SBS 制作流程，生产装置

江南 · 发表于 2010-7-21 19:18:26

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一、概述
　　SBS是用途广泛的产品，主要有四大用途，即：橡胶制品、塑料改性剂、胶粘剂和沥青改性剂。橡胶制品方面， SBS模压制品主要用于制鞋（鞋底）工业，挤出制品主要用于胶管和胶带；作为塑料改性剂，少量SBS与聚丙烯、[wiki]聚乙烯[/wiki]、聚苯乙烯以及聚碳酸脂、聚酰胺等共混可明显改善制品的耐低温性能和抗冲击强度； SBS作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。
　　SEBS是性能优异的产品，是SBS经加氢改良的产品，SEBS与SBS相比，SEBS的耐热性显著提高，使用温度和加工温度分别可达130℃和290℃，而SBS相应为65℃和200℃；耐候性好，暴露实验3000小时后，强度保持率为95%；电绝缘性和掺混性也有所改进。SEBS广泛用于生产高档弹性体、胶粘剂、润滑油增粘剂、高档电缆电线的填充料和护套料等领域，可制作各种软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的把手以及汽车密封条等，其边角余料可重复使用。
二、技术介绍
　　SBS（SEBS）生产装置共分为：原料精制、助剂配制、聚合、加氢（生产SEBS时）、凝聚、后处理及溶剂精制等。其技术分述如下：
1、聚合技术
　　SBS聚合技术目前有间隙法和连续法，均采用阴离子聚合。连续法的消耗、能耗及产品质量均较间隙法要优，但投资较大，目前国内所有生产厂家均采用间隙法，国际上大部分生产厂家亦采用间隙法。我公司对此生产技术进行了不断创新，使聚合技术达到了国际先进水平。
　　2、加氢技术
　　加氢是气液催化反应，有茂系和镍系催化两种工艺，目前国内具有茂系催[wiki]化工[/wiki]艺技术，其加氢度和产品质量均达到国际先进水平。
　　3、凝聚技术
　　SBS及SEBS均采用水析法凝聚，其原理是胶液在热水中析出成固体，而溶剂被脱除，从最初的单釜凝聚发展到双釜凝聚，能耗已大幅度降低。
　　4、后处理技术
　　目前后处理技术有单机流程和两机流程，单机流程采用SDU脱水，然后用带式干燥机和流化干燥机进行干燥；两机流程采用振动筛和挤压机脱水，然后用膨胀干燥机和搅拌干燥机进行干燥；两相比较，单机流程流的程短、挥发份含量低、能耗小，但产品为密实型；而两机流程投资低、产品为蓬松型，后续用户加工相对容易。
　　干法脱挥是后处理技术的发展方向，采用干法脱挥时胶液不需要凝聚即可以进挤压机进行后处理，因此蒸汽消耗很低。国际国内工程技术人员对此进行了20多年的研究，但尚未取得实质性进展，主要是设备制造存在困难。
　　4、溶剂精制技术
　　传统的方法是采用双塔流程，即用脱水塔和脱重塔脱除轻重组分。其优点是产品质量容易控制，目前先进的技术是采用单塔流程，其优点是投资少、能耗低。

SEBS性能、用途及现状  SEBS是一种新型热塑性弹性体橡胶，在150℃高温或－60℃的低温下，其性能不发生任何改变。

SEBS还具有优异的耐老化性、可塑性、高弹性及无需硫化等特点。

SEBS是一种多用途的合成橡胶，广泛应用于高聚物改性、胶粘剂和密封材料、润滑油增黏剂、高档电缆电线的填充料和护套料、沥青改性等领域。

可制作各种软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的把手以及汽车密封条等，其边角余料可重复使用。

英国布里斯托尔AMI咨询公司的预测显示，2003至2008年间，SEBS将逐步取代现有的热塑性弹性体SBS，预计欧洲各国对SEBS的需求将以每年6.5%速度增长。

