1. 組成單一而結構性能多樣化的聚丁二烯橡膠是什麼
前面已經講過,丁二烯是制備合成橡膠用得最多的單體原料,用丁二烯一種單體生產的聚丁二烯應該說是化學組成最簡單的合成橡膠。當然這里說的丁二烯是指的1,3-丁二烯,它的孿生兄弟1,2-丁二烯並不能直接聚合成橡膠。
1,3-丁二烯(CH2=CH—CH=CH2)的結構十分規整,它的聚合發源地是在雙鍵位置。如果我們把它上面的碳原子按順序排列為1,2,3,4的話,不同的催化體系可讓它在聚合時按1,4-或1,2-位置加成,1,4-加成聚合時得到1,4-聚丁二烯,1,2-加成聚合時則得到1,2-聚丁二烯。
1,4-聚丁二烯從大分子立體空間結構的觀點來看,又可分為順式1,4-聚丁二烯和反式1,4-聚丁二烯兩種構型。前者C=C鍵上相連的兩個氫原子排列在分子鏈的同一側,後者則不在同一側。
1,2-聚丁二烯按分子排列組合方式的不同又可分為等規、間規和無規三種構型。
我們從分子結構的概念出發,就可以聯想到:1,4-結構特別是順式1,4-結構的聚丁二烯分子顯得那麼舒展,正是橡膠的理想選擇,事實上也果然如此。順式1,4-聚丁二烯即我們常說的順丁橡膠具有優越的彈性,而且特別耐寒,是製造輪胎的好材料。
輪胎的生產廠商固然對1,4-結構的聚丁二烯情有獨鍾,然而1,2-結構對改善橡膠的加工性能,平衡輪胎的抗濕滑性與滾動阻力方面起著不可替代的作用。當然,如果1,2-結構含量太高的話,就變成塑料了。
現在工業上大量生產順式1,4-含量在96%以上的順丁橡膠,採用的分別是鎳、鈦、鈷和稀土金屬催化體系,也就是齊格勒—納塔催化劑。順丁橡膠的缺點是加工性能和抗濕滑性不理想,所以常常和其他橡膠混合使用。
工業生產的還有以烷基鋰為催化劑的順式含量在40%左右的低順式聚丁二烯橡膠,簡稱低順丁橡膠。這種橡膠有良好的低溫性能,產品純度高,溶液黏度低,廣泛地用於改性塑料。
工業生產的還有中1,2-聚丁二烯,又稱中乙烯基聚丁二烯橡膠,它的1,2-鏈節含量為35%~65%,這種橡膠的綜合性能好,並且有一個顯著的優點,就是用它製造的輪胎在快速行駛中產生的熱量較低,而且抗濕滑性好,牽引力大,很適宜在製造飛機輪胎時摻和使用。
1,2-鏈節含量在65%以上的聚丁二烯稱為高1,2-聚丁二烯橡膠,它在橡膠加工中一般用作改性材料。
如果在拉伸下易於結晶,自然會影響橡膠性能。高反式1,4-聚丁二烯在通常情況下是一種結晶狀物質,其硫化橡膠雖然具有很高的強度,但彈性卻很差,所以不適合作為彈性體使用;而高順式1,4-聚丁二烯在室溫下不會產生拉伸結晶,可以放心使用。
2. 合成橡膠價格多少與特點介紹
什麼是合成橡膠呢?合成橡膠是一種人工製造出來的聚合物,這種聚合物的彈性是非常高的。合成橡膠可以用來製造輪胎,也可以用於各種機器設備的內部,零件是一種大型機器設備,必須要有的材料。合成橡膠的製作成本會比天然橡膠的製作成本要低一些,所以從本質上這種材料可以有效的降低製造成本。合成橡膠的價格是多少呢?下面我們來看一下。
一、合成橡膠價格
5元左右,人工合成的高彈性聚合物,也稱合成彈性體。產量僅低於合成樹脂(或塑料)、合成纖維。其性能因單體不同而異,少數品種的性能與天然橡膠相似。橡膠是製造飛機、軍艦、汽車、拖拉機、收割機、水利排灌機械、醫療器械等所必需的材料。根據來源不同,橡膠可以分為天然橡膠和合成橡膠。
二、特點
1、優點
工業合成橡膠材料主要目的是節約成本、提高橡膠製品的特性,因為一般天然的橡膠產品的價格比較的昂貴,為了降低企業的成本就大量投入成本低廉的合成橡膠材料。
