產(chǎn)品概況：

　　順丁橡膠，全名順式-1,4-聚丁二烯橡膠。分子式(C4H6)n，屬混合物，簡稱BR。由丁二烯聚合制順丁橡膠得的結(jié)構(gòu)規(guī)整的合成橡膠。與天然橡膠和丁苯橡膠相比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動負荷下發(fā)熱少，耐老化性尚好，易與天然橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠并用。

　　產(chǎn)品特點：

　　1、彈性是目前橡膠中最好的，滯后損失小，動態(tài)生熱低，具有較好的耐寒性，是通用橡膠中耐低溫最好的。

　　2、耐磨性特別好，抗?jié)窕圆?

　　3、易老化，化學(xué)活性比天然橡膠稍低，而耐熱氧老化性能稍好;

　　4、耐屈撓性能優(yōu)異，耐動態(tài)裂口生成性能好;

　　5、分子鏈柔性好順，分子鏈段的運動性強;

　　6、耐油、耐溶劑性差，具有冷流性;

　　7、加工性能差，成型貼合時，自黏性差;

　　8、搞濕滑性差、撕裂強度和拉伸強度低。

　　生產(chǎn)工藝：

　　順丁橡膠的生產(chǎn)工序包括：催化劑、終止劑和防老劑的配制計量，丁二烯聚合,膠液凝聚和橡膠的脫水干燥。其聚合幾乎都采用連續(xù)溶液聚合流程，聚合裝置大都用3～5釜串聯(lián)，單釜容積為12～50m。

　　①用丁基鋰為催化劑生產(chǎn)順丁橡膠,多以環(huán)己烷(或己烷)作溶劑。這種聚合體系的催化活性高,工藝簡單，反應(yīng)容易控制;但所得順丁橡膠的順式1，4含量低，分子量分布窄，不易加工，硫化后的順丁橡膠的物理性能較差，一般只與聚苯乙烯樹脂混煉作改性樹脂。

　　②用鈦或鈷催化體系生產(chǎn)順丁橡膠時，一般選用苯或甲苯作溶劑，制得順丁橡膠的順式1，4含量高，硫化膠的物理性能類似，不同的是鈦系順丁橡膠的分子量分布窄、冷流傾向大，加工性能也不如鈷系和鎳系順丁橡膠好。

　　③用鎳系催化劑生產(chǎn)順丁橡膠，芳烴(如苯或甲苯)和脂肪烴(如環(huán)己烷、己烷、庚烷或加氫汽油)均可作為聚合溶劑，而且都能得到高分子量、高順式順丁橡膠，以環(huán)烷酸鎳-三異丁基鋁-三氟化硼乙醚絡(luò)合物作催化劑、以抽余油作溶劑生產(chǎn)順丁橡膠的技術(shù)(我國生產(chǎn)橡膠的主要技術(shù)方法)，中國自1959年開始研究，于1971年建成萬噸級生產(chǎn)裝置并投產(chǎn)。

　　④尚有三種新型催化劑即：稀土催化劑(如環(huán)烷酸稀土-一氯二乙基鋁-三異丁基鋁)、 π-烯丙基氯化鎳催化劑〔如(π-C3H5NiCl)2-四氯苯醌〕和鹵化π-烯丙基鈾催化劑均可制得高順式(96%～99%)的順丁橡膠，而且活性和所得硫化膠的物理性能也好，但由于開發(fā)較晚，至80年代中期尚未達到工業(yè)化生產(chǎn)的程度。

　　問題解析：

　　①黏度：限制生產(chǎn)能力——溶液聚合的難點

　　隨反應(yīng)進行，溶液中聚合物濃度不斷提高，溶液黏度不斷增加，將給傳熱與攪拌帶來困難，直接限制生產(chǎn)能力。

　　②掛膠——普遍性問題

　　危害：掛膠發(fā)生在攪拌軸、釜壁上及管道內(nèi)壁，嚴重影響聚合，甚至停車。

　　解決辦法：

　　1、提高原料的純度，減少催化劑用量

　　2、控制鋁/硼比為0.3—0.7。在保證反應(yīng)的前提下，盡量降低比例來減少凝膠量

　　3、嚴格控制首釜轉(zhuǎn)化率40-50%

　　4、人工清釜或涂防掛膠劑

　　產(chǎn)生原因：

　　1、與催化劑用量有關(guān)，掛膠嚴重。

　　2、與溫度有關(guān)，掛膠嚴重。

　　3、與催化劑分布有關(guān)。

　　4、與聚合釜結(jié)構(gòu)有關(guān)。

　　產(chǎn)品種類：

　　1、高順式：順式含量96%—98%，物理機械性能接近NR，某些性能甚至超過NR，目前各國都以生產(chǎn)高順式BR為主。

　　高順式順丁橡膠分子間力小，分子量高，因而分子鏈柔性大,玻璃化溫度低(Tg=-110℃)，在常溫無負荷時呈無定形態(tài)，承受外力時有很高的形變能力，是彈性和耐寒性最好的合成橡膠。且由于分子鏈比較規(guī)整，拉伸時可以獲得結(jié)晶補強，加入炭黑又可獲得顯著的炭黑補強效果，是一種綜合性能較好的通用橡膠。

　　2、低順式：順式含量<40%，含有較多的1，2-結(jié)構(gòu)的中乙烯基聚丁二烯橡膠，克服了高順式聚丁二烯橡膠的搞濕滑性差的缺點，最適宜制造輪胎。

　　3、中順式：順式含量90—95%，中順式順丁橡膠首先由美國菲利浦石油公司開發(fā)(1956)，并于1960年由美國合成橡膠公司建廠投產(chǎn)，催化劑是四碘化鈦-三烷基鋁;

　　產(chǎn)品的應(yīng)用：

　　1、輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、膠輥及各種耐寒性要求較高的制品。

　　2、與其他橡膠并用。

　　3、在全世界合成橡膠的產(chǎn)量和耗量上僅次于丁苯橡膠，居第二位。