中国合成橡胶工业协会副秘书长周文荣认为，我国对SEBS的需求增速会更大。今年初，国内天然胶价格突破每吨2万元的“天价”纪录，这与国内天然胶严重短缺有关，与合成橡胶供应量偏低也有一定关系。

国际上SEBS年生产能力为15万吨左右。多年来，国内使用SEBS产品全部依赖进口，价格昂贵，其工业化生产在我国尚属空白。

岳阳石化橡胶厂具有自主知识产权的国内首套年产1万吨SEBS（氢化SBS）工业化新装置，自今年3月份在该公司一次建成开车投产至今，运行平稳，产品性能稳定，日产合格SEBS稳定在30吨以上。

这套装置是被列为国家863计划和中国石化"十条龙"重点科技攻关项目的"2万吨/年SEBS成套生产技术开发及工业应用"的一期工程。其建成投产及稳定运行，标志着中国石化合成橡胶高性能化核心技术及专项工艺技术开发取得重大进展，巴陵石化率先在国内实现了SEBS的工业化生产。这套装置同时还能生产SBS，具有多功能性。
2. 密封条
　　密封条的发展经历PVC→硫化丁苯→动态硫化EPDM/PP改性材料→SEBS/PP改性材料。与现在大量使用的EPDM/PP相比，SEBS/PP材料在价格、性能、加工性和重复利用性等方面均有较强的优势，并符合当今环保要求。目前美国等发达国家密封条多采用SEBS/PP，而国内每年用于密封条的SEBS消费量仅为1000t。为了加快SEBS在密封条领域的应用，巴陵石化开发了密封条专用SEBS牌号。预计SEBS在密封条行业的潜在用量为5000t。
3．汽车配件
　　SEBS用于汽车的零部件，在国外已得到广泛应用。国内SEBS在该领域的应用还处于起步阶段，广州联智、德国胶宝等公司正在大力推广SEBS汽车零部件。随着我国汽车工业的发展，未来两年SEBS的用量将达到4000t。
4．玩具
　　SEBS具有独特的网络结构，可以制造从邵A0度到邵D50度的各种弹性体材料；基于SEBS及其共混料的无毒害性和优秀的表面性能，SEBS非常适用于儿童玩具的生产。目前国内SEBS超软和超硬性玩具材料的市场用量在800t以上，且以每年30%的速度增长。
5．工程塑料改性
SEBS可用于PP、PE、PC、PA工程塑料的改性。欧美SEBS在PC、PA的增韧方面的用量相当大，国内在此方面的用量也在迅速上升。
6．其他
　　SEBS是无毒且不对人体产生排斥反应的医用材料的原料，已通过美国医药管理局FDA的认证。但由于乳胶价格较低以及市场对SEBS产品认识的不足，国内SEBS在医疗器械、食品包装方面的应用还处于起步阶段。随着我国对此方面管理的加强，尤其是对食品包装膜的严格立法，SEBS在此领域的消费将有一定的增长。
　　SEBS还可用于润滑油增粘、涂料、油墨和互穿网络材料、导电材料、纳米材料的制备等，国内已经开始了对SEBS应用于涂料、油墨方面的研究。据报道，在SEBS互穿网络(IPN)材料方面，主要的研究方向是SEBS与硅胶配合用于高压电器配件、医疗器械；SEBS与环氧树脂的IPN材料可用于制造超韧、超强工程材料。
　　随着人们生活水平的提高，对高档消费品的需求量增加，SEBS的消费增长很快。2004年消费量达到1.5 万t。随着SEBS为用户所接受及价格趋于合理，预计我国SEBS的市场容量在两年内将超过2万t。
加强科研合作完善产品结构
　　我国虽有SEBS产品供应市场，但应用研究仍处于起步阶段，企业应与有关科研机构合作，将产品开发、生产、应用研究以及技术服务有机结合起来，尽快开发出更多的产品，完善产品结构，努力拓展SEBS应用领域，提高企业技术服务水平，从而迅速开拓市场。

