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丁基橡胶具有优良的气密性、抗氧老化性、耐化学性及耐潮性,具有极佳的减震作用。燕化30,000t/a丁基橡胶装置采用传统的淤浆法生产工艺,以AlCl3-H2O为引发剂,氯甲烷为稀释剂,聚合反应在-88~-98℃的低温下进行。
丁基橡胶聚合过程是典型的阳离子聚合,其聚合反应是用AlCl3和助引发剂H2O形成离子络合物,贡献出H+给异丁烯分子,形成一个正碳离子,依次引发聚合,形成聚合物链。
在聚合反应体系中,聚合反应速度随AlCl3用量增加而提高,这是因为体系中单体浓度一定,随AlCl3用量增加即(WAl3+)/(W单体)的增加,引发活性中心数目也增多,反应速度加快,转化率增加,结合配制和反应调节的实际情况,发现AlCl3溶液浓度控制在0.10%-0.15%比较适宜。
由聚合反应机理可知,水在阳离子聚合反应中起着非常重要的作用,它影响单体的转化率和聚合物的相对分子质量大小和分布等。当向引发剂AlCl3溶液中加入微量水时,引发剂效率(橡胶产品量(kg)/引发剂用量(kg))将有所提高,其中主引发剂和助引发剂的比例(即[AlCl3]/[H2O]摩尔比)很重要,经过几年的生产经验摸索,将[AlCl3]/[H2O]摩尔比控制在8-12的范围内可以得到较高的转化率。
另外,在引发剂溶液配制中,精制氯甲烷的纯度也是相当重要的,严格控制氯甲烷中水、二甲醚DME≤5μg/g,异丁烯含量≤10μg/g,才能保证引发剂体系的稳定。