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四章离子聚合生产工艺-资料
一、概述
三、阴离子聚合工艺
二、阳离子聚合工艺
定义
单体在阳离子或阴离子作用下，活化为带正电荷或带负电荷的活性离子，再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应，统称为离子聚合反应(ion6
异丁烯
异戊二烯
***甲烷
***甲烷
异丁烯
异戊二烯
至再循环
蒸汽
水
蒸气
硬脂酸锌
抗氧剂等
下水道
水
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从溶液淤浆到水淤浆经过一次凝聚后进行脱水干燥的过程。
分离：进一步脱除残留的***甲烷和单体异丁烯在真空
气提塔中进行。气提塔内装有搅拌器，操作真
空度为30kPa，气提温度50 -60℃。
干燥：闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的
水后可采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱进
行干燥。
回收：***甲烷、异丁烯、异戊二烯可循环利用，脱水
干燥，精馏。
分离后处理、回收
生产控制因素
1）.杂质
按照其作用原理，杂质可以分为给电子体和烯烃两类。
给电子体：水、甲醇、***化氢、二甲醚、二氧化硫和氨等。与AlCl3络合导致聚合物分子量明显降低，也能使转化率明显降低。
烯烃类：主要是由原料异丁烯带入的正丁烯，包括1-丁烯、反-2-丁烯，顺-2-丁烯和异戊二烯等。发生链转移反应，使分子量降低。
生产控制因素
2）.单体浓度和配料比
单体浓度过高，反应温度升高很快，反应过于激烈难以控制，容易导致结块，甚至催化剂还未加足量就被迫停止反应。
单体浓度过低时，结冰现象严重，(***甲烷冰点为-℃)也不能获得较高的转化率。单体浓度一般为30% ～ 35% 。
异戊二烯含量增加，聚合速率、转化率和分子量均降低。
聚合体系单体浓度与丁基橡胶分子量的关系
单体转化率75%～85%，聚合温度-100℃
生产控制因素
3). 聚合温度
聚合温度对丁基橡胶分子量的影响
随着聚合温度的提高，单体链转移活化能高于链增长活化能，聚合物的分子量直线下降。
生产控制因素
4). 引发剂
引发剂用量对转化率的影响
引发剂用量少时，单体转化率低;
用量大， 转化率高。
％~％。
生产控制因素
5）. 溶剂
非均相体系： 溶剂决定了生成的聚合物的溶解度。丁基橡胶均相溶液聚合法或非均相溶液淤浆聚合法所采用的溶剂是不同的。用于淤浆聚合的溶剂要求沸点高于-100℃ ，不溶解聚合物，对催化剂是惰性的，通常使用易于溶解催化剂AlCl3的***甲烷（bp: -℃）。
均相体系 ： 采用正丁烷和异戊烷作溶剂的均相溶液聚合，但在-100℃的低温下，均相溶液的粘度非常之大，给传质传热带来很大的困难，所以一般要求聚合物浓度不超过4%～5%。使单位体积的聚合物溶剂和未反应单体的回收量增加，大大降低了聚合物的生产能力，而挂胶和结垢同样不可避免。
所以工业上仍普遍采用***甲烷为溶剂。
卤化丁基橡胶
优点: 从根本上克服了高度不饱和结构对于丁基橡胶硫化的阻碍作用。卤素的存在不仅使硫化时双键活性提高，并增加了活性中心。
卤化丁基橡胶可分为***化丁基橡胶和溴化丁基橡胶两类，其结构可表示为：
丁基橡胶改性
交联丁基橡胶
交联丁基橡胶是异丁烯、异戊二烯与二乙烯基苯的三元共聚物。
由于二乙烯基苯的引入，使聚合物有一定程度的交联。这种材料具有提高生胶强度、回弹性及抗凹陷、抗湍流等性能，主要用作密封材料。
其它丁基橡胶改性方法
星形支化型丁基橡胶
目的：改善橡胶的加工性能
方法：在支化剂存在下通过典型的正碳离子聚合反应制得
了星形支化型丁基橡胶。
分子呈无规梳状结构，特点是支链较短，支化密度较高
新型丁基弹性体
原料：异丁烯/对***苯乙烯共聚弹性体和以苄基
溴为硫化官能团的异丁烯/对***苯乙烯/
对溴***苯乙烯三元共聚物
特点：渗透性低、 抗振性能好、 硫化速度快、
抗臭氧和抗屈挠疲劳性良好
1 阴离子聚合反应
● 单体种类：单烯烃类、共轭双烯烃类、丙烯酸酯类、环氧化
物、环硫化物、内酯等。
● 阴离子聚合广泛采用非极性的烃类（烷烃和芳烃）溶剂如 正己烷、环己烷、苯、甲苯等。但也常采用极性溶剂如四氢呋喃、乙二醇甲醚、吡啶等进行。
● 20世纪初合成丁钠橡胶，