      由于国内生产能力不足，国外产品占据了大部分市场份额。因此国内企业应在不断完善产品质量的基础上，适时扩大生产规模，提高市场占有率。
SEBS具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，边角料可重使用，广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。
1) 产品特性
      SEBS是热塑性弹性体SBS的加[wiki]氢[/wiki]产物，常称为氢化SBS。这种被氢化的SBS由于具有较高含量的1，2结构，在氢化后组成为聚苯乙烯（S）—[wiki]聚乙烯[/wiki]（E）—聚丁烯—1（B）—聚苯乙烯（S），故简称为SEBS
SEBS是1974年由Shell公司首次在世界上实现工业化生产，商品名为KratonG。随着SEBS应用增长，参与SEBS开发、生产的厂商日益增多，到目前全球SEBS生产、销售能力达到20万吨，其中Shell公司11万吨/年，其余厂家生产能力共计9万吨左右。
由于SEBS中丁二烯段的碳—碳双键被氢化饱和，因而其具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能：

⑴较好的耐温性能，其脆化温度≤-60℃，最高使用温度达到149℃，在氧气气氛下其分解温度大于270℃。
⑵优异的耐老化性能，在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10[wiki]%[/wiki]，臭氧老化（38℃）100小时其性能下降小于10%。
⑶优良的电性能，其介电常数在一千赫为1.3*10-4,一兆赫为2.3*10-4；体积电阻是一分钟9*1016Ω/cm；二分钟为2*1017Ω/cm。
⑷良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性，能溶于许多常用溶剂中，其溶解度参数在7.2~9.6之间，能与多种聚合物共混，能用橡胶工业常用的油类进行充油，如白油或环烷油。

⑸无需硫化即可使用的弹性体，加工性能与SBS类似，边角料可重复使用，符合环保要求，无毒，符合美国FDA要求。

⑹比重较轻，约为0.91，同样的重量可生产出更多体积的产品。
2) 产品用途

  1.SEBS通过与聚丙烯、环烷油或氢化环烷油、白油等混合可生产邵氏硬度在A0-95的弹性体，此类弹性体有优秀的表面质感和耐候抗老化性能，可广泛用于软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的握手、密封条、电线电缆、牙刷柄及其它包覆材料等。
  2.SEBS通过化学改性或共混用于增韧尼龙（PA6）、聚碳酸酯（PC）、聚苯醚（PPO）、聚酯（PET、PBT）、聚丙烯（PP）和作塑料共混的相容剂等。
  3.SEBS可用于工程塑料的相容剂，如作PE与PS的相容剂。

  4.SEBS与聚丙烯、白油、阻燃剂等共混可用于生产电线电缆的护套或外表皮。

  5.SEBS通过与碳五等[wiki]石油[/wiki]树脂配合可用于生产高档胶粘剂、密封剂等。

  6.SEBS由于耐老化性能和耐温性能，可直接用于润滑油粘度指数稳定剂。

3）加工配方

1、生产邵氏A0~95的弹性体
根据不同要求加入PP、白油等，研究出不同性能的弹性体，可用于生产建筑密封条、汽车密封条、各种工具的包覆、电线电缆、各类软接触的玩具、医疗导管、输液管、血袋等。生产的产品具有优异的表面质感，无毒，可达到美国FDA的要求，可根据实际要求选择SEBS牌号，其中YH—503有较好的力学性能和充油性能，YH—602有良好的力学性能和加工性能，YH—601、YH—602具有较好的回弹性，同时具有优异的加工性。YH—501、YH—502具有较低的溶液粘度和可靠的内聚强度。

