、、、橡膠的種類(lèi)性能和用途橡膠的種類(lèi)性能和用途、由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對(duì)各種極性化學(xué)品如醇、酸、堿、氧化劑、制冷（）ISO/TO76204001-4級(jí)表示其作用程度。腐蝕性化學(xué)品對(duì)橡膠性能的影響:等級(jí)體積溶脹率/%硬度降低值對(duì)性能影響1＜10＜10輕微或無(wú)210-20＜20較小330-60＜30中等4＞60＞30嚴(yán)重4、耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并估優(yōu)于其耐熱性。在230℃過(guò)熱蒸汽中，近100h后外觀無(wú)變化。而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經(jīng)歷較短時(shí)間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。5、耐過(guò)熱水性能TMTD12515個(gè)月后，力學(xué)性能變化甚小，體積膨脹0.3%。6、電性能乙丙橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性7、彈性由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無(wú)極性取代基8、粘接性乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)缺少活性基團(tuán)，內(nèi)聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。乙丙橡膠改性品種2050年代初開(kāi)發(fā)成功以來(lái)，世界上又出現(xiàn)（如EPDM/P了眾多的品種和品級(jí)。改性乙丙橡膠主要是將乙丙橡膠進(jìn)行溴化、氯化、磺化、順酐化、馬來(lái)酸酐化、有機(jī)硅改性、尼龍改性等。乙丙橡膠還有接枝丙烯腈、丙烯酸酯等。多年來(lái)，采用溴化乙丙橡膠是在開(kāi)煉機(jī)上以經(jīng)溴化劑處理而成。溴化后乙丙氯化乙丙橡膠是將氯氣通過(guò)三元乙丙橡膠溶液中而制成丙烯腈接枝的乙丙橡膠以甲苯為溶劑，過(guò)氯化苯甲醇為引發(fā)劑，在80℃下使丙烯腈接-26的耐油性，具有較好的物理機(jī)械性能和加工性能。熱塑性乙丙橡膠是以三元乙丙橡膠為主體與聚丙烯進(jìn)行混煉。同時(shí)使乙除此之外，改性乙丙橡膠還有氯磺化乙丙商榷、丙烯酸酯接枝乙丙橡膠等。氟橡膠特性及用途氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子含有氟原子、并能進(jìn)行硫化的一類(lèi)合成高分子彈性體。、對(duì)大氣的突出品種：氟橡26、氟橡膠246、氟橡膠T“O型圈及其它密封件。氟橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學(xué)藥品侵蝕的特性，是現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭、宇是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。最早的氟橡膠為1948年美國(guó)DuPont公司試制出的聚氟代-1.3-丁二烯及其與苯乙烯、丙烯等的共聚體，但性能并不比氯丁橡膠、丁橡膠突出，而且價(jià)格昂貴，沒(méi)有實(shí)際工業(yè)價(jià)值。氟橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學(xué)藥品侵蝕的特性，是現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭、宇氟橡膠（fluororubber）是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。1948DuPont-2-氟代-1.3-丁二烯及其與苯乙烯、丙烯等的共聚體，但性能并不比氯丁橡膠、丁橡膠突出，而且價(jià)格昂貴，沒(méi)有實(shí)際工業(yè)價(jià)值。50Thiokol公司開(kāi)發(fā)了一種低溫性好，耐強(qiáng)氧化劑的二元亞硝基中國(guó)從1958年開(kāi)始也開(kāi)發(fā)了多種氟橡膠，主要為聚烯烴類(lèi)氟橡膠，如23型、26型、246型以及亞硝基類(lèi)氟橡膠；隨后又發(fā)展了較新品種的四丙氟橡膠、全氟醚橡膠、氟化磷橡主要性能化學(xué)穩(wěn)定性佳26型氟橡23型26型相似，且更有獨(dú)特之處，它耐強(qiáng)氧化性的無(wú)機(jī)酸如發(fā)煙硝酸、濃硫2698%HNO32713%~15%。