丁橡膠SBR,是Polymerized Styrene Butadiene Rubber的縮寫。丁橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品,是大的通用合成橡膠品種,也是早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的合成橡膠品種之一。
其物理機(jī)構(gòu)性能,加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠,有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良,可與天然橡膠及多種合成橡膠并用,廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域,是大的通用合成橡膠品種,也是早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠品種之一。
按聚合工藝,丁橡膠分為乳聚丁橡膠(ESBR)和溶聚丁橡膠(SSBR)。與溶聚丁橡膠工藝相比,乳聚丁橡膠工藝在節(jié)約成本方面更占優(yōu)勢(shì),丁橡膠裝置約有75%的產(chǎn)能是以乳聚丁橡膠工藝為基礎(chǔ)的。乳聚丁橡膠具有良好的綜合性能,工藝成熟,應(yīng)用廣泛,產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費(fèi)量在丁橡膠中均占首位。
充油丁橡膠具有加工性能好、生熱低、低溫屈撓性好等優(yōu)點(diǎn),用于胎面橡膠時(shí)具有優(yōu)異的牽引性能和耐磨性,充油后橡膠可塑性增強(qiáng),易于混煉,同時(shí)可降低成本,提高產(chǎn)量。
乳聚丁橡膠ESBR
乳聚丁橡膠ESBR,由丁二烯、乙烯為主要單體,配以其他輔助化工原料,在一定工藝條件下,經(jīng)乳液法聚合首先生成丁膠漿,脫除膠漿中未轉(zhuǎn)化的單體后,再經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。
國內(nèi)乳聚丁橡膠(ESBR)生產(chǎn)狀況
我國現(xiàn)有6套ESBR生產(chǎn)裝置。
套裝置由中國石油蘭州石化公司于1960年建成投產(chǎn),2007年生產(chǎn)能力為5。5萬t,2008年蘭州石化又新增2條采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的生產(chǎn)線,增加了10萬t環(huán)保型ESBR生產(chǎn)能力;
第二套裝置由中國石油吉林石化公司于1982年建成投產(chǎn),采用1976年從日本JSR公司引進(jìn)的低溫乳液聚合技術(shù),目前裝置的ESBR年生產(chǎn)能力已達(dá)16萬t;
第三套裝置由中國石化齊魯石化公司1978年成套引進(jìn)日本瑞翁公司的技術(shù)和設(shè)備,于1987年建成投產(chǎn),目前年生產(chǎn)能力達(dá)到13萬t,2008年齊魯石化正在擴(kuò)建兩條生產(chǎn)線,將新增年生產(chǎn)能力10萬t,2009年投產(chǎn)后齊魯石化ESBR總產(chǎn)能將達(dá)到23萬t;
第四套ESBR生產(chǎn)裝置由申華化學(xué)工業(yè)有限公司于1998年建成投產(chǎn),初的年生產(chǎn)能力為10萬t,通過進(jìn)一步的挖潛改造,目前該裝置的ESBR年產(chǎn)能力已達(dá)18萬t;
第五套為南京揚(yáng)子石化金浦橡膠有限公司于2007年6月投產(chǎn)的10萬tESBR裝置;
第六套是普利司通公司在廣東惠州新建的年產(chǎn)5萬tESBR生產(chǎn)裝置,采用日本JSR公司技術(shù),2008年建成投產(chǎn)。2007年國內(nèi)ESBR總生產(chǎn)能力為59.5萬t,2008年達(dá)77.5萬t,2009年將達(dá)到87.5萬t。
乳聚丁橡膠的生產(chǎn)技術(shù)在19世紀(jì)20年代后期逐漸成熟,此后對(duì)工藝又進(jìn)行了不斷的改進(jìn),并朝著裝置大型化方向發(fā)展,自動(dòng)化控制水平有了明顯的提高,并且己達(dá)到相當(dāng)先進(jìn)的水平。
目前,乳聚丁橡膠在提高聚合反應(yīng)的單體轉(zhuǎn)化率、節(jié)能降耗等方面取得了很大的進(jìn)展,在解決乳聚丁橡膠滾動(dòng)阻力與抗?jié)窕阅苊軉栴},優(yōu)化產(chǎn)品性能,適應(yīng)市場(chǎng)需求等方面也得到了突破性進(jìn)展。
通過開發(fā)新型官能化引發(fā)劑、高效、環(huán)保的新型助劑,引入第三單體,提高結(jié)合乙烯含量等技術(shù),乳聚丁橡膠在產(chǎn)品性能方面得以優(yōu)化。通過采用環(huán)保型助劑、環(huán)保型填充油等,環(huán)保型乳聚丁橡膠開發(fā)也取得了顯著進(jìn)展。
溶聚丁橡膠SSBR
溶聚丁橡膠SSBR,由丁二烯、乙烯為主要單體,在烴類溶劑中,采用有機(jī)鋰化合物作為引發(fā)劑,引發(fā)陰離子聚合制得的聚合物膠液,加入抗氧劑等助劑后,經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。溶聚丁橡膠早由美國Phillips公司于1964年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,F(xiàn)irestone公司于1969年也實(shí)現(xiàn)溶聚丁橡膠的工業(yè)化。同期Shell化學(xué)公司也成功推出鋰系催化劑制備的嵌段共聚物,并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。
按照聚合方式,溶聚丁橡膠的聚合工藝主要有間歇聚合工藝和連續(xù)聚合工藝兩種。按溶劑回收方式可分為直接干燥法和濕法(汽提)干燥法兩種。間歇工藝操作靈活性大,不同牌號(hào)之間切換靈活。與間歇工藝相比,連續(xù)工藝物耗能耗低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,代表了溶聚丁橡膠等鋰系高聚物合成工藝的發(fā)展方向。隨著溶聚丁橡膠市場(chǎng)需求量的不斷增加,更具經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的連續(xù)聚合技術(shù)在溶聚丁橡膠的生產(chǎn)中的地位將變得越來越重要。
溶聚丁橡膠具有耐磨、耐寒、生熱低、收縮性低、色澤好、灰分少、純度高以及硫化速度快等優(yōu)點(diǎn),兼具有滾動(dòng)阻力小,抗?jié)窕院湍湍バ阅軆?yōu)異等優(yōu)點(diǎn),在輪胎工業(yè),尤其是綠色輪胎、防滑輪胎、超輕量輪胎等高性能輪胎中具有廣泛的應(yīng)用。另外,由于溶聚丁橡膠具有觸感好、耐候性好、回彈性好以及變形小等優(yōu)點(diǎn),可用于制作雨衣、氈布、風(fēng)衣及氣墊床等,還可制作發(fā)泡均勻、結(jié)構(gòu)致密的海綿材料。溶聚丁橡膠由于其良好的輥筒操作性、壓延性、耐磨性以及高填充性,還廣泛地用于制鞋業(yè),用它制作的鞋,具有色澤鮮艷、觸感良好、表面光滑、花紋清晰、不易走型以及硬度適中等特點(diǎn)。