丁基橡胶的生产和工艺

丁基橡胶的生产和工艺内容摘要：

发明了一种具有改进性能的卤化丁基聚合物。 丁基聚合物是衍生自在催化剂存在下含有 C4~C8 单烯烃单体、 C4~C14 多 烯烃单体和苯乙烯系单体的混合物制备所得的丁基聚合较高的δ扭矩、随时间相对稳定的模量、改进的热空气老化性能和老化挠曲性能。 这些改进的性能是由聚合物主链中的苯乙烯系部分与加入的用来硫化卤化丁基橡胶的交联剂间的直接相互作用所导致的。 Polysar 公司 [17]使异丁烯与 R1R2CCR3C( CH2X)CH2( R R2 和R3 为甲基或氢。 X 为溴或氯 )在 90~10℃下 ,在烷基醇盐、芳基酚盐或芳烷基酚盐氢氧化物、过氧化酯或卤化物引发剂和路易斯酸催化剂存在下 ,在溶液中聚合 ,可直接制得卤化丁基橡胶。 例如 ,使 mol异丁烯与 2溴甲基 1,3丁二烯在 2,5双 (过氧化苯甲酰 )2,5二甲基己烷和 TiCl4 存在下 ,在二氯甲烷中 ,于 70℃下聚合 45 min,可获得数均相对分子质量为 10 850、分布指数为 2 的卤化丁基橡胶。 Bataeva 等 [18].于有机溶剂中 ,在 10~70℃范围内 ,用含氯试剂 ,采用两步工艺制备氯化丁基橡胶。 先将氯化试剂总量的 2/3 加入 ,使产生的氯化丁基橡胶保持 20~120 min,然后加入剩余 1/3 氯化试剂并保持10~60 min。 加入质量分数 1%~10%碱或亚硫酸盐 ,用 水洗涤并采用水式脱气法使橡胶凝聚。 Shcherban等 [19].将反应温度分两步控制 ,温度范围为 0~25℃和 26~50℃ ,卤化试剂可在第一个温度段一次加入或分两次在两个温度段内 6 加入 ,该工艺降低了卤化试剂的消耗 ,提高了产品的收率。 4 丁基橡胶的市场供需现状及发展前景 [20].国内外生产与消费现状 目前 ,世界上只有美国、德国、俄罗斯、意大利等少数国家拥有丁基橡胶生产技术 ,其中美国埃克森美孚和德国朗盛公司的丁基橡胶生产技术和产品开发能力在世界上处于领先地位 ,卤化丁基橡胶 (HIIR)生产技术和装置也为这两家 公司所有。 据 SRI 统计 ,2020 年全世界共有 9 个国家12 套装置生产丁基橡胶 ,总产能为 万 t/a,其中亚太地区产能为 万 t/a,约占世界总产能的 %。 北美地区产能为 t/a,约占世界总产能 %。 全球现有装置中 ,采用埃克森美孚公司专利技术的有 6 套 ,其中3 套可兼产 HIIR。 采用朗盛公司生产技术的装置有 2 套 ,均 可生产丁基橡胶和 HIIR。 罗马尼亚和中国的装置目前只能生产丁基橡胶。 我国丁基橡胶的生产现状 我国丁基橡胶的研究开发始于 20世纪 60年代 ,但由于各种原因一直没有建成工业化生产装置。 1999 年 ,中石化北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利 PI公司技术 ,建成目前我国惟一的一套年产 3万 t的丁基橡胶生产装置。 该装置能够生产 IIR175 IIR1751F 和 IIR0745 三个牌号的普通丁基橡胶产品 ,其中 IIR1751 属于内胎级产品 ,中等不饱和度、高门尼粘度 ,相当于埃克森公司的 268,朗盛公司的 301 及俄罗斯的 BK1675N产品牌号 ,主要用于制造轮胎内胎、硫化胶囊和水胎等制品。 IR1751F 是食品、医药级产品 ,中等不饱和度、高门尼粘度 ,可用于口香糖基础 料以及医用瓶塞的生产。 IIR0745 是绝缘材料、密封材料和薄膜级产品 ,极低不饱和度、低门尼粘度 ,主要用于电绝缘层和电缆的生产。 最初两年 ,由于技术、设备等方面的原因 ,该装置的开工率较低 ,原材料消耗、动力消耗及成本偏高。 2020 年和 2020 年产量分别只有 0 41 万 t 和 0. 42 万 t。 近两年经过与北京化工大学等单位的联合技术攻关 ,开发出具有自主知识产权的丁基橡胶聚合新工艺 ,解决了生产中出现的问题 ,生产装置的运行状况有了很大程度的改善 ,产量逐年增加。 2020 年我国丁基橡胶的产量为 2. 7 万 ,t 7 2020 年增加到 3. 98 万 ,t 同比增长约 2 05%, 2020 年 1~6 月产量为 1 6万 t。 进口情况 目前我国丁基橡胶的生产能力和产量还不能满足实际生产的需求 ,因而每年都得进口 ,且进口量不断增加。 1998 年我国丁基橡胶的总进口量只有 2. 69 万 ,t 2020 年增加到 8. 35 万 ,t 2020 年进一步增加到 17. 09 万 ,t较上年增长约 36 07%, 2020~2020 年进口量的年均增长率约为 30. 53%。 2020 年 1~6 月份的进口量为 8. 72 万 ,t 同比增长减少约 5. 5%。 由于卤化丁基橡胶具有独特的性能 ,加上国内 无生产装置 ,近年来进口量不。