不同硬度弹体的基础配方如下：

a ．邵氏A0度的果冻蜡配方：

YH—502                8份
液体石蜡             5份
白油                   87份
抗氧剂                   1份
将上述原料加入反应釜中于180℃温度下搅拌20分钟即可，对于一些需要一定拉伸强度的邵氏A0度胶可将YH—502换成YH—503即可。如需提高硬度可视实际情况加入适当比例的YH—502、YH—503。
  b ．邵氏A10度弹性体配方：

YH—503或YH—601、602    25份
PP                         5份
白油                      70份
抗氧剂       1份
将上述物料经高速捏合机充油混匀，再加入双螺杆挤出机（L/D≥32）于190~230℃之间造粒即可。

c ．邵氏A20度弹性体:

YH—602             50份
白油                50份
此配方弹性、扯断强度、拉伸强度大，回弹性好，尤其是压缩变形低，适用于抗震弹性材料。

  d ．邵氏A55度弹性体：

YH—602          500份
PP                   100份
抗氧剂                1份
白油                350份
此配方特点透明、变形小，可用于医用管材。

  e ．邵氏A65度弹性体：

YH—601             350份
PP                      200份
白油                   450份
抗氧剂                1%

500%，可用于密封条。 ">此配方回弹性好，100%定伸3.0MPa,拉伸强度9.2 MPa，伸长率>500%，可用于密封条。

  f ．邵氏A75度弹性体：

YH—503             350份
PP                      250份
白油                   500份
此配方弹性体300%定伸5.2MPa、伸长率470%，可用于包覆材料。
以上配方可根据用户实际需要加入0~20份钙粉以降低成本。

2、胶粘剂
      SEBS适用于生产耐热性好、耐高温的热熔压敏胶，这种胶耐臭氧和耐紫外光性能好。
      SEBS可制造高剥离标签、胶粘带、低剥离标签、耐寒标签、冷藏标签等。SEBS胶具有以下特点：粘度低且稳定，高充油量（低成本），对表面张力小的材料（如聚烯烃）具有较好的粘接性能。
此外，SEBS在胶粘剂和密封剂领域应用还具有以下的优点：
⑴加工易操作，边角料可再利用，不要求硫化，可热熔；易与许多添加剂混合均匀；可溶于常规溶剂中，溶解速度快；固含量较高；
⑵高强力、高弹性、低温弹性较好、耐酸碱，可配制成符合要求性能的产品。具体应用如下：

a ．用于粉末模塑的胶粘剂，基础配方如下：

SEBS                   100份
ACPE—6             25份
增粘树脂             10份
季戊四醇酯    5.0份
UV吸收剂       0.3份
颜料                   3.0份
经捏合、造粒、辗压成粉料，此粘合剂易于熔融，与聚氨酯类制成的层压材料具有较高的粘接性。

b ．热稳定压敏胶粘剂：

SBS                      25份
部分氢化SBS(水解率17%) 50份
全部氢化SBS    25份
增粘剂                300份
三线油                100份
经混合制得耐温的热熔胶粘剂。

3、汽车配件
近年来，汽车向轻便、舒适的方向发展，美国等发达国家已将SEBS大量用于汽车制造工业，如仪表板、方向盘保护层、密封件、通风散热管等，它在这方面的应用与聚氨酯和聚烯烃热塑性弹性体相比较，在性能和总生产成本方面占有优势，颇具竞争力。具体应用举例如下：
a ．丙烯聚合物复合材料，用于汽车内部材料，具有良好的耐热性和抗冲性，基础配方如下：
乙烯—丙烯共聚物          60%
聚丙烯                30%
SEBS                      10%

