合成橡膠技術(shù)叢書 第五分冊 乳液聚合丁苯橡膠

內(nèi)容概要

乳液聚合丁苯橡膠是合成橡膠眾多品種中產(chǎn)量最大、品種最多、應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的通用型膠種。劉大華、龔光碧、劉吉平等編著的《乳液聚合丁苯橡膠》共分9章，以近百年來的翔實文獻資料和長期的生產(chǎn)、科研實踐經(jīng)驗為依托，系統(tǒng)而扼要地介紹了它的合成理論、生產(chǎn)技術(shù)及加工應(yīng)用。其中對乳液聚合丁苯橡膠技術(shù)進步中某些前沿性問題的探討、聚合工藝設(shè)備的優(yōu)化、新品種的開發(fā)以及環(huán)?；扔休^深入的論述。
《乳液聚合丁苯橡膠》可供從事乳液聚合專業(yè)科研、生產(chǎn)、設(shè)計、教學(xué)及管理的人員借鑒參考。

書籍目錄

第1章  乳液聚合丁苯橡膠生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展
  1.1  乳液聚合技術(shù)的出現(xiàn)和乳聚丁苯橡膠的誕生
  1.2  20世紀40～50年代的乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)技術(shù)
    1.2.1  從Buna S到GR—S
    1.2.2  GR—S生產(chǎn)的連續(xù)化
    1.2.3  低溫聚合“冷膠”的開發(fā)和氧化還原引發(fā)體系的應(yīng)用
    1.2.4  無糖配方及新型活化劑的應(yīng)用
    1.2.5  低溫聚合工藝的改進
  1.3  乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展
  1.4  乳聚丁苯橡膠新工藝技術(shù)的開發(fā)
    1.4.1  充油橡膠及充炭黑母煉膠
    1.4.2  高苯乙烯橡膠及樹脂
    1.4.3  熱塑性乳聚丁苯橡膠
    1.4.4  含可聚合胺組分的抗氧化乳聚丁苯橡膠
    1.4.5  乳聚丁苯橡膠的原位增強和白炭黑的應(yīng)用
    1.4.6  分段加料聚合工藝
    1.4.7  復(fù)合型丁苯橡膠
    1.4.8  乳聚丁苯橡膠的環(huán)保化
    1.4.9  乳聚丁苯橡膠的粉末化技術(shù)
  參考文獻
第2章  乳液聚合丁苯橡膠合成用主要單體
  2.1  丁二烯
    2.1.1  性質(zhì)、用途及技術(shù)規(guī)格
    2.1.2  生產(chǎn)現(xiàn)狀
    2.1.3  丁二烯制備工藝
    2.1.4  丁二烯過氧化物、聚合物的形成及防控
    2.1.5  丁二烯常用阻聚劑
  2.2  苯乙烯
    2.2.1  苯乙烯的性質(zhì)、用途、技術(shù)規(guī)格及質(zhì)量檢驗方法
    2.2.2  國內(nèi)外生產(chǎn)及供需概況
    2.2.3  苯乙烯生產(chǎn)工藝
    2.2.4  緩蝕劑及阻聚劑的應(yīng)用
    2.2.5  苯乙烯生產(chǎn)的安全衛(wèi)生
  參考文獻
第3章  丁二烯—苯乙烯自由基乳液共聚合基本原理
  3.1  自由基聚合反應(yīng)
    3.1.1  基本概念
    3.1.2  自由基聚合的基元反應(yīng)
    3.1.3  聚合速率
    3.1.4  共聚單體競聚率與共聚物組成
  3.2  乳液聚合基本原理
    3.2.1  概述
    3.2.2  膠束的形成及其對單體的增溶作用
    3.2.3  膠束成核
    3.2.4  乳液聚合的三階段
  3.3  乳液聚合動力學(xué)
    3.3.1  聚合速率
    3.3.2  聚合度
