[发明专利]一种生产丁基橡胶的方法

说明书

本发明涉及一种生产丁基橡胶的方法。所述方法包括以下步骤：S1，将异丁烯、异戊二烯和稀释剂混合后得到单体料流；将引发剂和稀释剂混合后得到引发剂料流；S2，将单体料流和引发剂料流混合并送入环管反应器中，然后进行聚合反应，得到丁基橡胶淤浆，并从环管反应器的顶部引出；S3，将所述引出的丁基橡胶淤浆与水接触，脱除未反应单体和稀释剂，得到胶粒水；S4，将胶粒水经脱水和干燥，得到丁基橡胶。本发明提供的方法能用于工业化大规模生产，能有效解决聚合技术中撤热困难的问题，且生产周期长，产品质量稳定，设备简单，成本低。

技术领域

本发明涉及橡胶生产领域，具体涉及一种生产丁基橡胶的方法。

背景技术

丁基橡胶由异丁烯和少量异戊二烯合成，具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性，它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡胶的1/140，在合成橡胶中是一类不可替代的重要品种，广泛应用于制取轮胎内胎或气密层以及耐热、抗震、密封橡胶等制品。

目前，丁基橡胶的工业生产方法主要有淤浆法和溶液法。溶液法因受胶液粘度的限制所允许的单体浓度很低(一般≤15％)，不但生产效率低，更重要的是产品加工应用性能很差。淤浆法是目前丁基橡胶的主要生产方法。此法采用一氯甲烷为稀释剂，以水/三氯化铝或HCl/二氯乙基铝为引发剂，将异丁烯与少量异戊二烯在低温(-100℃左右)下通过阳离子共聚合制得。聚合反应温度低，速度快，放热集中，且聚合物的分子量随温度的升高而急剧下降。因此，迅速排出聚合热以控制反应在恒定的低温下进行，是生产上的主要问题。另外，挂胶也是生产中遇到的最严重的问题，聚合物会沉积在反应器的表面并形成连续的膜状物，严重时则形成大块胶团，使反应器换热效率大幅度下降，一旦发生这种情况就需要清洗反应器，更严重时只得将反应器从生产线上切断。

美国专利2,999,084公开了一种生产丁基橡胶的方法，聚合温度为-110℉～-160℉，异丁烯和异戊二烯的摩尔比大于95:5，催化剂为氯化铝，反应器为循环式反应器，反应器底部带有旋转推进器的轴流泵使得物料的流速达15-25英尺/秒，由于挂胶，反应器的运行时间最长只有50小时左右。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种生产丁基橡胶的方法，具有以下优点：换热充分，聚合温度均匀，产品质量稳定，门尼波动范围小(只有±2)，加工性能好，挂胶少，运行周期较长，且工艺简单，易于工业化大规模生产，成本低。

本发明提供了一种生产丁基橡胶的方法，包括以下步骤：

S1，将异丁烯、异戊二烯和稀释剂混合后得到单体料流；将引发剂和稀释剂混合后得到引发剂料流；

S2，将单体料流和引发剂料流混合并送入环管反应器中，然后进行聚合反应，得到丁基橡胶淤浆，并从环管反应器的顶部引出；

S3，将所述引出的丁基橡胶淤浆与水接触，脱除未反应单体和稀释剂，得到胶粒水；

S4，将胶粒水经脱水和干燥，得到丁基橡胶。

根据本发明的方法，采用环管反应器，并结合工艺路线的控制，工艺简单，换热系数较大、工艺条件温和，降低了挂胶速度，进而提高了工艺包括装置的运转周期，降低了工艺成本，有利于工业化大规模生产。

根据本发明所述方法的一个优选实施方式，在步骤S1中，异丁烯和异戊二烯的摩尔比为95:5至99.5:0.5，优选97:3至99:1。所述引发剂为本领域常用的引发剂，如选自水/三氯化铝体系和HCl/二氯乙基铝中的至少一种。所述混合也在如混合器的容器中进行。所述稀释剂为本领域内常用的稀释剂，如一氯甲烷。

根据本发明所述方法的一个优选实施方式，在步骤S2中，在混合后的料流中，异丁烯和异戊二烯总的质量浓度为25至45％，优选30至40％。在混合后的料流中，引发剂的质量浓度为0.10至0.25％，优选0.15至0.20％。，