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丁腈橡膠于1930年首先由德國(guó)進(jìn)行研究，在1931年制成丁二烯與丙烯腈的共聚物，發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的耐油、耐老化及耐磨等性能。1937年由德國(guó)I.G.Faben公司投入工業(yè)化生產(chǎn)，以商品名BunaN問(wèn)世。1941年美國(guó)也開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。此后不久，一些國(guó)家也相繼開(kāi)始生產(chǎn)丁腈橡膠，世界上已有很多國(guó)家能夠生產(chǎn)各種牌號(hào)的丁腈橡膠。丁腈橡膠除具有優(yōu)異的耐油性之外，還具有耐老化、耐磨耗、低透氣和凝聚力高等特點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域是多方面的。丁腈橡膠的需要量在全部橡膠需要量中所占的比例隨各國(guó)的具體情況而異，一般工業(yè)先進(jìn)國(guó)家約占2.5~3.5%，發(fā)展中國(guó)家的比例稍低一些。
(一)原料
丁腈橡膠聚合用單體為丁二烯和丙烯腈。聚合用輔助原料有如下幾種。
聚合引發(fā)劑為：熱聚合采用無(wú)機(jī)過(guò)氧化物(如過(guò)硫酸鹽);冷聚合采用氧化還原引發(fā)劑(如過(guò)氧化氫和二價(jià)鐵鹽共存的催化體系)。聚合度調(diào)節(jié)劑為長(zhǎng)鏈烷基硫酸等乳化劑為陰離子表面活性劑、松香酸皂和脂肪酸皂等。電解質(zhì)為氯化鉀、磷酸鈉和硫酸鈉等。聚合終止劑為氫醌類(lèi)、二甲基二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)等。
(二)聚合
丁腈橡膠制造普遍采用乳液聚合法，也有研究溶液聚合法的。現(xiàn)僅就乳液聚會(huì)法介紹如下。
1.配方及工藝條件
聚合配方及工藝條件如表7-2和表7—3所示。
2.聚合工藝過(guò)程
(1)碳?xì)湎唷⑺唷?a href="http://42249.cn/suliao/zhuji.html" target="_blank">助劑的配制將一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均勻，制成碳?xì)湎?。在乳化劑中加入氫氧化鈉、焦磷酸鈉、三乙醇胺、軟水等制成水相。并配制引發(fā)劑等待用。將碳?xì)湎嗪退喟匆欢ū壤旌虾笏腿肴榛?，在攪拌下?jīng)充分乳化后送入聚合釜。
(2)聚合往聚合釜內(nèi)直接加入引發(fā)劑，在一定溫度的釜內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng),爾后分批加入調(diào)節(jié)劑，以調(diào)節(jié)橡膠的分子量。聚合反應(yīng)進(jìn)行至規(guī)定轉(zhuǎn)化率時(shí)，加入終止劑終止反應(yīng)，并將膠漿卸入中間貯槽。
(3)脫氣經(jīng)過(guò)終止后的膠漿，送至脫氣塔，減壓閃蒸出丁二烯，然后借水蒸汽加熱及
注：工藝條件聚合溫度為13℃。
真空脫出游離的丙烯腈。丁二烯經(jīng)壓縮升壓后循環(huán)使用，丙烯腈經(jīng)回收處理后再使用。
(4)后處理經(jīng)脫氣后的膠漿加入防老劑D，過(guò)濾除去凝膠后，用食鹽水凝聚成顆粒膠，經(jīng)水洗后擠壓除去水分，再用干燥機(jī)干燥，然后包裝即得成品橡膠。經(jīng)干燥后的橡膠含水量應(yīng)低于1%，成品膠一般每包重25kg。