    3.3.3  膠乳粒子數(shù)
  參考文獻
第4章  乳液聚合丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)與性能
  4.1  綜述
  4.2  共聚物分子鏈節(jié)結(jié)構(gòu)及影響因素
  4.3  共聚物組成及其對橡膠性能的影響
  4.4  乳聚丁苯橡膠的分子量及其分布
    4.4.1  大分子鏈的支化和交聯(lián)以及凝膠的形成
    4.4.2  分子量及其分布的調(diào)節(jié)
  4.5  聚合溫度對橡膠性能的影響
  4.6  乳聚丁苯橡膠的分類及其特性
    4.6.1  分類
    4.6.2  典型乳聚丁苯橡膠產(chǎn)品牌號的特性
  4.7  乳聚丁苯橡膠產(chǎn)品的性能測定方法及指標
    4.7.1  性能測定方法
    4.7.2  典型ESBR產(chǎn)品性能指標
  參考文獻
第5章  乳液聚合丁苯橡膠的合成及生產(chǎn)工藝
  5.1  聚合反應(yīng)體系
    5.1.1  引發(fā)劑
    5.1.2  乳化劑
    5.1.3  分子量調(diào)節(jié)劑
    5.1.4  聚合終止劑
  5.2  聚合用單體與主要化學(xué)品技術(shù)規(guī)格及配制
    5.2.1  單體技術(shù)規(guī)格
    5.2.2  單體儲存及配制
    5.2.3  主要化學(xué)品技術(shù)規(guī)格
    5.2.4  主要化學(xué)品儲存與配制
  5.3  聚合工藝
    5.3.1  聚合配方
    5.3.2  聚合工藝流程
    5.3.3  聚合反應(yīng)器
    5.3.4  聚合反應(yīng)條件的控制
    5.3.5  聚合過程的集散控制系統(tǒng)
    5.3.6  提高單體轉(zhuǎn)化率的研究
  5.4  單體回收工藝
    5.4.1  丁二烯回收及閃蒸槽
    5.4.2  苯乙烯回收及脫氣塔
    5.4.3  單體回收過程凝膠的控制
    5.4.4  單體回收過程阻聚劑的應(yīng)用
  5.5  膠乳摻混與凝聚工藝
    5.5.1  膠乳摻混
    5.5.2  凝聚機理
    5.5.3  傳統(tǒng)凝聚體系的改進及高分子凝聚劑的應(yīng)用
    5.5.4  防老劑的應(yīng)用
    5.5.5  凝聚工藝流程
    5.5.6  凝聚工藝條件的控制
  5.6  脫水干燥及壓塊包裝工藝
    5.6.1  脫水工藝
    5.6.2  干燥工藝
    5.6.3  擠壓脫水機和干燥箱
    5.6.4  影響干燥效果的因素
    5.6.5  橡膠壓塊與包裝
  5.7  乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)過程的安全技術(shù)
    5.7.1  主要危險化學(xué)品的特性及衛(wèi)生標準
    5.7.2  防止火災(zāi)爆炸事故的基本措施
  5.8  乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)過程“三廢”的處理
    5.8.1  廢水處理
    5.8.2  廢氣處理
    5.8.3  廢渣處理
  參考文獻
第6章  聚合反應(yīng)器工程研究與聚合過程模擬及優(yōu)化
  6.1  聚合反應(yīng)器的工程研究
    6.1.1  前言
    6.1.2  乳液聚合反應(yīng)器設(shè)計的工程分析
    6.1.3  聚合反應(yīng)器的設(shè)計和計算方法
  6.2  合成乳聚丁苯橡膠聚合過程的數(shù)學(xué)模擬及優(yōu)化
