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摘要:橡膠工藝技術的發展,各種合成橡膠研發出來并應用領域發揮作用,促使橡膠制品越來越豐富。樹脂橡膠制品中,質量優良的就是乙丙橡膠。這種橡膠的基本單體是乙烯、丙烯,經過化學處理之后成為共聚橡膠。與其它合成橡膠相比較,乙丙橡膠在性能上的優勢有很多,所以,乙丙橡膠的需求率是很高的。本論文針對乙丙橡膠的生產工藝及其特點展開研究。
關鍵詞:乙丙橡膠;生產工藝;特點
催化劑Zieg1er一Natta研發之后,乙丙橡膠應運而生。聚乙烯、聚丙烯相繼出現之后,共聚橡膠問世。這種基本單體為乙烯和丙烯的橡膠可以劃分為兩類,即二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠。二元乙丙橡膠是乙烯和丙烯共聚而成;三元乙丙橡膠是乙烯和丙烯共聚而成而成,其中還添加了一定量的非共軛二烯烴。乙丙橡膠的工業生產工藝具體如下。
1溶液聚合工藝的技術狀況和技術特點
1.1溶液聚合工藝的技術狀況
溶液聚合工藝具有熔結性,溶解單體與催化劑體系發生均相反應,所采用的催化劑體系為V—A1,此時為30攝氏度至50攝氏度的聚合溫度,0.4兆帕—0.8兆帕的聚合壓力[1]。在反應產物中所存在的聚合物,質量分數介于8%至10%之間。溶液聚合工藝中,整個的工序包括準備原材料、配制化學品、聚合反應、脫除催化劑、溶劑回收、凝聚處理、干燥處理、產品包裝。
1.2溶液聚合工藝的技術特點
溶液聚合工藝的技術已經相對成熟,而且具有穩定的操作性能。在乙丙橡膠的工業生產中,溶液聚合工藝是重要對技術。溶液聚合工藝技術產品很多,也有很多的牌號,產品質量很均勻,其中含有少量的灰分,具有廣泛的應用范圍。采用這種工藝技術制作的產品具有良好的絕緣性能[2]。但是,由于在溶劑中完成聚合,就會使得傳質傳熱存在著局限性。在反應產物中所存在的聚合物,質量分數介于6%至9%之間,具有很低的聚合效率。將回收的溶劑進行精制,不僅具有很長的生產流程,而且還需要應用多種設備,資金投入高,使得精制的成本也比較高。
2懸浮聚合工藝的技術狀況和技術特點
2.1懸浮聚合工藝的技術狀況
懸浮聚合工藝的原理是,共聚反應中,丙烯具有比較低的活性,在液態丙烯中,乙烯溶解后產生聚合反應。在該工藝中,丙烯是作為單體存在的,同時也被看作是反應介質,通過本身蒸發使得反應溫度得到控制,由此使得反應壓力得到維持。共聚物生成之后,不會與液態丙烯融合,而是作為細粒淤漿呈現出懸浮狀態。
2.2懸浮聚合工藝的技術特點
聚合產物與丙烯之間不相溶,體系具有很低的粘稠度,使得轉化率有所提高。在反應產物中所存在的聚合物,質量分數介于30%至35%之間,具有很高的聚合效率。與溶液法相比較,其生產能力可以達到五倍之多。懸浮聚合工藝的流程簡單,資金投入量少,對于有分子量的產品生產,就可以使用這種工藝技術[3]。但是,在應用中,懸浮聚合工藝也存在著不足,即聚合物中將殘留催化劑進行脫離是很難的,其具有很好高的灰分。聚合物是懸浮粒子,與液態丙烯不相溶,如果聚合物具有很高的濃度,就會產生凝膠狀,容易導致管道堵塞。
3氣相聚合工藝的技術狀況和技術特點
3.1氣相聚合工藝的技術狀況
乙丙橡膠生產中,氣相聚合工藝產品所占有的比例不超過10%,要經過聚合環節、分離凈化、產品包裝。氣相聚合中,乙烯為60%的質量分數,丙烯為35%的質量分數,將氮氣、氫氣、炭黑溶入其中,共同加入到流比床反應器中,在50攝氏度至65攝氏度的溫度環境下,2.07千帕的壓力環境下,經過壓縮之后,流入到循環氣冷卻器中將反應器去除,與新鮮原料氣混合之后回到反應器當中。
3.2氣相聚合工藝的技術特點
氣相聚合工藝的流程短,無需稀釋劑或者是溶劑,也不需要回收溶劑進行精制,沒有三暖排放的現象,因此不會污染環境。但是,氣相聚合工藝產品為黑色,缺乏通用性。這些黑色的物質就是炭黑,是為了防止聚合物的粘稠度過高。
4結語
綜上所述,懸浮聚合工藝生產中,不僅運行的流程比較短,而且資金的投入量也相對較低,但是,產品所具備的性能不夠突出,應用領域缺乏廣泛性。所以,當前懸浮聚合工藝應用不夠廣泛,更多的企業選擇使用溶液聚合工藝。在氣相聚合工藝產品有炭黑存在,這使其使用范圍受到限制。但是,在運行中,工藝流程比較短,生產中不會產生大量的污染物,由此降低了生產成本,生態環境也得到了保護。溶液聚合工藝的應用,在合成橡膠工業中是具有變革性的。從長遠的角度而言,其將具有良好的發展前景。溶液聚合工藝將會結合聚丁二烯橡膠氣使用,對合成橡膠生產技術具有一定的導向性。
參考文獻:
[1]祁俊.釩系溶液聚合法乙丙橡膠生產工藝技術分析[J].石化技術,2013(03):58—61.
[2]李紹芬.反應工程[M].北京:化學工程出版社,2014:104—108.
[3]趙秀清.合成乙丙橡膠的生產工藝特點及其技術經濟分析[J].石化技術,2014(10):57—58.
作者:呂苗;韓杰 單位:陜西延長石油延安能源化工有限責任公司