合成橡膠材料也具有優良的耐熱性、耐寒性、防腐蝕性且受環境因素影響小,合成橡膠材料和適用於零下60度到250度之間正常使用。
2、缺點
合成橡膠也有缺點,主要缺點存在於它的拉伸效果比較差,抗撕裂強度以及機械性能也比較差,但是由於合成橡膠材料相比天然橡膠的成本低廉,也是很多企業生產中低檔型的產品的首選。
三、物理性質
其性能因單體不同而異,少數品種的性能與天然橡膠相似。某些合成橡膠具有較天然橡膠優良的耐溫、耐磨、耐老化、耐腐蝕或耐油等性能。
在使用條件下呈高彈性,有一定模量。
四、化學性質
合成橡膠是由不同單體在引發劑作用下,經聚合而成的品種多樣的高分子化合物,單體有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、異丁烯、氯丁二烯等多種。聚合工藝有乳液聚合、溶液聚合、懸浮聚合、本體聚合四種。
以上就是合成橡膠的價格介紹。合成橡膠有哪些優點呢?合成橡膠屬於工業橡膠,是一種可以節省成本提高效率的橡膠產品,這種橡膠產品的價格是比較低廉的,而且合成的方法也比較簡單,是一種可以耐熱耐腐蝕的橡膠產品。合成橡膠也是有缺點的,合成橡膠的物理性能是比較差的,拉伸的效果不是特別好。所以合成橡膠只能用於製作一些低檔的產品。
3. 1,3-丁二烯的主要來源是什麼
全球丁二烯主要來源及生產方法
目前,世界丁二烯的來源主要有兩種,一種是從乙烯裂解裝置副產的混合C4餾分中抽提得到,這種方法價格低廉,經濟上占優勢,是目前世界上丁二烯的主要來源。另一種是從煉油廠C4餾分脫氫得到,該方法只在一些丁烷、丁烯資源豐富的少數幾個國家採用。世界上從裂解C4餾分抽提丁二烯以萃取精餾法為主,根據所用溶劑的不同生產方法主要有乙睛法(ACN法)、二甲基甲醯胺法(DMF法)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)3種。
(1)乙腈法(ACN法)
該法最早由美國Shell公司開發成功,並於1956年實現工業化生產。它以含水10%的ACN為溶劑,由萃取、閃蒸、壓縮、高壓解吸、低壓解吸和溶劑回收等工藝單元組成。1977年Shell公司在改造中增加了冷凝器和水洗塔,並將閃蒸和低壓解吸的氣相合並壓縮,其中約8%經冷凝送往水洗塔洗去溶劑,塔頂氣相返回原料蒸餾塔,這樣就除去了C4烴中的C5烴。其餘氣體一部分送往高壓解吸塔,另一部分送往萃取蒸餾塔塔底作為再拂氣體提供熱能,從而省去了一台再沸器,降低了蒸汽用量。水洗塔底溶劑約1%送往溶劑回收精製系統,以保證循環溶劑的質量。該法對含炔烴較高的原料需加氫處理,或採用精密精餾、兩段萃取才能得到較高純度的丁二烯。該方法以義大利SIR工藝和日本JSR工藝為代表。義大利SIR工藝以含水5%的ACN為溶劑,採用5塔流程(氨洗塔、第一萃取精餾塔、第二萃取精餾塔、脫輕塔和脫重塔)。在第一萃取精餾塔前加一氨水洗滌塔,用以除去原料中0.04%~0.08%的醛酮。炔烴由第二萃取蒸餾塔第75塊塔板側線采出,送往接觸冷凝器。脫重塔塔底和接觸冷凝器底部物料合並,其熱能回收後用於原料蒸發器。該工藝不僅能使丁二烯收率達到96%~98%,還能使丁二烯與炔烴分離,丁二烯產品純度可以達到99.5%以上。