丁基橡胶的生产工艺

西帕尔

2.1  丁基橡胶的生产工艺
丁基橡胶分为2大类：普通IIR和卤化丁基橡胶(简写为HIIR)。普通IIR的生产始于20世纪40年代，1943年埃克森(Exxon)公司在美国Baton Rouge工厂实现了IIR的工业化生产。目前，世界IIR的生产技术基本上被Exxon和朗盛两大公司所垄断。世界上只有美国、德国、俄罗斯和意大利4个国家拥有IIR生产技术。IIR的生产方法主要有淤浆法和溶液法2种。
3 P" d% f# U- s, @0 A* a8 d9 a2.1.1 淤浆法
淤浆法是以氯甲烷为稀释剂，以H2O-AlCl3为引发体系，在低温(-100℃左右)下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得的。……
' A# J3 X. Z+ `1 L8 O2.1.2 溶液法
传统的淤浆法合成丁基橡胶生产工艺技术成熟，但由于聚合反应温度低，制冷设备庞大，聚合釜连续运转周期短，能耗高(1kg胶能量消耗约35～55MJ)。为了能提高反应温度，对用溶液法合成丁基橡胶进行了大量的研究。……
2.1.3 HIIR合成工艺
0 h1 b+ |2 h4 ^5 wHIIR是IIR与卤化剂反应的产物。卤化反应包括氯化和溴化。目前，HIIR的生产方法主要有干法和湿法2种。
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2.2  丁基橡胶的生产工艺比较
  H# w% c+ L8 F0 V+ m3 UIIR自工业化以来，生产技术主要有淤浆法和溶液法。
& r8 _1 W2 F" p0 D3 D; b+ N2 r$ c……
2.3  丁基橡胶的生产技术进展
丁基橡胶自1943年实现工业化生产以来，原料路线、生产工艺以及聚合釜的结构形式一直变化不大，一般采用氯甲烷作稀释剂，三氯化铝作催化剂，控制这两者的用量可以调节单体的转化率。根据产品不饱和度的等级要求，异戊二烯的用量一般为异丁烯用量的……
2.3.1 国外丁基橡胶的生产技术进展
丁基橡胶的开发始于1870年，是用三氟化硼作催化剂，使异丁烯于室温下进行反应制得低分子量的均聚物。1931年，Otto和Muller-Cunaradi用路易斯酸（如BF3）使异丁烯在-75℃左右的温度下聚合，制得高分子量的聚异丁烯。但因这些聚合物的化学结构是完全饱和的，故不能用诸如硫黄为基础的普通硫化体系进行硫化。加之聚合物冷流和蠕变大，不能用传统的方法加工。
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; p/ {0 z5 ~& P: L: _1 v2.3.2 国内丁基橡胶的生产技术进展
我国于1966年开始丁基橡胶的实验研究，进行过以烃类溶剂合成丁基橡胶的中间试验及丁基橡胶氯化的研究，进行了淤浆法丁基橡胶生产工艺的中间试验，合成出低分子量丁基橡胶。
. @% I# \( @8 i; s! e& y' d……
  e0 l6 D) \: H9 H6 X! Z3 P2.4  丁基橡胶技术发展趋势与研究方向
近些年IIR的新品种研制有突破性进展，各种功能性的产品得到很好开发和应用。
& l. q: z- E) W5 |* V, e……
( A+ o% a: ^, N3 }) ^% M: g4 b" Q2.4.1 星形支化型丁基橡胶
为了克服IIR弹性不理想而带来的加工困难，20世纪90年代中期，Exxon公司在支化剂存在下通过典型的正碳离子聚合反应制得了星形支化型IIR。
……
5 b4 k1 h3 e! C2.4.2 新型丁基弹性体……
) U5 k" z4 I7 `1 R' D2 l2.4.3 高粘度丁基橡胶……
2.5  丁基橡胶质量指标

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表2.1  丁基橡胶质量标准
项目        牌号：IIR1675        牌号：IIR1751
不饱和度/%（mol）        1.7       
门尼粘度（ML1+8，125℃）        51±5        51±5
" q6 p5 z( e& e" F% @" ~+ p: v! ~挥发分/%        ≤0.3        ≤0.3
灰分/%        ≤0.3        ≤0.3
- H( f& t; T) ]防老剂含量/%         0.05-0.20        非污染型
/ [. ?; P& O6 }4 [, o& c300%定伸应力/MPa        7.1        7.1-8.8
. E/ z- L. v- ^0 |' g& d3 r6 n2 N拉伸强度/MPa        18.0        16.2
扯断伸长率/%        600        500