  b ．振动吸收材料，适用于假肢、单车、汽车手柄等，基础配方如下：
油                80%
SEBS          20%

经捏合，再混以SBS，经160℃硫化40分钟，制得震动吸收材料。
4、包覆材料
用作表面保护膜，具有良好的外观和防污性，基础配方如下：
低密度聚乙烯    500份
SEBS                         100份
增粘剂                         10份
1010                         0.5份
5、塑料改性
      SEBS具有较好的耐湿、耐老化性能，加工简便，可用于PP、PBT、PC的增韧。通过接枝马来酸酐可用于增韧PA和粘接ABS，此外SEBS与PS、PE、PP等组成的复合材料，用于食品包装膜、包装壶等，这种材料具有无毒、质感好、耐紫外光、杀菌等特点。
6、道路标志[wiki]涂料[/wiki]
用SEBS与增粘树脂、颜料、非苯溶剂等混合可生产具有优异耐老化性能的道路涂料，涂料膜的内聚强度适中、柔软、附着力强。
7、润滑油增粘剂、油凝胶或果冻蜡
将SEBS加入润滑油中可以稳定润滑油的粘度，长时间的剪切、高温下性能不变；将SEBS或SEPS与大量的白油或其它油配合制成果冻蜡。
4）加工方法
      SEBS共混物可以采用注射、挤出及吹塑等热塑性加工方法制造各种物件。SEBS与SBS在产品结构方面有所不同，在加工温度也略有不同。在加工温度方面，SBS加工温度一般在150~200℃之间，而SEBS一般在190~260℃之间；SBS加工时，要求剪切速率较低，而SEBS加工时要求剪切速率较高；注塑成型时，SBS一般采用适中的剪切速率，挤出成型一般采用低压缩比的螺杆，而SEBS加工时，宜采用高注塑率和高压缩比的螺杆。

SEBS具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，边角料可重使用，广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能：
⑴较好的耐温性能，其脆化温度≤-60℃，最高使用温度达到149℃，在氧气气氛下其分解温度大于270℃。
⑵优异的耐老化性能，在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%，臭氧老化（38℃）100小时其性能下降小于10%。
⑶优良的电性能，其介电常数在一千赫为1.3*10-4,一兆赫为2.3*10-4；体积电阻是一分钟9*1016Ω/cm；二分钟为2*1017Ω/cm。
⑷良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性，能溶于许多常用溶剂中，其溶解度参数在7.2~9.6之间，能与多种聚合物共混，能用橡胶工业常用的油类进行充油，如白油或环烷油。
⑸无需硫化即可使用的弹性体，加工性能与SBS类似，边角料可重复使用，符合环保要求，无毒，符合FDA要求。
⑹比重较轻，约为0.91，同样的重量可生产出更多体积的产品。
产品用途
1.SEBS通过与聚丙烯、环烷油或氢化环烷油、白油等混合可生产邵氏硬度在A0-95的弹性体，此类弹性体有优秀的表面质感和耐候抗老化性能，可广泛用于软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的握手、密封条、电线电缆、医疗[wiki]设备[/wiki]、牙刷柄及其它包覆材料等。
2.SEBS通过化学改性或共混用于增韧尼龙（PA6）、聚碳酸酯（PC）、聚苯醚（PPO）、聚酯（PET、PBT）、聚丙烯（PP）和作塑料共混的相容剂等。
3.SEBS可用于工程塑料的相容剂，如作PE与PS的相容剂。
4.SEBS与聚丙烯、白油、阻燃剂等共混可用于生产电线电缆的护套或外表皮。
5.SEBS通过与碳五等石油树脂配合可用于生产高档胶粘剂、密封剂等。
6.SEBS由于耐老化性能和耐温性能，可直接用于润滑油粘度指数稳定剂。

SEBS制作流程：
1、向已经净化的单体溶液中加入引发剂，引发反应；
2、根据分子结构的设计要求，一次加入第二单体、第三单体；
3、汽提出其中的溶剂；
4、汽提出的胶块干燥、包装。
以上说的都是实验室的。我做实验那会儿，岳化、燕山石化还没计划做SBS呢。

gejunyan1213 · 发表于 2013-3-29 14:47:31

有书吗？？？？？

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[技术] SBS 制作流程，生产装置

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