耐高溫性?xún)?yōu)異26-41氟膠在250℃26-41300℃×100小時(shí)空氣熱26-41300℃×100246100%90~9524635016小時(shí)之后保持良好彈性，400110400110分鐘之后，含有噴霧炭黑、熱裂法炭黑或碳纖維的膠料伸長(zhǎng)率上升約1/2~1/31/2左右，仍保持23-11200耐老化性能好VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人滿(mǎn)意，在臭氧濃度為0.01%45天作用沒(méi)有明顯龜裂。23型氟橡膠的耐天候老化、耐臭氧性能也極好。真空性能極佳26型氟橡膠具有極好的真空性能。246氟橡膠基本配方的硫化膠真空放氣率僅為37×10-6乇升/秒．厘米2。246型氟橡膠已成功應(yīng)用在10-9乇的真空條件下。機(jī)械性能優(yōu)良2610~20MPa之間，扯150~350%3~4KN/m2315.0~25MPa200%~600%2~7MPa之間。一般地，氟橡膠在高溫下的壓縮永久變形大，但是如果以相同條件比較，如從150℃下的同等時(shí)間的壓縮永久變形來(lái)看，26200℃×24小時(shí)下的壓縮變形相當(dāng)于丁橡150℃×24小時(shí)的壓縮變形。電性能較好2326型橡膠可在低頻低壓下使用。透氣性小氟橡膠對(duì)氣體的溶解度比較大低溫性能不好氟橡膠的低溫性能不好，這是由于其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)所致，如23-11Tg＞0℃。實(shí)際使用的氟橡膠低溫性能通常用脆性溫度及壓縮耐寒系數(shù)來(lái)表示耐輻射性能較差氟橡膠的耐輻射性能是彈性體中比較差的一種，26型橡膠輻射作用后表現(xiàn)為交聯(lián)效應(yīng)，232465×107侖的劑量下性能劇1×1071~320%30%~50%，2461×1075×107侖。重點(diǎn)應(yīng)用典型應(yīng)用200℃~250℃下長(zhǎng)期工作，在300并下短期工作，其工作壽命可與發(fā)動(dòng)機(jī)返修壽命相同，達(dá)1000~5000飛行小時(shí)（時(shí)間5~10年；用于化學(xué)工業(yè)時(shí)，可密封無(wú)機(jī)酸（如14067%70℃的濃鹽酸，并℃下30%的硝酸，有機(jī)溶劑（如氯代烴、苯、高芳烴汽油）及其它有機(jī)物（如丁二烯、苯乙烯、丙烯、27℃下的脂肪酸等；用于深井采油時(shí)，可承受14℃和420個(gè)大氣壓的苛刻工作條件；用于過(guò)熱蒸汽密封件時(shí)，可在160~170℃的蒸汽介質(zhì)中長(zhǎng)期工作。在單晶硅的生產(chǎn)中，常用氟橡膠密封件以密封高溫—三氯氫硅、四氯化硅、砷化鎵、三120℃的鹽酸等。在高真空應(yīng)用方面，當(dāng)飛行高度在200~300Km時(shí)，氣壓為13310-6P10-6mmH，643Km133×10-7Pa（10-7mmHg）以下，在這種高真空中只有氟橡膠能夠應(yīng)用。一般在高真空或超高真空裝置246200℃~250℃高溫老化，因此成為高真空設(shè)備及宇宙飛行器中最主要的橡膠材料。（如氯化烴及其它氯化物的輸送、布，能耐300℃的高溫和耐化學(xué)腐蝕。芳綸布涂氟膠后，可以制作石油化工廠耐高溫、耐酸鹼類(lèi)儲(chǔ)罐間的連接伸縮管（兩端可有金屬法蘭連接，可承受高壓力、高溫度和介質(zhì)腐蝕，23型、四丙型氟橡膠主要用作耐酸、耐特殊化學(xué)品的腐蝕性密封場(chǎng)合。羥基亞硝基氟橡（N2O4）的型圈、膠囊、閥尹疇各類(lèi)密封件等。G型系列氟橡膠制作的密封件具有使用E等氟橡膠無(wú)法達(dá)到的耐高溫蒸汽型氟橡膠、氯化磷橡膠、全氟醚橡膠等更具蝕性，在軍工尖端技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用?！?zhàn)?，耐燃料油性能突出，可?00℃左右的油中使用，被用減震材料，耐溫達(dá)204℃，浸漬氟膠乳液的石棉纖維布，可制成石棉膠板，用于耐高溫、耐燃燒和耐化學(xué)腐蝕性的場(chǎng)合。汽車(chē)工業(yè)”，它能使多種烴類(lèi)橡膠軟化或硬化。1C的滲透率:合成橡膠種類(lèi)Mg/秒/m^2g/日/m^2低腈含量丁腈橡膠（含腈21%）19.861715高腈含量丁腈橡膠（含腈45%）0.85732.221901.6714466%的氟橡膠0.0262.270%的氟橡膠0.0262.2密封箱蒸發(fā)量測(cè)定）試驗(yàn)合格。氟橡膠對(duì)烴類(lèi)的滲透有極優(yōu)良的阻隔性（表，在燃油膠管結(jié)構(gòu)中覆以氟橡膠層，即可減少烴的滲透量。-40℃~150℃的溫度范圍功能正常。但是氟橡膠隨含氟量的增加耐低溫性能劣化（玻璃化溫度上升-4℃下性能正常的制品，需要對(duì)耐寒汽車(chē)行業(yè)都密切關(guān)注燃料的甲醇化，都急切地開(kāi)展可能適應(yīng)任何燃料的FFV（FlexibleFuelFFV化尤為迫切。