高材課程設計

乳液丁苯制備工藝設計要求乳液丁苯膠制備工藝（設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;反應勻整性②聚合時亞鐵鹽一次投入反應速度過快無法限制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*重新消逝導致反應速度降低,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終止劑當轉(zhuǎn)化率達到確定程度,加入終止劑作用①破壞尚未反應引發(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%