年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计 开题报告

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1、毕业设计（论文）开题报告题目年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计学院化学与材料工程专业高分子材料与工程班　　级学　号学生姓名指导教师开题日期2015-4-105《年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计》开题报告一、选题的背景与意义：（一）课题研究来源丁苯橡胶（SBR)，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。SBR一般有溶液自由基共聚或乳液自由基共聚合成。溶液聚合实际生产中应用较少，世界上SBR生产能力中约87%使用乳液聚合。乳液聚合

2、中又分为高温乳液聚合和低温乳液聚合，高温乳液聚合所得丁苯橡胶性能较差，低温乳液聚合所得的SBR有较高的耐磨性和很高的抗张强度并且具有良好的加工性能，此次设计采用低温乳液聚合法制备SBR。（二）课题研究的目的通过本课题的探究讨论，通过对制得的丁苯橡胶的性能测试和表征，改善确定丁苯橡胶的性能。使其在轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，得到更广泛的应用。（三）课题研究的意义当前SBR的生产面临严重的挑战。比如生态环境的恶化，潜在替代品的市场竞争，资源的进一步优化配置，能量的合理充分利用，生产过程的优化和高效率，生产和使用效率的提高

3、，应用技术和市场开拓等，都在不同程度上影响着SBR的进一步发展，在上述问题中仍有大量工作要做，更需要花大力气进行研究。二、国内外研究现状：（一）国内研究现状我国现有4套ESBR生产装置，生产的ESBR有一般类和特殊类两大品种，其中一般类品种为1500和1700两大系列，前者包括1500,1502，和15033个牌号，后者包括1712,17065和17783个牌号；特殊类品种为HSSBR（相当于日本的HS860），尚未形成系列。包括充油胶只有8种，SBR1600，SBR1800充油炭黑母炼胶尚属空白，目前国内橡胶加工业需要的档次较高的牌号还不能生产。（二

4、）国外研究现状国外SBR品种有十大系列，上千个牌号。高温ESBR40种，低温ESBR80种，炭黑母炼胶60多种，充油胶50多种，充油充炭黑胶140多种，高苯乙烯橡胶70多种。相比之下，我国SBR研究还处于相对落后状态，国外能生产的10个通用品级系列中，我国仅能生产两个系列，即使是这两个系列，我们能生产的牌号也为数较少。5三、课题研究内容及创新：（一）课题研究内容1.丁苯橡胶的制备及发展现状丁苯橡胶的制备方法主要有溶液聚合法和乳液聚合法。溶液聚合在实际生产中应用较少，高温乳液聚合所得丁苯橡胶性能较差，在实际生产中多采用低温乳液聚合法生产丁苯橡胶。全球丁苯

5、橡胶市场明显地依赖于他们的最终用途行业。预计亚太地区将主宰这一市场，对丁苯橡胶日益增长的需求在于不同的应用领域，尤其是在轮胎、鞋类和建筑行业，亚太和北美市场在未来五年内估计将会有不断上升的增长。全球丁苯橡胶市场的关键参与者是陶氏化学公司(美国)、朗盛公司(德国)、Synthos公司(波兰)、固特异轮胎及橡胶有限公司(美国)、亚什兰公司(美国)、诺瓦化学公司(加拿大)、Trinseo公司(美国)、Versalis公司(意大利)、台湾化学和纤维公司(台湾)、锦湖石化有限公司(韩国)等。当前全球丁苯橡胶市场的市值(2014年)约为132.45亿美元,预计到2

6、019年将达到161.1亿美元,从2014年到2019年将以3.3%的复合年增长率增长。高需求的行业,如轮胎、鞋类、建筑、聚合物改性、粘合剂和其他行业，将增加丁苯橡胶的整体消费2.聚合制备高分子量丁苯橡胶的最佳工艺配方探讨本研究通过改变单一变量（温度、单体配比、乳化剂用量等）来研究在各个变量不同时的性能，并对其进行对照比较，从而获得最好的工艺配方。3.丁苯橡胶结构对性能的影响，如下所示：1）苯乙烯的含量含量增加，硬度，模量都会增加，弹性降低，耐低温性能下降，在空气中老化性能增加，SSBR磨耗指数下降。2）ESBR与天然橡胶对比丁苯橡胶的介电性能要好，它

7、的弹性，耐磨性，抗老化性都要超过天然橡胶，耐酸性，耐碱性与天然橡胶相似，但是大分子中含有苯环，滞后损失大，动态变形时发热量大，由制造的轮胎使用寿命短。9）红外光谱对苯丙乳液结构的表征。（二）课题创新本研究的丁苯橡胶是以丁二烯苯乙烯为单体，采用低温乳液聚合法制备。但是仅以丁二烯苯乙烯为单体的传统ESBR产品越来越多地受到NR和SR新品种尤其是SSBR的挑战，愈来愈难适应日益高速发展的橡胶加工业的使用要求，应花大力气并有所创新5地研发类似羧基丁苯，预交联丁苯等第3，第4单体共聚改性ESBR新品种及其与之相适应的聚合配方与工艺。四、课题的研究方法五、研究计划

8、及预期成果：天数任务内容备注1天接受毕业论文任务书论文动员5天查阅文献及资料，完成毕业论文的文