甲醇與汽油混合時(shí)，氟橡膠的體積溶脹約為10%左右。但單就甲醇而言，由于氟含量不同，氟橡膠的體積溶脹差別就很大。氟量為66%的情況下體積溶脹將顯著增大。這可認(rèn)為是由于低溫下氫鍵產(chǎn)生的甲醇結(jié)合體與66%SP值接近所致。丁腈橡膠的特性及用途丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液共聚而成的聚合物PVCPVC研發(fā)歷史丁睛橡膠是目前用量最大的一種特殊合成橡膠，是以丁二烯和丙烯腈為單體經(jīng)乳液共聚生產(chǎn)規(guī)模2000年世界NBR生產(chǎn)能力約為610kt/a，占合成橡膠總生產(chǎn)能力的4.7％。1996～2000年世界NBR消耗量年均增長(zhǎng)2.9％。生產(chǎn)技術(shù)NBR3套生產(chǎn)裝置，其中l(wèi)30kt/aZeon15kt/a軟膠裝置于2000年42000年我國(guó)合成橡膠需求量約占合成橡膠市場(chǎng)總量的43～38ktlO.8kt。產(chǎn)品應(yīng)用(NBR)分子鏈上帶有極性腈基基團(tuán)，賦予其耐油、耐熱老化等優(yōu)異性能，具有較寬的使用溫度范圍；主要用于制作耐油橡膠制品，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)3％。研發(fā)趨勢(shì)NBR性能更加符合不同用途制品的要求，各國(guó)都相繼開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了具有特殊性能的NBR（HNBPNB（XNB、NBR產(chǎn)品形成了系列化、功能化。丁腈橡膠特性介紹nitrilebutadienerubber簡(jiǎn)稱(chēng)NBR)、(％)有42～46、36～4131～3525～30、18～24但耐寒性則相應(yīng)下降。它可以在120℃的空氣中或在150℃的油中長(zhǎng)期使用。此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等，在汽車(chē)、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。丁腈橡膠1935年在德國(guó)首先進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。80年代以來(lái)，丁腈橡膠的世界年產(chǎn)量約為400kt,約占合成橡膠總產(chǎn)量的3％，居第七位。丁腈橡膠多采用乳液聚合連續(xù)生產(chǎn)。其工藝過(guò)程與丁苯橡膠類(lèi)似。溫度可采用30℃或約5℃,70％～85在40℃時(shí)分0.330℃5℃,ProcessDesignof10kt/aStyrene-butadieneRubberSynthesisFactoryrubberisacopolymerofbutadieneandstyrene.Inrecentyears,theStyrene-butadienerubberiswildlyusedineverywhereforitslowpriceandgoodproperty.Thisdesignisprocessdesignbasedonbutadieneandstyreneasrawmaterials,withanannualoutputof10,000tonsofSBR.BycomparingwiththepresentSBRpolymerizationproductionmethod,wemakeadecisiontotreatemulsionpolymerizationatlowtemperatureaspolymerizationproductionmethodatlast.Inthedesignprocess,inaccordancewiththerequirementsofthemissiondesign,Ifinishedamoredetailedmaterialbalanceandenergybalance.Throughtheprocesscalculationandselection,Ifinallyfinishedmydesignofpolymerizer.Thediameterofitis2400mmandtheheightofitis8000mm.IchooseBrumagin-typeimpellerasimpellerofthepolymerizer.Astoheatexchanger,Ifinallychoosestraighttube-typeheatexchangerastheinnercoolerofit.Accordingtotheaboveprocesscalculationanddesignresults, Idrawtheprocessflowdiagramandmainequipment.Atthesametime,Iexplainedthesecurityconsiderationsoftheprocessofproductionandthetreatmentofthe"threewastes".Keyrubber;lowtemperatureemulsionpolymerization;processdesign;polymerizerII引 言自從發(fā)明了丁苯橡膠，丁苯橡膠的使用就開(kāi)始滲入生活方方面面，關(guān)于丁苯橡膠的研究也從來(lái)沒(méi)有間斷過(guò)。