合成橡膠由丁二烯,苯乙烯,丙烯腈,氯丁二烯等低分子化合物,經(jīng)過(guò)人工合成而制成的具有高彈性的高分子聚合物。它不僅能代替天然橡膠,而且在某些特殊性能方面還較天然橡膠優(yōu)越。
按參加聚合單體的種類,可將合成橡膠分為均聚物和共聚物兩類。均聚物如順丁橡膠,它是由單一的單體丁二烯聚合而成;其聚物如丁苯橡膠,它是由丁二烯、苯二烯兩種單體聚合而成。按合成橡膠成品狀態(tài)可以分為:液體橡膠,如端羧基或端羥基聚丁二烯;固體橡膠,大多數(shù)合成橡膠都是塊狀橡膠;乳膠和粉末橡膠。按生膠是否填充其他非橡膠成分。又可分為:充油母膠、充炭黑母膠和充木質(zhì)毒母膠等。按其使用特性又可分為通用型和特殊橡膠兩類。通用合成橡膠主要有丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、丁基橡膠和氯丁橡膠等,用于制造汽車(chē),飛機(jī)等的輪胎及一般橡膠工業(yè)制品。特種合成橡膠主要有丁腈橡膠、硅橡膠、氟橡膠、聚硫橡膠等,用于制造在特殊條件下(如在高溫、低溫、某些溶劑以及酸堿介質(zhì)中)使用的橡膠制品。
合成橡膠生產(chǎn)可以分為由基本原料生產(chǎn)單體,再由單體聚合成橡膠兩個(gè)步驟。如圖1所示。
圖1合成橡膠生產(chǎn)示意圖
由單體生產(chǎn)合成橡膠,通常多采用乳液聚合和溶液聚合兩種方法,它們的差異在于聚合反應(yīng)的介質(zhì)不同,乳液聚合用水作介質(zhì);而溶液聚合則是用有機(jī)溶劑(如汽油)作介質(zhì)。雖然兩種工藝流程不盡相同,但按照其共同規(guī)律可將合成橡膠生產(chǎn)工藝過(guò)程劃為單體的合成和精制、單體聚合以及橡膠后處理三大部分。合成橡膠工藝過(guò)程示意圖如圖2。
常見(jiàn)的合成橡膠產(chǎn)品品種及簡(jiǎn)要生產(chǎn)工藝介紹:
丁苯橡膠簡(jiǎn)稱SBR。由丁二烯和苯乙烯共聚制得的一種合成橡膠。按其生產(chǎn)方法,可分為乳液聚合丁苯橡膠和溶液聚合丁苯橡膠兩類。乳液聚合丁苯橡膠是產(chǎn)量最大的通用型橡膠??捎糜谥圃燧喬ズ投喾N工業(yè)橡膠制品。以水乳液聚合法制取丁苯橡膠為例,其主要工藝過(guò)程是先用軟化水配制好各種助劑,然后,將丁二烯、苯乙烯單體與其混合;經(jīng)冷卻到5~7℃,與引發(fā)劑和活化劑一起,依次進(jìn)入幾個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)釜。反應(yīng)溫度在4~6℃,操作壓力0.19~0.49MPa,由終止劑控制各釜反應(yīng)情況。末釜終止反應(yīng)的膠乳經(jīng)脫除未反應(yīng)的丁二烯、苯乙烯后,與防老劑,凝聚劑等混合進(jìn)行凝聚,再經(jīng)水沖洗、擠壓脫水、干燥等工序,壓塊包裝成丁苯橡膠產(chǎn)品出廠。其生產(chǎn)工藝方框流程見(jiàn)圖3。
圖2合成橡膠生產(chǎn)工藝過(guò)程示意圖
圖3丁苯橡膠生產(chǎn)工藝方框流程圖
圖4順丁橡膠生產(chǎn)工藝方框流程圖