淺談順丁橡膠聚合掛膠的原因分析及解決方法

馮志強(四川石化公司生產(chǎn)六部,四川 彭州 611930)

目前我國生產(chǎn)順丁橡膠主要采用的事溶液聚合的方法，其主要的原材料和催化劑采用的是單體丁二烯和溶劑，常用的溶劑脂肪烴、脂環(huán)烴、芳香烴和混合烴。輔助原材料有催化劑、防老劑和分散劑等。鎳系的順丁橡膠主要由有機酸鎳鹽、含氟的無機化合物和有機金屬化合物以及微量水組成。溶液聚合法合成的順丁橡膠普遍存在掛膠現(xiàn)象,掛膠產(chǎn)生的直接結(jié)果和影響就是大大增加了橡膠的生產(chǎn)周期，同時質(zhì)量問題得不到保證，為了找到順丁橡膠聚合過程中產(chǎn)生的掛膠原因并找出解決辦法，我們做了很大的努力和研究，希望對掛膠問題的環(huán)節(jié)或者一定程度上的避免有一定的幫助作用。

1 順丁橡膠聚合掛膠的原因

隨著順丁橡膠的生產(chǎn)，掛膠問題的產(chǎn)生也逐漸的出現(xiàn)，為了縮短生產(chǎn)周期并保證橡膠的生產(chǎn)質(zhì)量，我們有必要對對順丁橡膠聚合掛膠產(chǎn)生的原因進行一定的研究和考證，這也是進行良性生產(chǎn)的必要保證措施。由于目前我國多數(shù)順丁橡膠的生產(chǎn)都是采用溶劑聚合的方法，因此對溶劑聚合生產(chǎn)的初期進行了大量的研究雖然對溶劑及設(shè)備本身的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等都進行了研究并采取了相應(yīng)的措施，但是都對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的掛膠問題沒有根本性的解決。經(jīng)過多方研究終于發(fā)現(xiàn)聚合橡膠掛膠的原因主要與生產(chǎn)過程中使用的催化劑的質(zhì)量用量多少有直接的關(guān)系，很多的相關(guān)實驗和數(shù)據(jù)表明，催化劑的用量越少質(zhì)量越好，掛膠問題就會越少。要想解決這個問題就要從催化劑的質(zhì)量進行控制，在掛膠的過程中經(jīng)過分析，掛膠中的凝膠含量一般都比較高，使得形成了一定的凝膠團，凝膠就是掛膠的主要原因，再進行生產(chǎn)過程中經(jīng)過一系列的變化過程凝膠由于質(zhì)量和數(shù)量的影響形成了網(wǎng)狀的大分子不溶物，就會形成掛膠現(xiàn)象。也就是要想解決掛膠問題就必須找出凝膠團形成的原因，并找出應(yīng)對措施。

2 順丁橡膠聚合掛膠的的解決辦法

針對掛膠產(chǎn)生的原因，我們已經(jīng)得到了深刻的認識，就要就是凝膠催化劑的質(zhì)量和數(shù)量原因，也就是要想解決掛膠原因就要在凝膠問題上進行改進。主要解決辦法如下所述：

2.1 提高原料質(zhì)量

在橡膠的生產(chǎn)過程中，一定要對最基本的原材料進行質(zhì)量上的把控，原材料是進行整個操作過程的基礎(chǔ)保證環(huán)節(jié)，如果原材料質(zhì)量有問題，后期的生產(chǎn)過程在完美，也會出現(xiàn)質(zhì)量上的問題，對整個生產(chǎn)造成的損失都是非常嚴重的。不符合規(guī)定的原材量在進行生產(chǎn)的過程中就會破壞分子鏈在變化的過程中產(chǎn)生交聯(lián)現(xiàn)象，這就會直接導致凝膠的形成，一定凝膠的數(shù)量增多，掛膠現(xiàn)象就會非常嚴重。不僅如此，有雜質(zhì)的原材料不僅會產(chǎn)生掛膠還會對催化劑有殺死作用，不利于活性種的產(chǎn)生，也就不容易聚合。由此可見，提高催化劑的質(zhì)量，不僅減少了它們帶入聚合體系的雜質(zhì),而且降低了回收溶劑、回收丁二烯對聚合的影響，對于降低成本，提高經(jīng)濟效益都有直接的決定性作用。

2.2 減少催化劑的用量

催化劑的多少直接影響掛膠的產(chǎn)生的多少。在對催化劑的陳化過程進行操作時毛一丁要控制好陳化方式及陳化的條件，盡量減少催化劑的使用量。提高使用量可以有效的降低掛膠的產(chǎn)生，但是在量的控制上一定要對催化劑的純度有一定的把控，催化劑的純度得到控制，就會使鋁的含量有所提高，這也就會在一定程度上大大提高凝膠的溶解度，不僅會大大降低使用量，同時對于催化劑效率的提升和掛膠問題出現(xiàn)率的降低都會有非常顯著的幫助。

2.3 穩(wěn)定聚合操作

良好的操作，也是保證生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，良好的規(guī)范的操作規(guī)程是保證設(shè)備轉(zhuǎn)化率和保持動力粘度恒定的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對減輕和防治掛膠有很大的幫助作用。生產(chǎn)實踐過程中，經(jīng)常因為操作不規(guī)范導致橡膠不聚合或者爆聚問題的產(chǎn)生，這就使得掛膠非常嚴重。主要原因就是操作不規(guī)范導致催化劑的分散不均勻，做成局部過濃或者是粘度太小。

2.4 控制聚合加水量

鎳系橡膠聚合過程中，水是不可缺少的催化劑。BF3與誰反應(yīng)生成HF，只有這樣才能與低價的鎳和AI等催化劑發(fā)生反應(yīng)，從而生成一定的活性種。在這個過程中水具有雙重性，一種是一元催化劑的作用，另一種是充當原材料的作用。

3 結(jié)語

聚合掛膠是我國采用溶液聚合法生產(chǎn)順丁橡膠普遍存在的問題及現(xiàn)象。掛膠問題的產(chǎn)生不僅會影響順丁橡膠的質(zhì)量，影響生產(chǎn)周期，也會大大降低產(chǎn)能的開發(fā)及經(jīng)濟效益的實現(xiàn)，針對掛膠問題，我們采取的主要應(yīng)對措施及解決辦法就是嚴格的挑選橡膠生產(chǎn)中使用的原材料，同時降低催化劑的使用量，控制好生產(chǎn)過程中的加水量，保證好水質(zhì)及整個過程的規(guī)范操作?？刂坪眠^程，把握好細節(jié)，就會在很大程度上降低凝膠團的產(chǎn)生，由此就會減輕掛膠現(xiàn)象，對于提高順丁橡膠的質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率都是非常有幫助的。

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