半补强碳黑20

脆性温度凡士林/防老剂D5/1.5硬度65三元乙丙橡胶配方原材料名称三元乙丙胶100拉伸强度（Mpa）8.8促进剂M0.5扯断伸长率（％）478促进剂TMTM1.5永久变形（％）22硫磺1.5硬度（邵氏）65氧化锌5撕裂强度（KN/m）28硬脂酸1脆性温度-70高耐磨碳黑8050#机油50硬度70三元乙丙橡胶配方原材料名称三元乙丙胶100拉伸强度（Mpa）13.5扯断伸长率（％）350聚苯硫醚10永久变形（％）8硫磺0.3硬度（邵氏）70氧化锌5撕裂强度（KN/m）28硬脂酸1脆性温度-65高耐磨碳黑50DCP3.5硬度75三元乙丙橡胶配方原材料名称

三元乙丙胶100拉伸强度（Mpa）15.8扯断伸长率（％）264防老剂22460.5永久变形（％）4海泊隆-205硬度（邵氏）75氧化锌5撕裂强度（KN/m）三氧化二睇5高耐磨碳黑70DCP4硬度80三元乙丙橡胶配方原材料名称三元乙丙胶100拉伸强度（Mpa）18.5促进剂DM2扯断伸长率（％）150促进剂T T1.5永久变形（％）7硫磺0.5硬度（邵氏）80氧化锌5撕裂强度（KN/m）28硬脂酸1高耐磨碳黑70硬度82三元乙丙橡胶配方原材料名称三元乙丙胶100拉伸强度（Mpa）20.4促进剂DM0.5扯断伸长率（％）205促进剂TMTD1.5脆性温度-62永久变形（％）3硫磺1.5硬度（邵氏）82氧化锌5

撕裂强度（KN/m）28硬脂酸0.5氧化镁5100%顶伸强度MPa85高耐磨碳黑804、原理反应方程式:, , CH3催化剂 1.—(CH2―-CH2)rn(CH—CH2)nEPM共聚物ICH2=CH2+CH=CH2乙烯 丙烯二烯烃I催化剂二烯烃I催化剂CH2=CH2+CH=CH2+CH3I（CH2―-CH2）m—（CH—CH2）n—（二烯烃）y反应机理：以乙烯、丙烯为单体，用钒-铝配合物为引发剂，其聚合机理属于配位离子型聚合反应。聚合时，首先是单体上双键的n电子在引发剂活性中心的空位上进行络合，由于R-V键变弱，以致断裂，单体分子插入R-V键，链的增长按这个方式不断重复进行。5、聚合工艺过程溶液法：将处理过的单体按比例加入，并在聚合过程中保持恒定。再吹进搅拌着的溶剂使之达到饱和状态，此时加入引发剂开始反应。在连续的各聚合釜入口处连续加入一定组成的单体和引发剂，使反应体系处于饱和状态。反应温度为38°C，压力为1.4-1.7MPa•经过一定的停留时间后，混合物料进入混合器，加入防老剂等，经两次闪蒸，蒸出的单体回收后循环利用，余下的混合物经洗涤、凝聚、筛分等过程，将溶剂回收循环使用，分离出引发剂残渣，包装。橡胶挤出干燥。悬浮法：按一定比例将乙烯、丙烯、亚乙基降冰片烯单体混合物和引发剂各组分，分别由聚合釜底部进料，将聚合温度控制在10C，压力为0.98MPa，聚合热由单体蒸发移出，蒸出的乙烯、丙烯由聚合釜上部排出，在分离器中与夹套的胶粒分离，再经换热器，收集在贮槽中。气相经压缩机压缩后在换热器中冷凝，液相送入原料单体管线，气相返回聚合釜，氢气相对分子质量调节剂在分离器前加入。含聚合物30%（质量分数）的悬浮液由聚合釜底部导出，送到脱引发剂装置。在强化混合器内加入水使引发剂分解。在洗涤塔中使油相与水相逆流接触，在0.78MPa条件下脱除未反应的的单体乙烯、丙烯。脱除的单体一次经湿式分离器、空气冷却器、水冷凝器、盐水冷凝器后的冷暖液和气相混合物，分别回收丙烯、乙烯和不凝气。脱除单体的水-胶液用泵送入二段脱气塔，在130C和0.19MPa条件下脱除残余的单体。脱气塔用喷射泵送来的蒸汽直接加热，有脱气塔顶部出来的气相产物进入一段脱气塔的底部。脱气后的水-胶液用泵送入缓冲槽除去水蒸气，此蒸汽经喷射泵作为二段脱气塔的部分热源。缓冲槽的水-胶液送入中和塔。胶料经塔底导出。经脱水干燥6、工艺流程图丙堀乙烯第三单倨2：i01^TW成足EPR卄,更息单韩猫坏未反应单高沸点辆用至贮講T?京1?慶引富刑ii 1丙堀乙烯第三单倨2：i01^TW成足EPR卄,更息单韩猫坏未反应单高沸点辆用至贮講T?京1?慶引富刑ii 15N»0Hti栄CDn8T2fi1ooC3Or*Qh *O-iJ*-Ch2^11136 36I26nr39£0国1丄r吕溶液盪合比产三元己丙機胶的工艺淹程I—谒蚂干無胖圧_丙烤贮flfr3f4.17,19.21,q7,50.32,53-^^S；r.10,15.22.24.40, 7.11.26-^^器曲一］aOH綁杭盖泮一忖&QH亡曲l蛙一乙律抚療塔；山一狀淡析器；柚，然一活隸凰门&_舉给老：吩"干阚朗.；

