高材課程設(shè)計

乳液丁苯制備工藝設(shè)計要求乳液丁苯膠制備工藝（設(shè)計過程及要求如前題）通用型乳液丁苯苯乙烯含量23.5%Tg=-57~-52低溫乳液丁苯橡膠的合成①組分；②配方；③工藝條件丁苯乳液聚合典型配方及反應(yīng)條件各組分作用及要求去離子軟水;水中鈣、鎂離子與乳化劑生成不溶于水的鹽用量超過兩種單體的體積②分子量調(diào)整劑通過鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)調(diào)整丁苯膠分子量、分子量分布,防止產(chǎn)生支化和凝膠.叔-十二碳硫醇常用的調(diào)整劑③脫氧劑消退帶入聚合體系中氧的阻聚(或延遲)作用.連二硫酸鈉除氧劑(保險粉)冷法乳聚丁苯④乳化劑作用聚合前:分散乳化單體形成單體液滴,形成膠束和增溶膠束,形成穩(wěn)定的單體乳化液;聚合后:吸附膠乳離子表面,穩(wěn)定愛護膠乳離子,防止并合和削減終止幾率,并有良好的穩(wěn)定性常接受的乳化劑:C12-C18的脂肪酸鉀(或鈉)皂;岐化松香酸鉀(或鈉)皂;以上兩種物質(zhì)的混合;皂的烴基結(jié)構(gòu)、鏈長、鹽的堿金屬種類、配比聚合速度、乳膠粒大小乳化劑用量≥CMC⑤引發(fā)劑體系氧化-還原引發(fā)體系>-20℃低溫引發(fā)建立和選擇有效的氧化-還原引發(fā)劑體系是關(guān)鍵核心適宜的氧化劑+還原劑+助還原劑氧化還原循環(huán)工業(yè)上稱作:活化劑氧化劑對孟烷過氧化氫還原劑硫酸亞鐵鹽氧化-還原引發(fā):上述體系用于丁苯乳聚將產(chǎn)生如下問題:①產(chǎn)生一個可供引發(fā)的RO*自由基,要消耗一個Fe2+;要想提高反應(yīng)速率或高轉(zhuǎn)化率加入很多亞鐵鹽過多的鐵離子殘留在橡膠中耐老化性能色澤;反應(yīng)勻整性②聚合時亞鐵鹽一次投入反應(yīng)速度過快無法限制Fe2+過早耗盡聚合早停止轉(zhuǎn)化率低③加入亞鐵鹽過多Fe2+的氧化,使產(chǎn)生的RO*重新消逝導(dǎo)致反應(yīng)速度降低,分子量增大,分子量分布變寬.⑥電解質(zhì)作用①降低CMC濃度;②減小乳膠粒表面張力③降低膠乳黏度，提高膠乳流淌性常用的電解質(zhì)強酸與強堿形成的鹽;弱酸和弱堿形成的鹽電離常數(shù)大、價廉如KCl除電解質(zhì)作用外,還對膠乳pH值有緩沖作用,有利于膠乳后處理過程(回收單體)中的穩(wěn)定性⑦終止劑當(dāng)轉(zhuǎn)化率達到確定程度,加入終止劑作用①破壞尚未反應(yīng)引發(fā)劑;②消退存在的自由基,防止產(chǎn)生低分子量、支化、交聯(lián)苯乙烯/丁二烯自由基共聚合:γB>γs受溫度影響不大進料濃度B/S=70:30丁二烯單元為主(>75%)苯乙烯無規(guī)分布丁苯橡膠轉(zhuǎn)化率的限制一般轉(zhuǎn)化率限制在75%以下(典型的生產(chǎn)工藝指標(biāo)60%左右)避開長序列苯乙烯嵌段形成(3)聚合工藝共聚合主要限制條件聚合溫度5℃;壓力4×102-5×102kPa;聚合轉(zhuǎn)化率60%;8-12聚合釜串聯(lián)(4)主要影響因素和限制①單體純度丁二烯/苯乙烯純度各要求>99%和99.6%②共聚單體的配比丁二烯(M1)/苯乙烯(M2)5℃自由基乳液聚合r1=1.38;r2=0.64丁二烯活性>苯乙烯共聚物組成隨轉(zhuǎn)化率提高而不斷變更設(shè)法限制丁苯橡膠性能表明,苯乙烯含量在23.5%具有最佳綜合性能工藝條件共聚進料丁二烯/苯乙烯=72/28～70/30;單體轉(zhuǎn)化率為60%以前苯乙烯含量不受轉(zhuǎn)化率影響(含量23%左右)③聚合終點的確定與限制共聚物組成及門尼黏度聚合反應(yīng)終點例如,轉(zhuǎn)化率未達到60%,門尼值已達到,必需停止聚合實際生產(chǎn)中:協(xié)調(diào)分子量調(diào)整劑及引發(fā)劑用量限制轉(zhuǎn)化率60%