丁苯橡胶的生产工艺
丁苯橡胶( SBR) 是以丁二烯和苯乙烯为单体, 是目前世界上产量最高, 消费量最大的通用合成橡胶( SR) 品种。它采用自由基引发的乳液聚合或阴离子溶液聚合工艺而得的,工业上多采用乳液聚合法。
1.1丁苯橡胶的性能及应用
1.1.1乳液丁苯橡胶
丁苯橡胶(生胶)外观是浅黄褐色的弹性体．分子量为15—20万(渗透压法)，它的密度与Tg则随生胶中苯乙烯含量而改变。
①乳液丁苯橡胶与天然橡胶的对比
丁苯生胶的介电性能、对氧及热的稳定性均比天然橡胶好。但是它的粘结性不好，可塑性低，所以不易加工。若用硫黄硫化时，它的硫化速度比天然橡胶慢，故须加入较多的硫化促进刑。丁苯橡胶硫化后的硫化胶中，若加有炭黑补强剂，其强度可大大增加。它的弹性、耐磨性、耐老化性能均可超过天然橡胶；耐酸性、耐碱性、介电性及气密性与天然橡胶相似。但是大分子结构中含有苯环，滞后损失大，动恋变形时发热量大，由制造的轮胎使用寿命较短。
②乳液丁苯橡胶的应用
大多数场合下可代替天然橡胶使用，主要用于汽车轮胎及各种工业橡胶制品。含苯乙烯较少的丁苯橡胶，可用作耐寒橡胶制品；苯乙烯含量高者，则制作硬质橡胶制品。
2.1丁苯乳液聚合的配方
表二 典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方
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原料及辅助材料 |
冷法（质量分数） |
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单体 |
丁二烯 |
72 |
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苯乙烯 |
28 |
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相对分子质量调节剂 |
叔-十二碳硫醇 |
0.16 |
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反应介质 |
水 |
105 |
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脱氧剂 |
保险粉 |
0.025-0.04 |
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乳化剂 |
歧化松香酸钠 |
4.62 |
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引发体系 |
过氧化物 |
氢过氧化异丙苯 |
0.06-0.12 |
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还原剂 |
硫酸亚铁 |
0.01 |
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雕白粉 |
0.04-0.10 |
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螯合剂 |
EDTA-二钠盐 |
0.01-0.025 |
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电介质 |
磷酸钠 |
0.24-0.45 |
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终止剂 |
二甲基二硫代氨基甲酸钠 |
0.10 |
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亚硝酸钠 |
0.02-0.04 |
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多硫化钠 |
0.02-0.05 |
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其它（多乙烯多胺） |
0.02 |
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2.3 合成原理
①乳液聚合丁苯橡胶的聚合原理
丁二烯与苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反应机理进行聚合反应。其反应式与产物结构式为：
在典型的低温乳液聚合共聚物大分于链中顺式约占9.5%，反式约占55%，乙烯基约占12%。如果采用高温乳液聚合，则其产物大分于链中顺式约占16.6%，反式约占46.3%，乙烯基约占13.7%。
雕白粉在丁苯橡胶中的使用
由于链引发反应，Fe2+经氧化后变成Fe3+，Fe3+呈棕色，如果其浓度较高将影响丁苯橡胶的色泽。为了减少Fe3+的浓度，工业上使用雕白粉(甲醛-亚硫酸氢钠二水合CH2O.NaHSO3.2H2O)作为二级还原剂，使Fe3+还原为Fe2+。
4Fe3+ + 2CH2O.NaHSO3.2H2O → 4Fe2+ + 2HCOOH + Na2SO4 + H2SO4 + 8H+
由于消耗了二级还原剂雕白粉，硫酸亚铁的用量显著减少。
雕白粉，别名羟基甲亚硫酸钠盐水合物，属亚磺酸系还原剂。纺织印染工业中用作染料的还原剂，橡胶工业用作氧化还原催化剂。
雕白粉的应用典型工业简介：应用于丁苯橡胶工业、纺织印染工业级合成树脂、涂料、染料、感光材料、医药制糖、陶瓷、乙烯化合物的聚合反应和氧化还原反应
应用于丁二烯、苯乙烯乳液共聚合成生产丁苯橡胶原理（氧化还原催化剂、聚合活化剂）
冷法：氧化→还原引发剂，聚合温度低、橡胶性能较好
②还原剂。丁苯乳液共聚橡胶使用还原剂为硫酸亚铁和雕白粉。雕白粉的用量为单体质量的0.04%-0.10%，硫酸亚铁为单体质量的0.01%
③螯合剂为EDTA、二钠盐，用量为单体质量的0.01%-0.25%
随着科学的进步和社会的发展，各行业对精细化学产品提出了不同质量的更高要求，工业还原剂也是一样。一方面，工业还原剂在合成过程中，锌粉的质量（锌粉的纯度和细度对合成反应影响显著及焦亚硫酸钠与锌的量比及合成活化的温度、合成反应时间和锌活化发热反应的控制，对产品质量都有非常重要的影响），尤其在橡胶行业。
对雕白粉的技术指标含量、外观、硫化物、锌离子在还原反应时提供了更高的要求。
本公司产品的生产项目以一步法生产工艺生产的合格合成液为起点。经过以下工艺生产成低味、无低聚物的澄清酸性还原液、还原粉。
雕白液的合成液→沉降→过滤→除锌→沉降→过滤→脱硫去味→合成反应→提纯、提浓→过滤→包装→澄清的成品
因此，扩大使用一步法合成雕白液、雕白粉成品，引导印染行业使用方便，有利于节约资源。
现有勃仑化学有限公司专业生产雕白粉，欢迎您的致电！
