乙丙橡膠合成工藝

乙丙橡膠1、 簡介乙丙橡膠，有機化合物制品，是橡膠制品工業(yè)中一項極為重要的原材料，有多種良好的理化特性。乙丙橡膠又可分為二元乙丙、三元乙丙、改性乙丙和熱塑性乙丙。而三元乙丙橡膠（EPDM）已在汽車密封條行業(yè)中得到廣泛的應用。2003年中國合成橡膠用量達113萬噸左右，其中三元乙丙橡膠用量為2.04萬噸，僅占合成橡膠用量的1.8%。世界合成橡膠生產(chǎn)能力增長變緩，乙丙橡膠生產(chǎn)量和使用量雖有一定的增長，但增長速度不大，年均增長3.8%左右。國內(nèi)乙丙橡膠消耗增長量也不大，根據(jù)預測，2004年三元乙丙橡膠在汽車配件（不含輪胎制品）中的應用僅為1萬T.2萬噸。但三元乙丙橡膠在中國車用橡膠密封條產(chǎn)品生產(chǎn)中已成為主體材料，其開發(fā)和應用都有著廣闊的市場前景。2、 聚合體系的組成。乙烯外觀與性狀：無色氣體，略具烴類特有的臭味，少量乙烯具有淡淡的甜味。熔點（°C）：-169.4沸點（°C）：-103.9相對密度（水=1）：0.61相對蒸氣密度（空氣=1）: 0.98飽和蒸氣壓（kPa）: 4083.40（0C）燃燒熱（kj/mol）：1409.6臨界溫度（°C）： 9.2臨界壓力（MPa）: 5.04辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：無資料引燃溫度（°C）：425 爆炸上（下）限%（V/V）:36.0，2.7溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚，CC14等有機溶劑。主要用途：自身加成制聚乙烯、聚氯乙烯、醋酸等，還可用來催熟水果。丙烯外觀與性狀：無色、有烴類氣味的氣體。熔點（°C）：-191.2 沸點（°C）：-47.72相對密度（水=1）：0.5相對蒸氣密度（空氣=1）：1.48 飽和蒸氣壓（kPa）：602.88（0C）燃燒熱（kj/mol）：2049臨界溫度（K）：364.75臨界壓力（MPa）：4.550閃點（°C）：-108 弓I燃溫度（°C）：455爆炸上（下）限%（V/V）：11.7，2.0溶解性：溶于水、乙醇。主要用途：用于制丙烯腈、環(huán)氧丙烷、丙酮等。第三單體：乙叉降冰片烯、雙環(huán)戊二烯、1，4-己二烯。3、 配方硬度57三元乙丙橡膠配方原材料名稱三元乙丙膠100拉伸強度（Mpa）13硫磺0.5扯斷伸長率（％）520過氧化二異丙苯（DCP）6.5永久變形（％）7硬脂酸1.5硬度（邵氏）57高耐磨碳黑20撕裂強度（KN/m）半補強碳黑20

脆性溫度凡士林/防老劑D5/1.5硬度65三元乙丙橡膠配方原材料名稱三元乙丙膠100拉伸強度（Mpa）8.8促進劑M0.5扯斷伸長率（％）478促進劑TMTM1.5永久變形（％）22硫磺1.5硬度（邵氏）65氧化鋅5撕裂強度（KN/m）28硬脂酸1脆性溫度-70高耐磨碳黑8050#機油50硬度70三元乙丙橡膠配方原材料名稱三元乙丙膠100拉伸強度（Mpa）13.5扯斷伸長率（％）350聚苯硫醚10永久變形（％）8硫磺0.3硬度（邵氏）70氧化鋅5撕裂強度（KN/m）28硬脂酸1脆性溫度-65高耐磨碳黑50DCP3.5硬度75三元乙丙橡膠配方原材料名稱