該技術的特點為流程簡單,溶劑解吸在萃取精餾塔下段完成;第一萃取精餾塔採用兩點進料,有利於改善塔內液相的濃度分布,減少該塔上段的液相負荷,降低能耗;在第一萃取精餾塔下部設置一台換熱器,起中間再沸器的作用,可充分利用塔底熱能提高烴類從溶劑中的分離效率;採用在第二萃取精餾塔第75塊塔板側線除炔烴的技術,使丁二烯與炔烴幾乎完全分離。日本JRS工藝以含水10%的ACN為溶劑,採用兩段萃取蒸餾,第一萃取蒸餾塔由兩塔串聯而成。該工藝經過了1980年和1988年兩次重大的改造。1980年的改造是採用了熱偶合技術,即將第二萃取蒸餾塔頂全部富含丁二烯的蒸汽,不經冷凝直接送入脫重塔中段,同時將脫重塔內下降液流的一部分從中段塔盤上抽出,送往第二萃取蒸餾塔作為塔頂迴流液,這樣第二萃取蒸餾塔塔頂不需要冷凝器,這部分的熱量將全部加到脫重塔,使該塔塔底再沸器的熱負荷比熱偶合前降低40%左右,從而實現大幅度節能。1988年的改造主要解決系統熱能回收問題,即在提濃塔和脫輕塔安裝中間冷凝器,將提濃塔從進料板附近上、下兩段串聯相接,這樣即可使上塔負荷大幅度降低,又不會影響塔的操作條件。將塔分為上下兩段,下塔操作壓力提高,塔內溫度相應升高,這樣中間冷凝器就可回收到高品位的熱能。此外,溶劑回收塔塔底廢水的熱能,可用於該塔進料管線的預熱器,加上解析塔從側線采出炔烴也可回收部分熱能,因而該工藝在同類工藝中的能耗是最低的。採用ACN法生產丁二烯的特點是沸點低,萃取、汽提操作溫度低,易防止丁二烯自聚;汽提可在高壓下操作,省去了丁二烯氣體壓縮機,減少了投資;粘度低,塔板效率高,實際塔板數少;微弱毒性,在操作條件下對碳鋼腐蝕性小;分別與正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物,致使溶劑精製過程較為復雜,操作費用高;蒸汽壓高,隨尾氣排出的溶劑損失大;用於回收溶劑的水洗塔較多,相對流程長。
(2)二甲基甲醯胺法(DMF法)
DMF法又名GPB法,由日本瑞翁(Geon)公司於1965年實現工業化生產,並建成一套4.5萬t/a生產裝置。該生產工藝包括四個工序,即第一萃取蒸餾工序、第二萃取蒸餾工序、精餾工序和溶劑回收工序。原料C4汽化後進入第一萃取精餾塔,溶劑DMF由塔的上部加入。溶解度小的丁烷、丁烯、C3使丁二烯的相對揮發度增大,並從塔頂分出,而丁二烯、炔烴等和溶劑一起從塔底導出,進入第一解吸塔被完全解吸出來,冷卻並經螺桿壓縮機壓縮後進入第二萃取精餾塔進一步分離。不含C4組分的溶劑從解吸塔底高溫采出,用作萃取精餾、精餾、蒸發等工序的熱源,熱量回收後重新循環使用。炔烴、丙二烯、硫化物、羰基化合物這些有害雜質在溶劑中的溶解度較高,為防止乙烯基乙炔爆炸,並進一步回收溶劑中的丁二烯,第二萃取塔底排出的富溶劑送往丁二烯回收塔,塔頂為粗丁二烯。回收塔塔頂餾出的丁二烯和少量雜質返回第二萃取塔前的壓縮機人口,塔釜含炔烴的溶劑送至第二解吸塔,從該塔塔頂分出乙烯基乙炔,稀釋後用作鍋爐燃料,釜液為溶劑,循環回萃取精餾塔。經兩段萃取精餾得到的粗丁二烯中的雜質採用普通精餾除去。比丁二烯揮發度大的C3、水分等,在脫輕塔頂除去,比丁二烯揮發度小的殘餘2-丁烯、1,2-丁二烯、C5以及在生產過程中產生的少量丁二烯二聚物在脫重塔塔底除去。脫重塔頂可以得到純度在99.5%以上的聚合級丁二烯。DMF法工藝的特點是對原料C4的適應性強,丁二烯含量在15%~60%范圍內都可生產出合格的丁二烯產品;生產能力大,成本低,工藝成熟,安全性好、節能效果較好,產品、副產品回收率高達97%;由於DMF對丁二烯的溶解能力及選擇性比其他溶劑高,所以循環溶劑量較小,溶劑消耗量低;無水DMF可與任何比例的C4餾分互溶,因而避免了萃取塔中的分層現象;DMF與任何C4餾分都不會形成共沸物,有利於烴和溶劑的分離;但由於其沸點較高,溶劑損失小。熱穩定性和化學穩定性良好,無水存在下對碳鋼無腐蝕性。但由於其沸點高,萃取塔及解吸塔的操作溫度都較高,易引起雙烯烴和炔烴的聚合;DMF在水分存在下會分解生成甲酸和二甲胺,因而有一定的腐蝕性。