從實(shí)驗(yàn)室到工廠，丁苯橡膠的工業(yè)化從一開(kāi)始的熱法乳液聚合到后100年的發(fā)展。關(guān)于丁苯橡膠的各個(gè)方面的理論都趨于成熟，但是仍有不足的地方。我國(guó)橡膠制品業(yè)雖然起步與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較晚但是發(fā)展的勢(shì)頭迅猛，各種橡膠制品產(chǎn)量都有大幅度增長(zhǎng)，自行車(chē)胎、膠鞋和再生膠產(chǎn)量均居世界首位，我國(guó)丁苯橡膠的需求量85.0萬(wàn)噸年，其中乳聚丁苯橡73.0萬(wàn)噸/12.0萬(wàn)噸/年，乳聚丁苯橡膠仍將是我國(guó)丁苯橡膠消費(fèi)的主要產(chǎn)品。所以對(duì)于低溫乳液聚合丁苯橡膠的研究當(dāng)然有其價(jià)值。本設(shè)計(jì)在現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)丁苯橡膠化工廠進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以求其滿(mǎn)足現(xiàn)有的國(guó)情下產(chǎn)出更好的丁苯橡膠產(chǎn)品。11丁苯橡膠的橡膠的發(fā)展歷史1912年，德國(guó)Bayer20年代，該國(guó)為改進(jìn)乳聚丁二烯的性能，選用苯乙烯為第二單體，制得了乳聚丁苯Buna-SIGFarben公司[1]1933Buna-S的第一篇專(zhuān)1935Schkopau1937年建成投產(chǎn)。最早生產(chǎn)乳聚丁苯橡膠是德國(guó)人，而美國(guó)人卻讓它得到了迅速發(fā)展。二戰(zhàn)之前，美國(guó)RubberReserve公司統(tǒng)籌下，迅速開(kāi)Buna-S技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，以后改進(jìn)GR-S乳聚丁苯橡膠的新技術(shù)。(50℃)乳液聚合工藝生產(chǎn)丁苯橡膠。(5℃)乳液聚合工藝，使乳聚丁苯橡膠的性能得到顯著改善，因而在大宗用途方面熱法已逐漸為冷法乳聚丁苯橡膠所取代。但是由于熱法乳聚丁苯橡膠也具有獨(dú)特的性能和一定的應(yīng)用領(lǐng)域，1948年，前蘇聯(lián)在沃龍尼什建立了乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)裝置，采用熱法間歇聚合生產(chǎn)丁苯橡膠，后來(lái)又開(kāi)發(fā)了冷法連續(xù)聚合的生產(chǎn)技術(shù)。從過(guò)硫酸鹽引發(fā)系統(tǒng)的熱法聚合轉(zhuǎn)向氧化還原引發(fā)體系的冷法聚合，是生產(chǎn)乳聚丁苯橡膠聚合工藝的突破。目前，聚合工藝和聚合配方基本定型，單體轉(zhuǎn)化率已從60%提高至70%[2]，甚至更高。為加速聚合反應(yīng)，減少冷劑消耗，聚合溫度也有所提高。聚合設(shè)備趨向大型化，連續(xù)聚合已使用30~45m3的聚合釜。在凝聚和后處理方面，以高分子絮凝劑代替氯化鈉，大大減少了氯化鈉的消耗量[3]。聚合工藝自動(dòng)化水平的提高，改善了產(chǎn)品質(zhì)量。充油母煉膠、充炭黑母煉膠、充油充炭黑母煉膠的出現(xiàn)也使乳聚丁苯橡膠品種大大增加。1960年從前蘇聯(lián)引進(jìn)技術(shù)在蘭州投產(chǎn)的第一套生產(chǎn)裝置(生產(chǎn)能力13.5kt)。該裝置以前聯(lián)邦德國(guó)Farben公司技術(shù)為基礎(chǔ)，采用拉開(kāi)粉為乳化劑，對(duì)苯二酚-亞硫酸鈉為引發(fā)體系的熱法聚合工藝生產(chǎn)高門(mén)尼黏度丁苯橡膠。為改造落后的聚合工藝，蘭州石化公司[4]石油化工研究院在1963-1965年間完成了松2鐵鹽-乙二胺四乙酸鈉-甲醛次硫酸鈉為還原系統(tǒng)。蘭州石化公司合成橡膠廠采用此項(xiàng)技術(shù)完成了由熱法乳液聚合到冷法乳液聚合的轉(zhuǎn)變。此后又經(jīng)過(guò)一系列的技術(shù)改造，使生產(chǎn)能50kt/a，并且既可以生產(chǎn)普通乳聚丁苯橡膠，又可生產(chǎn)充油乳聚丁苯橡膠。該公司石油化工研究所自行開(kāi)發(fā)的經(jīng)(10±2)h聚合使單體轉(zhuǎn)化率達(dá)(70±2)%的技術(shù)也已投