林文君

（福建省?；斐綒怏w有限公司，福建 福州 350300）

定伸應(yīng)力在丁苯橡膠SBR-1502的生產(chǎn)中是一個非常重要的指標(biāo)。在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)SBR1502丁苯橡膠35min 300%定伸應(yīng)力呈下降趨勢，并處于指標(biāo)低限。通過對各影響因素進(jìn)行了分析并采取提升措施，如控制聚合工藝：低限控制聚合轉(zhuǎn)化率，降低結(jié)苯含量，提高末釜門尼控制，減少提降量頻次與幅度；控制后處理凝聚：考察P-60硫化促進(jìn)劑加量，穩(wěn)定成品有機(jī)酸含量；提高大宗原輔料質(zhì)量等方法。

1 影響因素分析

1.1 聚合工藝控制

1.1.1 聚合轉(zhuǎn)化率

隨著轉(zhuǎn)化率的提高,SBR1502相對分子量Mw分別在（3.3～3.7）×105、 （3.6～3.8）×105范圍內(nèi)增大，相對分子質(zhì)量分布Mw/Mn變寬[2]，其結(jié)果會導(dǎo)致35min 300%定伸變差。為提升定伸應(yīng)力，控制聚合轉(zhuǎn)化率至低限70%左右。

1.1.2 膠乳門尼黏度

門尼黏度是聚合后膠乳性能的綜合體現(xiàn)，是產(chǎn)品中間過程控制最為重要的參數(shù)。一定程度上，門尼高，則分子量高，拉伸強(qiáng)度、彈性都會變高。但隨著分子量增大到一定程度，則正比關(guān)系消失，對橡膠性能已沒什么有益的影響。為提升定伸應(yīng)力，控制SBR1502膠乳平均門尼黏度至中值偏上至50～51。

1.1.3 結(jié)合苯乙烯用量

結(jié)合苯乙烯體現(xiàn)的是丁苯橡膠中苯乙烯參與反應(yīng)的比例和結(jié)構(gòu)，在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)降低結(jié)合苯乙烯用量，丁苯橡膠產(chǎn)品的彈性等提高[1]，即結(jié)苯含量低，則在一定程度上能提高35min 300%定伸。為提升定伸應(yīng)力，控制SBR1502膠乳結(jié)苯至中值23.5%偏下。

1.1.4 聚合提降量及切釜操作

聚合提降量及切釜操作造成聚合控制參數(shù)的較大波動，特別是降量幅度超過30t/d時，在生產(chǎn)過程中3次緊急降量均出現(xiàn)3批定伸不合格的等外品。為此加強(qiáng)了控制指標(biāo)合格率控制，對4～9月份的A線轉(zhuǎn)化率、門尼、結(jié)苯的合格率和控制合格率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1、表2。：

表1 聚合A線轉(zhuǎn)化率、門尼和結(jié)苯均值

表2 聚合A線指標(biāo)控制合格率

從表1與表2看出，6-9月轉(zhuǎn)化率、聚合門尼、結(jié)苯的指標(biāo)與合格率均得到有效控制，聚合工藝控制基本處于同行業(yè)的較高水平。

1.2 后處理凝聚控制

1.2.1 凝聚單元P-60硫化促進(jìn)劑加量的影響

P-60的有效成分為三烷基氯化胺，考察一周P-60加入量，從原先的0.03PHM調(diào)整至0.04PHM。適量提高硫化促進(jìn)劑P-60的用量，一定程度上有助于提高25min 300%定伸，但對35 min 300%定伸的檢測值反而有一定的降低作用。因而恢復(fù)P-60加入量，不做調(diào)整。

1.2.2 穩(wěn)定成品有機(jī)酸、皂含量

SBR1502丁苯橡膠為低溫乳液聚合，經(jīng)過聚合反應(yīng)后單體共聚存在于乳液中成為膠乳，乳液在凝聚單元加入硫酸后破乳，變成有機(jī)酸以及殘留少部分皂，洗滌干燥后仍留在生膠中。

通過對6個月份產(chǎn)品的有機(jī)酸與皂含量統(tǒng)計(jì)平均數(shù)據(jù)，有機(jī)酸含量都相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定，均處于中值；而皂含量4月份超指標(biāo)，5～9月得到較好控制。

1.3 聚合原輔料因素影響

1.3.1 乳化劑的影響

歧化松香酸鉀皂、脂肪酸均屬于陰離子乳化劑，作為乳化劑的主要配料，用量大，影響也大。尤其是歧化松香酸，使用其生產(chǎn)的丁苯橡膠黏結(jié)性能和加工性能都優(yōu)于其他品種。而由于松香產(chǎn)地的不同，歧化松香酸鉀皂的品質(zhì)對橡膠的生產(chǎn)過程，以及產(chǎn)品的質(zhì)量也有很大影響。在定伸問題查找的過程中，對鉀皂、脂肪酸生產(chǎn)廠家進(jìn)行了更換與追蹤，其影響主要是體現(xiàn)在對聚合轉(zhuǎn)化率、膠乳穩(wěn)定性，以及后處理凝聚的成品有機(jī)酸、皂含量的影響。

1.3.2 叔十二碳硫醇TDM的影響

由于叔十二碳硫醇TDM作為分子量調(diào)節(jié)劑，對橡膠的分子量分布起到調(diào)節(jié)作用，而35min 300%定伸最本質(zhì)的問題就是分子量分布。適當(dāng)提高TDM配方、增加加入次數(shù)可減弱轉(zhuǎn)化率提高引起的性能變化[3]。由于工藝設(shè)計(jì)因素，未對TDM進(jìn)行較多調(diào)整。

1.3.3 回收丁二烯（回?。?、回收苯乙烯 (回苯)的影響

由于系統(tǒng)聚合單體進(jìn)料為新鮮單體與回收單體的混合進(jìn)料，而回收單體純度與反應(yīng)雜質(zhì)成反比。若在聚合反應(yīng)中存在較多反應(yīng)副產(chǎn)物、雜質(zhì)等，會對橡膠內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，不僅會使丁苯橡膠定伸變差，也會影響橡膠耐磨等其他物理性質(zhì)。

4月份成品35min300%定伸開始整體下滑，甚至出現(xiàn)一等品。4～9月通過每月排放丁苯回丁與回苯，減少了體系內(nèi)的部分雜質(zhì)（表3）。而到8月由于回收丁二烯儲罐問題，無法排放回收丁二烯，進(jìn)一步明確了回丁對聚合體系的影響，特別是對定伸問題的影響。

表3 4～9月份丁苯回丁回苯排放情況

2 結(jié)論

1） 影響SBR1502丁苯橡膠定伸應(yīng)力有諸多因素，包括聚合工藝控制、后處理凝聚控制以及聚合原輔料。2）原輔料特別是各大宗原輔料，由于用量大，其品質(zhì)對生產(chǎn)影響巨大，直接影響生產(chǎn)過程工藝控制,繼而對橡膠35min 300%定伸造成影響。3）硫化促進(jìn)劑P-60一定程度上有助于提高25min 300%定伸，但對35min 300%定伸的檢測值反而有一定的降低作用。4）丁苯回收丁二烯與回收苯乙烯的累積會造成雜質(zhì)堆積，根據(jù)工藝要求回丁純度低于83%就應(yīng)外排，裝置自身回收單體外排不及時、外排量不夠，對SBR1502 35min 300%定伸應(yīng)力有一個滯后與長期的影響。