    6.2.1  概述
    6.2.2  基于反應(yīng)機理的工業(yè)生產(chǎn)建模
    6.2.3  聚丁苯橡膠工業(yè)生產(chǎn)聚合過程的模擬
    6.2.4  連續(xù)聚合過程的優(yōu)化
    6.2.5  基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于在線監(jiān)測的模型
  6.3  結(jié)語
  參考文獻
第7章  充油乳液聚合丁苯橡膠
  7.1  發(fā)展概況
  7.2  充油乳聚丁苯橡膠的生產(chǎn)技術(shù)
    7.2.1  高分子量基礎(chǔ)橡膠膠乳的合成
    7.2.2  填充油的油效應(yīng)
    7.2.3  填充用油乳液的制備及其與基礎(chǔ)膠乳的摻混
    7.2.4  充油乳聚丁苯橡膠膠乳的后處理
  7.3  乳聚丁苯橡膠用填充油
    7.3.1  填充油分類及分析方法
    7.3.2  填充油生產(chǎn)技術(shù)簡介
    7.3.3  填充油對橡膠性能的影響
    7.3.4  乳聚丁苯橡膠用填充油概況及質(zhì)量規(guī)格
  7.4  充油乳聚丁苯橡膠主要品種牌號
    7.4.1  SBRl712
    7.4.2  SBRl721
    7.4.3  SBRl778
    7.4.4  SBRl714
    7.4.5  其他牌號
  7.5  充油乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)的環(huán)?；?br />    7.5.1  填充油的毒性及相應(yīng)法規(guī)
    7.5.2  高芳烴填充油的環(huán)?；?br />    7.5.3  環(huán)保填充油的性能
    7.5.4  環(huán)保型充油乳聚丁苯橡膠的生產(chǎn)及其性能
  參考文獻
第8章  乳液聚合丁苯橡膠的其他品種
  8.1  高苯乙烯橡膠及樹脂
    8.1.1  特性
    8.1.2  制備工藝
    8.1.3  高苯乙烯橡膠的加工應(yīng)用
  8.2  預(yù)交聯(lián)丁苯橡膠
    8.2.1  特性
    8.2.2  交聯(lián)劑
    8.2.3  應(yīng)用性能
  8.3  粉末丁苯橡膠
    8.3.1  概述
    8.3.2  品種牌號
    8.3.3  生產(chǎn)方法
    8.3.4  加工應(yīng)用
  8.4  充炭黑丁苯母煉膠
    8.4.1  特性及應(yīng)用
    8.4.2  制備工藝
  8.5  ?。祝┍较鹉z
    8.5.1  特性
    8.5.2  合成工藝
  8.6  食品級用丁苯橡膠
    8.6.1  特性及應(yīng)用
    8.6.2  制備工藝
  參考文獻
第9章  乳液聚合丁苯橡膠加工應(yīng)用技術(shù)
  9.1  乳聚丁苯橡膠加工應(yīng)用技術(shù)特點
    9.1.1  生膠性能
    9.1.2  配合技術(shù)
    9.1.3  加工技術(shù)
  9.2  高性能輪胎用乳聚丁苯橡膠的配方設(shè)計及加工工藝
    9.2.1  膠種的選擇
    9.2.2  補強體系的選擇
    9.2.3  其他配合劑的選擇
  9.3  乳聚丁苯橡膠新品種的加工應(yīng)用
    9.3.1  高苯乙烯乳聚丁苯橡膠
    9.3.2  粉末丁苯橡膠
    9.3.3  三元共聚及改性乳聚丁苯橡膠
    9.3.4  原位補強乳聚丁苯橡膠
    9.3.5  較低分子量的乳聚丁苯橡膠
    9.3.6  充油乳聚丁苯橡膠
  9.4  乳聚丁苯橡膠滯后性能的改進
    9.4.1  配方設(shè)計
