溶聚丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝及技術(shù)進(jìn)展

1、18溶聚丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝及技術(shù)進(jìn)展溶聚丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝及技術(shù)進(jìn)展丁苯橡膠是丁二烯和苯乙烯兩種單體經(jīng)共聚合反應(yīng)而生成的彈性體共聚物。按聚合工藝方法可分為乳聚丁苯橡膠(ESBR)和溶聚丁苯橡膠(SSBR)兩大類。從聚合機(jī)理來(lái)看，ESBR是自由基聚合，而SSBR是采用陰離子活性聚合。ESBR的發(fā)展已過(guò)鼎盛時(shí)期，而SSBR的發(fā)展目前正處于穩(wěn)步上升階段。2.1溶聚丁苯橡膠的生溶聚丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝20世紀(jì)60年代中期，由于陰離子聚合技術(shù)的發(fā)展

2、，溶聚丁苯橡膠（SSBR）開始問(wèn)世。它是采用陰離子型(丁基鋰)催化劑，使丁二烯與苯乙烯進(jìn)行溶液聚合的共聚物。根據(jù)聚合條件和所用催化劑的不同，可以分為無(wú)規(guī)型和無(wú)規(guī)嵌段型兩種。采用陰離子間歇聚合技術(shù)的溶液丁苯橡膠裝置操作靈活，同一套裝置通過(guò)切換操作，可以生產(chǎn)性能各異、多種牌號(hào)的橡膠產(chǎn)品，如用于輪胎等的丁苯橡膠（SSBR）和用于塑料改性的低順式橡膠（LCBR)以及熱塑性彈性體（SBS）等。目前，大多數(shù)SSBR裝置采用Phillips公司的間歇

3、聚合技術(shù)?，F(xiàn)階段，溶聚丁苯橡膠的代表性生產(chǎn)技術(shù)主要有：日本合成橡膠公司的錫偶聯(lián)技術(shù)、荷蘭殼牌化學(xué)公司的技術(shù)、日本瑞翁公司的末端化學(xué)改性技術(shù)、日本旭化成公司與德國(guó)拜耳公司的連續(xù)聚合技術(shù)等。…當(dāng)前溶聚丁苯生產(chǎn)技術(shù)主要有間歇聚合技術(shù)與連續(xù)聚合技術(shù)兩大類，其各有優(yōu)缺點(diǎn)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，連續(xù)聚合技術(shù)具有物耗、能耗較低的優(yōu)點(diǎn)，其投資也相對(duì)高一些；而間歇聚合技術(shù)在多功能化方面更具優(yōu)勢(shì)，可靈活的的根據(jù)市場(chǎng)情況來(lái)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，可最大程度的降低市場(chǎng)變化帶來(lái)的風(fēng)

4、險(xiǎn)。溶聚丁苯橡膠生產(chǎn)工藝流程為：以丁二烯、苯乙烯為單體，環(huán)己烷與正己烷為溶劑，正丁基鋰為引發(fā)劑，四氫呋喃為活化劑，四氯化錫為偶合劑，經(jīng)陰38分布窄且呈單峰型，玻璃化溫度低(70℃)，12結(jié)構(gòu)含量較低(10～13％)。這種膠的耐磨性和耐寒性雖比ESBR好，但粘著性、抓著(抗?jié)窕?和加工性能差，其應(yīng)用并沒(méi)有得到較快的發(fā)展。70年代末期，對(duì)輪胎的要求越來(lái)越高，對(duì)橡膠的結(jié)構(gòu)和性能也提出了更高的要求，加之聚合技術(shù)的進(jìn)步，使SSBR得到較快的發(fā)展

5、。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是：滾動(dòng)阻力(即滯后損失)與抗?jié)窕猿识杀撤搓P(guān)系。但通過(guò)大量的研究，人們突破了玻璃化溫度與動(dòng)力學(xué)特性間的經(jīng)典關(guān)系，從結(jié)構(gòu)(含鏈結(jié)構(gòu)、序列結(jié)構(gòu)、交聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)以及相結(jié)構(gòu)等)與性能的關(guān)系出發(fā)，找出了較佳的綜合性能平衡點(diǎn)，制備出新一代的SSBR。80年代以來(lái)，人們提出了一系列的相關(guān)理論，為SSBR新產(chǎn)品的誕生奠定了理論基礎(chǔ)：如Ndsiek提出的理想胎面膠模型，即“集成橡膠”；Bond等提出的新的抗?jié)窕詽L動(dòng)阻力理論；

6、Saito等對(duì)輪胎滾動(dòng)中胎面運(yùn)動(dòng)頻率及溫度分布與滾動(dòng)阻力抗?jié)窕缘南嗷リP(guān)系提出的關(guān)系式；Yoshimura等提出的以LCEC(單位體積硫化膠內(nèi)聚合物長(zhǎng)鏈末端濃度標(biāo)準(zhǔn)化值)參數(shù)來(lái)調(diào)控tanδ值，并與玻璃化溫度相結(jié)合設(shè)計(jì)兼具低滾動(dòng)阻力和高抗?jié)窕缘奶ッ嬗媚z等。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展溶聚丁苯橡膠正日益受到重視，產(chǎn)量處在穩(wěn)步增長(zhǎng)階段。20世紀(jì)80年代初期，英國(guó)的Duniop公司和荷蘭的Shell公司通過(guò)高分子設(shè)計(jì)技術(shù)共同開發(fā)了新的低滾動(dòng)阻力型SSB

7、R產(chǎn)品。荷蘭Shell公司和登錄普輪胎公司共同開發(fā)了新型SSBR產(chǎn)品，日本合成橡膠公司與普利斯通公司共同開發(fā)了新型錫偶聯(lián)SSBR等第二代SSBR產(chǎn)品，這標(biāo)志著SSBR的生產(chǎn)技術(shù)已進(jìn)入了新的階段。我國(guó)SSBR的開發(fā)較晚，1982年北京燕山石化公司研究院對(duì)正丁基鋰四氫呋喃環(huán)己烷體系的苯乙烯和丁二烯共聚進(jìn)行了小試研究，1984年進(jìn)行了放大試驗(yàn)，1989年研制了一種新型節(jié)能SSBR，1000噸級(jí)的工業(yè)裝置開發(fā)成功，1996年北京燕山石化公司開發(fā)