三元乙丙膠100拉伸強度（Mpa）15.8扯斷伸長率（％）264防老劑22460.5永久變形（％）4海泊隆-205硬度（邵氏）75氧化鋅5撕裂強度（KN/m）三氧化二睇5高耐磨碳黑70DCP4硬度80三元乙丙橡膠配方原材料名稱三元乙丙膠100拉伸強度（Mpa）18.5促進劑DM2扯斷伸長率（％）150促進劑T T1.5永久變形（％）7硫磺0.5硬度（邵氏）80氧化鋅5撕裂強度（KN/m）28硬脂酸1高耐磨碳黑70硬度82三元乙丙橡膠配方原材料名稱三元乙丙膠100拉伸強度（Mpa）20.4促進劑DM0.5扯斷伸長率（％）205促進劑TMTD1.5脆性溫度-62永久變形（％）3硫磺1.5硬度（邵氏）82氧化鋅5

撕裂強度（KN/m）28硬脂酸0.5氧化鎂5100%頂伸強度MPa85高耐磨碳黑804、原理反應方程式:, , CH3催化劑 1.—(CH2―-CH2)rn(CH—CH2)nEPM共聚物ICH2=CH2+CH=CH2乙烯 丙烯二烯烴I催化劑二烯烴I催化劑CH2=CH2+CH=CH2+CH3I（CH2―-CH2）m—（CH—CH2）n—（二烯烴）y反應機理：以乙烯、丙烯為單體，用釩-鋁配合物為引發(fā)劑，其聚合機理屬于配位離子型聚合反應。聚合時，首先是單體上雙鍵的n電子在引發(fā)劑活性中心的空位上進行絡合，由于R-V鍵變?nèi)?，以致斷裂，單體分子插入R-V鍵，鏈的增長按這個方式不斷重復進行。5、聚合工藝過程溶液法：將處理過的單體按比例加入，并在聚合過程中保持恒定。再吹進攪拌著的溶劑使之達到飽和狀態(tài)，此時加入引發(fā)劑開始反應。在連續(xù)的各聚合釜入口處連續(xù)加入一定組成的單體和引發(fā)劑，使反應體系處于飽和狀態(tài)。反應溫度為38°C，壓力為1.4-1.7MPa?經(jīng)過一定的停留時間后，混合物料進入混合器，加入防老劑等，經(jīng)兩次閃蒸，蒸出的單體回收后循環(huán)利用，余下的混合物經(jīng)洗滌、凝聚、篩分等過程，將溶劑回收循環(huán)使用，分離出引發(fā)劑殘渣，包裝。橡膠擠出干燥。懸浮法：按一定比例將乙烯、丙烯、亞乙基降冰片烯單體混合物和引發(fā)劑各組分，分別由聚合釜底部進料，將聚合溫度控制在10C，壓力為0.98MPa，聚合熱由單體蒸發(fā)移出，蒸出的乙烯、丙烯由聚合釜上部排出，在分離器中與夾套的膠粒分離，再經(jīng)換熱器，收集在貯槽中。氣相經(jīng)壓縮機壓縮后在換熱器中冷凝，液相送入原料單體管線，氣相返回聚合釜，氫氣相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑在分離器前加入。含聚合物30%（質(zhì)量分數(shù)）的懸浮液由聚合釜底部導出，送到脫引發(fā)劑裝置。在強化混合器內(nèi)加入水使引發(fā)劑分解。在洗滌塔中使油相與水相逆流接觸，在0.78MPa條件下脫除未反應的的單體乙烯、丙烯。脫除的單體一次經(jīng)濕式分離器、空氣冷卻器、水冷凝器、鹽水冷凝器后的冷暖液和氣相混合物，分別回收丙烯、乙烯和不凝氣。脫除單體的水-膠液用泵送入二段脫氣塔，在130C和0.19MPa條件下脫除殘余的單體。脫氣塔用噴射泵送來的蒸汽直接加熱，有脫氣塔頂部出來的氣相產(chǎn)物進入一段脫氣塔的底部。脫氣后的水-膠液用泵送入緩沖槽除去水蒸氣，此蒸汽經(jīng)噴射泵作為二段脫氣塔的部分熱源。緩沖槽的水-膠液送入中和塔。膠料經(jīng)塔底導出。經(jīng)脫水干燥6、工藝流程圖丙堀乙烯第三單倨2：i01^TW成足EPR卄,更息單韓貓壞未反應單高沸點輛用至貯講T?京1?慶引富刑ii 1丙堀乙烯第三單倨2：i01^TW成足EPR卄,更息單韓貓壞未反應單高沸點輛用至貯講T?京1?慶引富刑ii 15N?0Hti栄CDn8T2fi1ooC3Or*Qh *O-iJ*-Ch2^11136 36I26nr39￡0國1丄r呂溶液盪合比產(chǎn)三元己丙機膠的工藝淹程I—謁螞干無胖圧_丙烤貯flfr3f4.17,19.21,q7,50.32,53-^^S；r.10,15.22.24.40, 7.11.26-^^器曲一］aOH綁杭蓋泮一忖&QH亡曲l蛙一乙律撫療塔；山一狀淡析器；柚，然一活隸凰門&_舉給老：吩"干闞朗.；

