编辑：宁证期货房俊
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合成橡胶的生产流程大致可分为单体的合成和精制、聚合过程以及橡胶后处 部分。

丁二烯橡胶生产工艺

目前，世界上丁二烯橡胶的生产大部分采用溶液聚合法。采用不同催化体系 生产的丁二烯橡胶，主要生产工序有1）催化剂、终止剂和防老剂的配制计量； 2）丁二烯的聚合；3）胶液的凝聚；4）橡胶的脱水和干燥；5）单体、溶剂的回 收和精制。催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置， 在此合成丁二烯橡胶。胶液在进入凝聚工序前加入终止剂和防老剂。用水蒸汽凝 聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序。干燥后的生胶包装后进入 成品仓库。在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。

如图所示：

丁苯橡胶生产工艺

丁苯橡胶的生产工艺流程主要包括聚合、未反应单体的回收、胶乳掺混、凝 聚、脱水与干燥、压块包装等六个主要工序。

乳聚丁苯橡胶的聚合工艺按聚合温度可分为热法和冷法两类，两者均可采用 间歇聚合工艺或连续聚合工艺，目前此种橡胶生产厂家大都采用冷法连续聚合工 艺。聚合反应结束后，系统中未反应丁二烯、苯乙烯单体分别通过闪蒸槽和汽提 塔完成回收。经胶乳掺混后使最终产品性能特别是门尼黏度达标，并使产品品质 均一化。之后通过凝聚过程，使胶乳粒发生凝结进而析出固体聚合物。经过挤压 脱水工序后，凝聚剂和其他水溶性杂质减少。最后通过箱式或挤压膨胀的干燥工 艺，使湿胶进一步干燥至含水量达标。目前，乳聚丁苯橡胶生产工艺占市场的绝 对主流，产能占比最大。

溶聚丁苯橡胶通常采用添加无规剂和高温共聚两种方法。相比乳聚丁苯橡胶 生产所需近三十种助剂，溶聚丁苯橡胶除用催化剂外，仅用少数几种助剂，助剂 溶液的配制与操作简单，生产排污量少。装置投产资金投入方面，溶聚工艺路线 投资高于乳聚工艺路线，但其生产成本则略低于乳聚工艺路线。

如图所示：

合成橡胶的用途

合成橡胶品种多、门类全、性能优异，应用领域十分广泛，已成为我国工 业、农业、国防军工和高科技行业发展中不可缺少的重要材料之一。合成橡胶与 合成树脂、合成纤维并列为三大合成材料，因其具有高弹性、绝缘性、气密性、 耐油、耐高温或低温等性能，用途遍及汽车工业、鞋业、市政建设、塑料、航天 军工、医疗用品、日用品等几乎所有的经济领域。其中，以轮胎制造业、鞋业、 胶管胶带等其他橡胶制品、改性材料行业等为主。

合成橡胶与天然橡胶互为补充并协调发展，一起构成橡胶加工行业的最基本 原材料。在实际生产过程中，除了可部分替代天然橡胶使用外，合成橡胶多与天 然橡胶多结合使用来改善橡胶制品的最终使用性能。

合成橡胶主要质量指标

一、外观

丁二烯橡胶通过目测方式检验颜色、形状、杂质、焦化颗粒、油污等外观指 标。BR 9000产品的要求为浅色半透明，初级形状为块状，不含机械杂质，高品 质产品还要求不含焦化颗粒及油污。丁苯橡胶对外观不作要求。

二、挥发分

挥发分是指橡胶加热后挥发损失的成分，包括水分和其他可挥发的组分。

三、灰分

灰分一般指有机物经高温灼烧以后的残留物。

四、生胶门尼黏度

指未经任何处理的合成橡胶本身的门尼黏度，可以宏观地反映合成橡胶分子 量的大小。门尼黏度基本上可以反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范 围宽窄。门尼黏度高则橡胶硬度大，其分子量高、分布范围宽，加工能耗高，可塑性降低；门尼黏度低时容易加工，其分子量低、分布范围窄，但硫化胶物流机 械性能往往下降。

五、混炼门尼黏度

混炼胶是指生胶或塑炼胶按配方与配合剂经炼胶机混炼的胶料，混炼是橡胶 的改性过程。混炼前后门尼黏度的差值反映了橡胶的加工性能，差值越小，加工 性能越佳。

六、定伸应力

定伸应力是指使试样拉伸达到给定长度所需施加的单位截面积上的负荷量。

七、混炼胶门尼黏度

在拉伸试验中，橡胶试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力，其结果以MPa 表示。橡胶制品的使用寿命随拉伸强度的增加而提高。

八、拉断伸长率

当橡胶试样拉断时，其伸长部分与原长度之比即为扯断伸长率，以百分率表 示。

九、硫化特性

硫化是指在一定温度、压力和时间条件下橡胶大分子链发生化学交联反应的 过程，主要分为焦烧、预硫、正硫化和过硫四个阶段。硫化特性可以反映橡胶的 均匀性、重现性、稳定性等性能。

除以上外，丁苯橡胶还有以下技术指标要求：

一、有机酸、皂

在乳液聚合过程中，乳化剂在凝聚过程中被酸转化的部分为有机酸。在乳液 聚合过程中，乳化剂在凝聚过程中未被转化的部分为皂。有机酸、皂含量过多或 超标，直接影响丁苯橡胶的强度、伸长率以及延缓硫化等物化性能。

二、结合苯乙烯

苯乙烯是丁苯橡胶的聚合单体之一，其配比与最终转化率决定了丁苯橡胶中 结合苯乙烯含量。结合苯乙烯成分的含量对丁苯橡胶物理机械性能如拉伸强度、 伸长率、回弹性和永久变形等均有影响。