(3)N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)
N-甲基吡咯烷酮法由德國BASF公司開發成功,並於1968年實現工業化生產,建成一套7.5萬t/a生產裝置。其生產工藝主要包括萃取蒸餾、脫氣和蒸餾以及溶劑再生工序。粗C4餾分氣化後進入主洗滌塔底部,含有8%水的N-甲基吡咯烷酮萃取劑由塔頂進入,丁二烯和更易溶解的組分及部分丁烷和丁烯被吸收,同時不含丁二烯的丁烷和丁烯從塔頂排出。主洗塔底部的富溶劑進入精餾塔,在此溶劑吸收的丁烷和丁烯被更易溶的丁二烯、丙二烯和乙炔置換出來,含有乙炔和丙二烯的丁二烯從精餾塔側線以氣態采出進入後洗塔。在後洗塔中,用新鮮溶劑將其他組分溶解,粗丁二烯由其塔頂蒸出後冷凝液化進入蒸餾工序,塔釜富溶劑返回精餾塔的中段。精餾塔釜的富溶劑先進入閃蒸罐中部分脫氣,再進人脫氣塔脫烴,並控制NMP中的水平衡,少量炔烴從側線離開脫氣塔,其餘脫下的烴經冷卻塔進入循環壓縮機,最後返回精餾塔底部。從後洗塔出來的粗丁二烯在第一蒸餾塔脫除甲基乙炔,在第二蒸餾塔中脫除1,2一丁二烯和C5烴,由第二蒸餾塔頂得到丁二烯產品。汽提後的溶劑抽出總量的0.2%進行再生,以免雜質積累。NMP法工藝的特點是溶劑性能優良,毒性低,可生物降解,腐蝕性低;
原料范圍較廣,可得到高質量的丁二烯,產品純度可達99.7%~99.9%;C4炔烴無需加氫處理,流程簡單,投資低,操作方便,經濟效益高;NMP具有優良的選擇性和溶解能力,沸點高、蒸汽壓低,因而運轉中溶劑損失小;它熱穩定性和化學穩定性極好,即使發生微量水解,其產物也無腐蝕性,因此裝置可全部採用普通碳鋼;為了降低其沸點,增加選擇性,降低操作溫度,防止聚合物生成,利於溶劑回收,可在其中加入適量的水,並加入亞硝酸鈉作阻聚劑。
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4. 工業上大量獲得丙烯,乙烯,丁二烯的方法
C A錯,減壓分餾是重油的分餾,為了防止溫度過高使重油炭化; B錯,通常干餾是指:將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程,屬於化學變化; C正確,工業上獲得大量的乙烯、丙烯、丁二烯採用的方法是石油裂解; D錯,石油通地催化重整可以得到芳香烴。
5. 丁二烯的性質
丁二烯:是分子式為C4H6的有機化合物,一種重要的化工原料,可作為單體用於製造合成橡膠(丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠)
丁二烯的性質:
1、丁二烯是無色有微弱芳香氣味的無色易液化氣體,難溶於水,可溶於醇、醚、丙酮、苯等有機溶。在氧氣存在下容易發生聚合。
2、1,3-丁二烯分子中的碳-碳單鍵可以自由旋轉,但無順式和反式異構體。丁二烯還有另一種異構體:1,2-丁二烯,它是一個累積二烯烴,與1,3-丁二烯相比非常不穩定。