曲一第三華休干燥器：汩_溶痕芒増；阿一余舍鑒諾了_引辰刑為贮雄；貂一弓［揑剂E贮曲一前引宜拥隊槎［沁_防老

用配軽至:；航.旳一腥合益山蜃氏闪薦建4辈糾_JS昭机t莊一"低压闪蜕岸？弼••于棵貉詔了_评马恿块匸背--也寢討i_

挤兀机*42—鞭镂滞⑷一锤錨帰；/—凝緊逮祇一科谣罟期，.一.懈刑总協塔靑1一洽剤帧怔曙obdo乙烯—'丙晞I-亚兀基帰―冰片烯t>n、OO3522CDobdo乙烯—'丙晞I-亚兀基帰―冰片烯t>n、OO3522CD13CD1®21COCDdo于燥包装JI®11-7悬挣黑合生产乙丙掾麒工艺流趣1一聚合荃总一分親器*一换遇常川一换越毒泻一压強机：kJtJW训一强化縄合器洱一抗鸞墙

务1釘边②岛一果；⑷一廉或器汀L 毀黑吒塔*1—逛式井离羽；14—空吒挣却痛:15—二段脱气塔；16—朮禅籬器11丁一嘆射泵门3—鞍冲惓匸卸一桂*■冷艇辭诃？一甲和皓7、用途•汽车工业乙丙橡胶在汽车制造行业中应用量最大，主要应用于汽车密封条、散热器软管、火花塞护套、空调软管、胶垫、胶管等。在汽车密封条行业中,主要利用EPDM的弹性、耐臭氧、耐候性等特性，其ENB型的EPDM橡胶已成为汽车密封条的主体材料，国内生胶年消耗量已超过1万吨，但由于品种关系，其一半还依靠进口。由于热塑性三元乙丙橡胶EPDM/PP强度高、柔性好、涂装光泽度高、易回收利用的特点，在国内外汽车保险杠和汽车仪表板生产中已作为主导材料。预计到2010年仅汽车保险杠和仪表板两项产品，EPDM/PP的国内年用量可达4.5万吨。此类产品的回收利用主要采用的工艺方法是：先去掉产品表面的涂料-粉碎-清洗-再造粒-添加新料后生产新产品。这样在保险杠和仪表板生产中，就能节约大量原材料取得较好的经济效益。目前，我国乙丙橡胶在汽车工业中的用量占全国乙丙橡胶总用量的42%-44%，其中还不包括船舶、列车和集装箱密封条的乙丙橡胶用量。因乙丙橡胶的粘接性能不好，在汽车轮胎行业中在大量用料的轮胎主体和胎面部位上无法推广使用乙丙橡胶，只在内胎、白胎侧、胎条等部位少量使用乙丙橡胶。•建筑行业由于乙丙橡胶具有优良的耐水性、耐热耐寒性和耐候性，又有施工简便等特点，因此乙丙橡胶在建筑行业中主要用于塑胶运动场、防水卷材、房屋门窗密封条、玻璃幕墙密封、卫生设备和管道密封件等。乙丙橡胶在建筑行业中用量最大的还数塑胶运动场和防水卷材，就国内用量而言已占乙丙橡胶总用量的26%-28%。用EPDM生产的防水卷材已逐渐代替其他材料（如CMS）制作的防水卷材，尤其是用于地下建筑的防水卷材。.电气和电子行业在电气和电子行业中主要利用乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性，在许多电气部件中采用了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆，尤其是海底电缆用EPDM或EPDM/PP代替了PVC/NBR制作电缆的绝缘层，电缆的绝缘性能和使用寿命有了大幅度提高。在变压器绝缘垫、电子绝缘护套方面也大量采用了乙丙橡胶制作。除上述外，乙丙橡胶在日常生活用品、体育器材、机械化工设备、润滑油改性和各种橡胶制品生产领域中均有应用。8、参考文献侯文顺•高聚物生产技术[M].高