    9.4.2  改性技術(shù)
  9.5  乳聚丁苯橡膠與其他橡塑材料的共混改性
    9.5.1  樹脂／ESBR共混物
    9.5.2  橡膠／ESBR共混物
  參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   采用松香皂乳化劑，可改善以脂肪酸皂為乳化劑時輪胎制作過程涂膠簾線和胎體膠料之間黏著性不好的問題，有利于改進胎面膠的抗撕裂及耐磨性。 松香中的妥爾油松香系妥爾油（制木漿制造過程的副產(chǎn)品，主要成分為脂肪酸和松香酸）在低壓下分餾而得。因其中含有數(shù)萬分之一的含硫雜質(zhì)，故歧化不能使用通用的Pd／C催化劑，Arakawa公司采用堿金屬的碘化物與鐵的氧化物復(fù)合型催化劑，而且催化劑可回收再用。美國專利報道采用碘化鋰或其與碘化亞鐵的混合物（1：1）為歧化催化劑時使用磷酸，可除去因鐵而著色的雜質(zhì)。 （3）烷基芳基磺酸鹽類 在烷基苯磺酸鈉系列乳化劑中，以十二烷基苯磺酸鈉的效果最好；含短鏈烷基者則必須有兩個烷基才能成為有效的乳化劑。 德國早期使用的二異丁基萘磺酸鈉（拉開粉）本系以煤焦油副產(chǎn)芳烴中碳原子數(shù)10～15的支鏈烯烴烷基化而后予以磺化、皂化所得，大量用作洗滌劑。將其中的硫酸鈉和未磺化的烴類去除精制后，可用作合成丁苯橡膠的乳化劑，其特點是用量較少，膠乳穩(wěn)定性好，對體系pH值變化的適應(yīng)性較強。在優(yōu)化配方的情況下，乳化劑用量可降至1.5份，甚至可在—10℃下使用，有利于制取穩(wěn)定性要求較高的高固膠乳。由于殘留的有機酸含量較低，故橡膠的某些物性如強伸性能、彈性、曲撓性較好。但膠乳穩(wěn)定性高也帶來對其凝聚工藝的特殊要求。此類乳化劑污水處理難度較大，現(xiàn)已很少使用。 除上述三類乳化劑外，還有一類廣為應(yīng)用的聚環(huán)氧乙烷二元醇衍生物乳化劑，它們可成為非離子型乳化劑，也可成為陰離子或陽離子乳化劑。在系列的非離子型乳化劑中，只有其酰胺物在適當(dāng)pH值時具有近似脂肪酸皂的轉(zhuǎn)化速率和膠乳穩(wěn)定性。帶有醇、酯或胺官能團者雖可獲得滿意的轉(zhuǎn)化速率，但膠乳穩(wěn)定性不一，然而某些非離子乳化劑優(yōu)良的化學(xué)、物理和光穩(wěn)定性，使其更適合于制取涂料用膠乳，可生產(chǎn)流動性好的大粒徑丁苯膠乳。 聚環(huán)氧乙烷系列的陽離子型乳化劑（如季銨鹽和胺鹽）在低溫聚合時的轉(zhuǎn)化率較低，而在較高溫度聚合時的膠乳穩(wěn)定性又較差。屬于陰離子乳化劑的硫酸鹽和磺酸鹽一般可獲得良好的轉(zhuǎn)化率，但只適宜于在酸性介質(zhì)中使用。 5.1.2.3 乳化劑對聚合的影響 乳化劑在乳液聚合中的首要作用是形成聚合的發(fā)源地——膠束和聚合的主要場所一膠乳粒子。在以苯乙烯為代表的理想乳聚中，粒子數(shù)與乳化劑量的3／5次方成比例。 根據(jù)乳液聚合經(jīng)典理論，聚合反應(yīng)速率rp及平均聚合度Xn都是膠乳粒子數(shù)的函數(shù)，因而一般也與乳化劑濃度的3／5方成比例。不同乳化劑濃度下，單體被乳化劑增溶的程度不同，膠乳粒子的粒徑也有差異。例如合成GR—S中，不同皂用量時的聚合速率如圖5—6所示。圖中數(shù)字為標準乳化劑用量（100份單體5份）的倍數(shù)。 由圖5—6可見，當(dāng)乳化劑用量達到形成膠束的低限后，皂濃度對聚合速率的影響逐漸減弱，但聚合各階段的情況并不一致。減少皂量，初始的轉(zhuǎn)化速率明顯減緩，并大致與皂的用量成比例；當(dāng)轉(zhuǎn)化率達25％以上，皂量的上述影響逐漸減弱。轉(zhuǎn)化率約30％后，聚合速率大體與乳化劑用量無關(guān)（乳化劑用量≤5份）。

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