試論乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)

呂苗 韓杰(陜西延長(zhǎng)石油延安能源化工有限責(zé)任公司，陜西 延安 727500)

試論乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)

呂苗 韓杰(陜西延長(zhǎng)石油延安能源化工有限責(zé)任公司，陜西 延安 727500)

橡膠工藝技術(shù)的發(fā)展，各種合成橡膠研發(fā)出來(lái)并應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用，促使橡膠制品越來(lái)越豐富。樹(shù)脂橡膠制品中，質(zhì)量?jī)?yōu)良的就是乙丙橡膠。這種橡膠的基本單體是乙烯、丙烯，經(jīng)過(guò)化學(xué)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(yōu)勢(shì)有很多，所以，乙丙橡膠的需求率是很高的。本論文針對(duì)乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)展開(kāi)研究。

乙丙橡膠；生產(chǎn)工藝；特點(diǎn)

催化劑Zieg1er一Natta研發(fā)之后，乙丙橡膠應(yīng)運(yùn)而生。聚乙烯、聚丙烯相繼出現(xiàn)之后，共聚橡膠問(wèn)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(yè)生產(chǎn)工藝具體如下。

1 溶液聚合工藝的技術(shù)狀況和技術(shù)特點(diǎn)

1.1 溶液聚合工藝的技術(shù)狀況

溶液聚合工藝具有熔結(jié)性，溶解單體與催化劑體系發(fā)生均相反應(yīng)，所采用的催化劑體系為V—A1，此時(shí)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(yīng)產(chǎn)物中所存在的聚合物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于8%至10%之間。溶液聚合工藝中，整個(gè)的工序包括準(zhǔn)備原材料、配制化學(xué)品、聚合反應(yīng)、脫除催化劑、溶劑回收、凝聚處理、干燥處理、產(chǎn)品包裝。

1.2 溶液聚合工藝的技術(shù)特點(diǎn)

溶液聚合工藝的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，而且具有穩(wěn)定的操作性能。在乙丙橡膠的工業(yè)生產(chǎn)中，溶液聚合工藝是重要對(duì)技術(shù)。溶液聚合工藝技術(shù)產(chǎn)品很多，也有很多的牌號(hào)，產(chǎn)品質(zhì)量很均勻，其中含有少量的灰分，具有廣泛的應(yīng)用范圍。采用這種工藝技術(shù)制作的產(chǎn)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(huì)使得傳質(zhì)傳熱存在著局限性。在反應(yīng)產(chǎn)物中所存在的聚合物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于6%至9%之間，具有很低的聚合效率。將回收的溶劑進(jìn)行精制，不僅具有很長(zhǎng)的生產(chǎn)流程，而且還需要應(yīng)用多種設(shè)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(shù)狀況和技術(shù)特點(diǎn)

2.1 懸浮聚合工藝的技術(shù)狀況

懸浮聚合工藝的原理是，共聚反應(yīng)中，丙烯具有比較低的活性，在液態(tài)丙烯中，乙烯溶解后產(chǎn)生聚合反應(yīng)。在該工藝中，丙烯是作為單體存在的，同時(shí)也被看作是反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)本身蒸發(fā)使得反應(yīng)溫度得到控制，由此使得反應(yīng)壓力得到維持。共聚物生成之后，不會(huì)與液態(tài)丙烯融合，而是作為細(xì)粒淤漿呈現(xiàn)出懸浮狀態(tài)。

2.2 懸浮聚合工藝的技術(shù)特點(diǎn)

聚合產(chǎn)物與丙烯之間不相溶，體系具有很低的粘稠度，使得轉(zhuǎn)化率有所提高。在反應(yīng)產(chǎn)物中所存在的聚合物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(chǎn)能力可以達(dá)到五倍之多。懸浮聚合工藝的流程簡(jiǎn)單，資金投入量少，對(duì)于有分子量的產(chǎn)品生產(chǎn)，就可以使用這種工藝技術(shù)[3]。但是，在應(yīng)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(jìn)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(tài)丙烯不相溶，如果聚合物具有很高的濃度，就會(huì)產(chǎn)生凝膠狀，容易導(dǎo)致管道堵塞。

3 氣相聚合工藝的技術(shù)狀況和技術(shù)特點(diǎn)

3.1 氣相聚合工藝的技術(shù)狀況

乙丙橡膠生產(chǎn)中，氣相聚合工藝產(chǎn)品所占有的比例不超過(guò)10%，要經(jīng)過(guò)聚合環(huán)節(jié)、分離凈化、產(chǎn)品包裝。氣相聚合中，乙烯為60%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，丙烯為35%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將氮?dú)?、氫氣、炭黑溶入其中，共同加入到流比床反?yīng)器中，在50攝氏度至65攝氏度的溫度環(huán)境下，2.07千帕的壓力環(huán)境下，經(jīng)過(guò)壓縮之后，流入到循環(huán)氣冷卻器中將反應(yīng)器去除，與新鮮原料氣混合之后回到反應(yīng)器當(dāng)中。

3.2 氣相聚合工藝的技術(shù)特點(diǎn)

氣相聚合工藝的流程短，無(wú)需稀釋劑或者是溶劑，也不需要回收溶劑進(jìn)行精制，沒(méi)有三暖排放的現(xiàn)象，因此不會(huì)污染環(huán)境。但是，氣相聚合工藝產(chǎn)品為黑色，缺乏通用性。這些黑色的物質(zhì)就是炭黑，是為了防止聚合物的粘稠度過(guò)高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，懸浮聚合工藝生產(chǎn)中，不僅運(yùn)行的流程比較短，而且資金的投入量也相對(duì)較低，但是，產(chǎn)品所具備的性能不夠突出，應(yīng)用領(lǐng)域缺乏廣泛性。所以，當(dāng)前懸浮聚合工藝應(yīng)用不夠廣泛，更多的企業(yè)選擇使用溶液聚合工藝。在氣相聚合工藝產(chǎn)品有炭黑存在，這使其使用范圍受到限制。但是，在運(yùn)行中，工藝流程比較短，生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，由此降低了生產(chǎn)成本，生態(tài)環(huán)境也得到了保護(hù)。溶液聚合工藝的應(yīng)用，在合成橡膠工業(yè)中是具有變革性的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度而言，其將具有良好的發(fā)展前景。溶液聚合工藝將會(huì)結(jié)合聚丁二烯橡膠氣使用，對(duì)合成橡膠生產(chǎn)技術(shù)具有一定的導(dǎo)向性。

[1]祁俊.釩系溶液聚合法乙丙橡膠生產(chǎn)工藝技術(shù)分析[J].石化技術(shù)，2013（03）:58—61.

[2]李紹芬.反應(yīng)工程[M].北京:化學(xué)工程出版社,2014:104—108.

[3]趙秀清.合成乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].石化技術(shù)，2014（10）:57—58.