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務1釘邊②島一果；⑷一廉或器汀L 毀黑吒塔*1—逛式井離羽；14—空吒掙卻痛:15—二段脫氣塔；16—朮禪籬器11丁一嘆射泵門3—鞍沖惓匸卸一桂*■冷艇辭訶？一甲和皓7、用途?汽車工業(yè)乙丙橡膠在汽車制造行業(yè)中應用量最大，主要應用于汽車密封條、散熱器軟管、火花塞護套、空調(diào)軟管、膠墊、膠管等。在汽車密封條行業(yè)中,主要利用EPDM的彈性、耐臭氧、耐候性等特性，其ENB型的EPDM橡膠已成為汽車密封條的主體材料，國內(nèi)生膠年消耗量已超過1萬噸，但由于品種關系，其一半還依靠進口。由于熱塑性三元乙丙橡膠EPDM/PP強度高、柔性好、涂裝光澤度高、易回收利用的特點，在國內(nèi)外汽車保險杠和汽車儀表板生產(chǎn)中已作為主導材料。預計到2010年僅汽車保險杠和儀表板兩項產(chǎn)品，EPDM/PP的國內(nèi)年用量可達4.5萬噸。此類產(chǎn)品的回收利用主要采用的工藝方法是：先去掉產(chǎn)品表面的涂料-粉碎-清洗-再造粒-添加新料后生產(chǎn)新產(chǎn)品。這樣在保險杠和儀表板生產(chǎn)中，就能節(jié)約大量原材料取得較好的經(jīng)濟效益。目前，我國乙丙橡膠在汽車工業(yè)中的用量占全國乙丙橡膠總用量的42%-44%，其中還不包括船舶、列車和集裝箱密封條的乙丙橡膠用量。因乙丙橡膠的粘接性能不好，在汽車輪胎行業(yè)中在大量用料的輪胎主體和胎面部位上無法推廣使用乙丙橡膠，只在內(nèi)胎、白胎側、胎條等部位少量使用乙丙橡膠。?建筑行業(yè)由于乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐水性、耐熱耐寒性和耐候性，又有施工簡便等特點，因此乙丙橡膠在建筑行業(yè)中主要用于塑膠運動場、防水卷材、房屋門窗密封條、玻璃幕墻密封、衛(wèi)生設備和管道密封件等。乙丙橡膠在建筑行業(yè)中用量最大的還數(shù)塑膠運動場和防水卷材，就國內(nèi)用量而言已占乙丙橡膠總用量的26%-28%。用EPDM生產(chǎn)的防水卷材已逐漸代替其他材料（如CMS）制作的防水卷材，尤其是用于地下建筑的防水卷材。.電氣和電子行業(yè)在電氣和電子行業(yè)中主要利用乙丙橡膠的優(yōu)良電絕緣性、耐候性和耐腐蝕性，在許多電氣部件中采用了此類橡膠。例如用乙丙橡膠生產(chǎn)電纜，尤其是海底電纜用EPDM或EPDM/PP代替了PVC/NBR制作電纜的絕緣層，電纜的絕緣性能和使用壽命有了大幅度提高。在變壓器絕緣墊、電子絕緣護套方面也大量采用了乙丙橡膠制作。除上述外，乙丙橡膠在日常生活用品、體育器材、機械化工設備、潤滑油改性和各種橡膠制品生產(chǎn)領域中均有應用。8、參考文獻侯文順?高聚物生產(chǎn)技術[M].高