3、丁二烯是狄爾斯-阿爾德反應常用的雙烯體之一,它與缺電子親雙烯體發生狄爾斯-阿爾德反應,可以製取蒽醌、四氫苯酐、丁烷四羧酸、六氫苯二甲酸酐等很多化工產品。丁二烯也可以與二氧化硫發生螯變反應,然後加氫生成工業溶劑環丁碸。
4、當把丁二烯通入溴水,起加成反應時,除了生成溴直接和雙鍵加成生成的1-二溴丁烯外,還生成2-二溴丁烯——在加成時,兩個雙鍵中比較活潑的鍵一起斷裂,同時生成新的雙鍵。如果丁二烯通入得較慢,而且溴水又多又濃,最後會生成1,1,3,3-四溴丁烷。
6. 哪些廠家需要用丁二烯
主要是合成橡膠的生產廠家需要用丁二烯,比如ABS樹脂,丁苯橡膠,丁基橡膠等。目前市場供求存在下面一個狀況:
在原油價格大幅震盪、乙烯價格小幅回落的影響下,近期大部分石化產品的價格仍處於陰跌不止的狀態。而丁二烯市場卻呈現出一枝獨秀的走勢,華東地區今年前個4月的均價為18820元(噸價,下同),較去年同期上漲了17.4%。5月份丁二烯價格繼續逆勢走高,均價為23000元,較前4個月的均價上漲了22.2%。
縱觀丁二烯價格上漲的主要原因,其一是下游需求增加。雖然近年來齊魯石化、吉林石化、蘭州石化、茂名石化、上海賽科、惠州中海殼牌和藍星天津石化、揚子石化等新建丁二烯生產裝置集中投產,前3個月中石化丁二烯產量同比增長了31%,但對丁二烯的需求增幅更大。隨著國內汽車工業的快速發展,對合成橡膠的需求量大幅增加,在合成橡膠價格大幅上漲的刺激下,丁二烯價格水漲船高。中石化今年前3個月合成橡膠產量較去年同期增長7%以上,丁苯橡膠產量較去年同期大幅增長17%以上,特別是丁基橡膠產量前3個月較去年同期增長了20%以上,使新增丁二烯產量在下游市場中得到了充分消化。同時,近年來我國丁二烯的消費結構發生了很大的變化,從以往幾乎全部用於生產合成橡膠,不斷擴大到合成樹脂、熱塑性彈性體、丁苯膠乳以及其他有機化工產品,並且在ABS樹脂、SBS熱塑性彈性體和丁苯膠乳、丁基橡膠等產品中的消費量增長幅度均較大。
其二是東南亞丁二烯市場資源緊缺影響國內。3月18日殼牌在新加坡的80萬噸/年裂解裝置發生故障,其年產15.5萬噸丁二烯生產裝置停車,導致東南亞丁二烯市場資源不足,在市場人士的炒作下,丁二烯價格呈現出逐月上漲的態勢。1~4月份,東南亞丁二烯的均價為2575美元,較去年同期上漲34.0%。5月份東南亞價格再度走高,創出3391美元的新高,在一定的程度上推動了國內丁二烯市場價格上漲。
其三是生產成本推動。今年以來國內外碳三、碳四、碳五資源明顯不足,在市場資金的炒作下,國內丁二烯生產成本增加,推動了國內外丁二烯價格上漲。
盡管近期國際原油價格大幅震盪,但碳三、碳四、碳五資源不足,部分資金急於尋找高收益投資出路,對丁二烯價格形成強烈的支撐。考慮到近期合成橡膠產品價格高位回落,丁二烯下游企業經營生產成本上升,導致毛利率下滑、政策緊縮預期等不利因素,將對丁二烯市場形成一定的壓力。
7. 1,3-丁二烯和異戊二烯誰是天然橡膠,誰是人造橡膠
異戊二烯 天然橡膠
1,3-丁二烯 人造橡膠
1,3-丁二烯是一種氣體,異戊二烯是一種液體。
1,3-丁二烯 第一部分:化學品名稱
化學品中文名稱: 1,3-丁二烯
化學品英文名稱: 1,3-butadiene
中文名稱2: 聯乙烯
英文名稱2:
技術說明書編碼: 21
CAS No.: 106-99-0
分子式: C4H6
分子量: 54.09
第二部分:成分/組成信息
有害物成分 含量 CAS No.
