丁苯橡膠生產(chǎn)技術(shù) 丁苯橡膠聚合影響因素

1項目四丁苯橡膠生產(chǎn)技術(shù)任務(wù)三：丁苯橡膠工藝操作第2講：聚合影響因素2一、單體純度對聚合反應(yīng)的影響1、雜質(zhì)的影響由烷烴脫氫制得的丁二烯中丁烯含量≤1.5

%，硫化物≤0.01%，羰基化合物≤0.006%；對于石油裂解得到的丁二烯中炔烴的含量≤0.0

02%，防止交聯(lián)，增加丁苯橡膠的門尼粘度。聚合需在高真空、惰性氣氛或完全除水等條件下進行，試劑和反應(yīng)器都必須十分潔凈，微量雜質(zhì)，如水、氧氣、二氧化碳等都會使聚合終止。3在溶聚丁苯橡膠中，丁二烯和苯乙烯的純度＞99%，而且原料中丁二烯含量（即乙烯基含量）和苯乙烯含量對產(chǎn)品性能有很大影響。苯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，會使生膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）升高，使耐老化性能增強，抗?jié)窕蕴岣?，但耐磨性下降?、單體組成的影響4當(dāng)苯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10％～30％時，苯乙烯以無規(guī)共聚的形式進入到聚合體系中。而當(dāng)苯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在40％～80％時，丁二烯的轉(zhuǎn)化率會略高于苯乙烯，此時部分苯乙烯以嵌段形式存在丁苯橡膠中。5丁二烯鏈段部分的順式結(jié)構(gòu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，可使聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降，沖擊彈性、耐熱性、耐低溫性能提高，永久變形降低。相反，若反式結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，則聚合物鏈的柔順性下降，沖擊彈性、耐磨性下降。6二、溶劑對聚合反應(yīng)的影響溶劑能夠影響聚合速率和相分子質(zhì)量分布。溶劑會導(dǎo)致籠蔽效應(yīng)，降低自由基濃度，使引發(fā)效率和聚合速率降低。向溶劑的鏈轉(zhuǎn)移會使聚合物的分子質(zhì)量降低，溶劑對聚合度的溶解性能與凝膠效應(yīng)有關(guān)；良溶劑為均相聚合，自由基濃度不高時，可消除凝膠效應(yīng)；劣溶劑，凝膠效應(yīng)顯著，聚合速率升高，相對分子質(zhì)量下降。71、聚合溫度的影響溶聚丁苯橡膠是陰離子聚合機理，首先升高溫度可使離子對和自由離子的增長速率常數(shù)增加。增長反應(yīng)活化能一般較小，速率隨溫度升高而略有增加，但并不敏感。三、工藝條件對聚合反應(yīng)的影響8其次升高溫度卻使離解平衡常數(shù)K降低，自由離子濃度也相應(yīng)降低，因而反應(yīng)速率降低。兩方面對速率的影響方向相反，但并不一定能完全相互抵消。最后與聚合采用的引發(fā)劑體系也有關(guān)系。92、反應(yīng)時間的影響為了防止高轉(zhuǎn)率化下發(fā)生的支化、交聯(lián)反應(yīng)，一般控制轉(zhuǎn)化率為60%～70%，多控制在60%左右。反應(yīng)時間控制在7～12h，反應(yīng)過快會造成傳熱困難。當(dāng)聚合達到轉(zhuǎn)化率后，加入終止劑終止反應(yīng)。聚合反應(yīng)的終點主要根據(jù)門尼粘度和單體轉(zhuǎn)化率來控制，轉(zhuǎn)化率是根據(jù)取樣測定固體含量來計算，門尼粘度是根據(jù)產(chǎn)品指標(biāo)要求實際取樣來確定。103、相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑的影響無雜質(zhì)的苯乙烯-丁二烯聚合體系很難發(fā)生終止反應(yīng)，活性壽命很長。在無終止聚合條件下，通常加入水、醇、胺等物質(zhì)使聚合終止。阻