1,3-丁二烯 ≥99.5% 106-99-0
第三部分:危險性概述
危險性類別:
侵入途徑:
健康危害: 本品具有麻醉和刺激作用。急性中毒:輕者有頭痛、頭暈、惡心、咽痛、耳鳴、全身乏力、嗜睡等。重者出現酒醉狀態、呼吸困難、脈速等,後轉入意識喪失和抽搐,有時也可有煩躁不安、到處亂跑等精神症狀。脫離接觸後,迅速恢復。頭痛和嗜睡有時可持續一段時間。皮膚直接接觸丁二烯可發生灼傷或凍傷。慢性影響:長期接觸一定濃度的丁二烯可出現頭痛、頭暈、全身乏力、失眠、多夢、記憶力減退、惡心、心悸等症狀。偶見皮炎和多發性神經炎。
環境危害: 對環境有危害,對水體、土壤和大氣可造成污染。
燃爆危險: 本品易燃,具刺激性。
8. 丁二烯和2丁烯有什麼區別
一、熔點和沸點
1、丁二烯的熔點為-108.9℃。
2、2-丁烯的熔點為-139℃。
二、溶解性
1、丁二烯稍溶於水,溶於乙醇、甲醇,易溶於丙酮、乙醚、氯仿等。
2、2-丁烯不溶於水,溶於多數有機溶劑。
三、致癌
1、2017年10月27日,世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,1,3-丁二烯在一類致癌物清單中。
2、2-丁烯不致癌。
丁二烯的用途:
(1)與缺電子嗜雙烯化合物發生狄爾斯-阿爾德反應,製得蒽醌,其衍生物是重要染料中間體、殺菌劑和殺蟲劑。
(2)與順丁烯二酸酐(簡稱順酐)反應,進而縮合,製得四氫苯酐,可作聚酯樹酯、環氧樹脂的固化劑和增塑劑。
(3)與二氧化硫作用,生成環丁烯碸,然後配製成水溶液在骨架鎳催化劑存在下加氫,製得環丁碸,是芳烴萃取用的選擇性溶劑。環丁碸和二異丙醇胺的混合物可用脫二氧化碳氣體用。
(4)丁二烯的線型調聚反應在工業上很有用處。線型二聚後得到八碳直鏈烯烴,再經醛化、加氫即得壬醇,在合成香料、表面活性劑、潤滑油添加劑方面都有重要用途。
網路-丁二烯
網路-2-丁烯
9. 工業用丁二烯抽余碳四稅收編碼是什麼
混合碳四是重要的石油化工資源,它是烷烴、單烯烴和二烯烴的總稱。煉油廠碳四主要由正丁烯、異丁烯、正丁烷、異丁烷和丁二烯組成,最具有化工利用價值的組分主要是正丁烯、異丁烯和丁二烯,其次是正丁烷。