导航: >> 安全技术>> 化工安全>>正文

合成橡胶生产安全

  
评论: 更新日期:2011年06月03日

  顺丁橡胶简称BR。由1,3-丁二烯的乳液聚合或溶液聚合法制得的均聚体。中国主要采用溶液聚合法,常用的溶剂是己烷,常用的催化剂是丁基锂或镍系催化剂(环烷酸镍一三烷基铝一三氟化硼乙醚配合物)。顺丁橡胶有较好的耐磨性,热积聚性低,能抗挠曲开裂,具有较好的低温伸缩性。现在,把它和其他橡胶混合在一起制造轮胎,可提高耐磨性,抗裂性以及耐热降解性。

  以溶液聚合法为例生产顺丁橡胶,其主要工艺过程是将单体丁二烯溶解人惰性溶剂(溶剂油)中,而后进入串联的聚合釜进行聚合反应。在反应过程中依次加入助剂,催化剂,末釜加入终止剂。聚合反应在温度为60~90℃、压力<0.5MPa及搅拌下进行。聚合胶液经凝聚、水洗、干燥等工序,压块包装成顺丁橡胶产品出厂。其生产工艺方框流程见图4。

  丁腈橡胶简称NBR。由丙烯腈和丁二烯共聚而制得的合成橡胶。聚合物中的丙烯腈含量由18%~46%不等。丁腈橡胶多采用乳液聚合法连续生产。丁腈橡胶的特性是具有极好的耐油性和耐芳香族溶剂的性能。抗耐程度取决于聚合物中的丙烯腈含量,丙烯腈量越高,橡胶的耐油性能越好。丁腈橡胶使用在极需耐油和耐溶剂的场合,用以制造汽油和燃料软管、油井零件、燃料箱衬里、运输机的输送带和鞋底等。

  以乳液聚合法生产丁腈橡胶为例,其主要工艺过程是将丁二烯、丙烯腈按比例配制为碳氢相,将拉开粉、氢氧化钠、焦磷酸钠、三乙醇胺等配制为水相,于聚合釜中依次将计量的水相、碳氢相、调节剂和激发剂溶液接人,然后搅拌升温,在30~50℃温度条件下进行聚合反应。降温卸料时,在聚合的胶浆中加入终止剂溶液。胶浆经凝聚、水洗,真空箱及压辊脱水、干燥箱干燥后包装为成品。其生产工艺方框流程见图5。

 

  图5丁腈橡胶生产工艺方框流程图

  乙丙橡胶简称EPR。乙烯与丙烯共聚制得的合成橡胶。只由乙烯、丙烯共聚制得的合成橡胶称二元乙丙橡胶。如还加入非共轭双烯作为第三单体,则产品称三元乙丙橡胶。乙丙橡胶可用溶液聚合和悬浮聚合进行生产。溶液聚合是以己烷、石油醚等为溶剂,常使用的催化剂系列有三氯氧钒和氯化二乙基铝,或和氯化二异丁烯铝的混合物。它耐老化、耐臭氧、耐高温、耐低温、耐酸碱化学品和具有优良的电绝缘性能,在合成橡胶中非常特殊。可以使用在要求抗氧化的场合,例如轮胎侧壁、软管、运输机的输送带和模制品。

  氯丁橡胶简称CR。为2-氯-1,3-丁二烯(氯丁二烯)的均聚物由乳液聚合法制成。有些牌号的产品中含有少量的丁二烯或异戊二烯。单体首先在水中乳化,然后用过硫酸钾作为催化剂聚合。聚合后,乳胶经凝聚,清洗和干燥。氯丁橡胶也可以胶乳形式而广泛使用。氯丁橡胶耐磨、耐热、耐火、抗氧化、抗臭氧以及抗石蜡基溶剂和各种油类,它用作胶皮管,运输机上的传动带、导线的绝缘、垫和胶黏剂。

  丁基橡胶简称IIR。又称异丁橡胶,由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成的一种合成橡胶。丁基橡胶有耐油、耐臭氧、耐酸碱、耐寒等性能,气密性、电绝缘性能较好,但耐撕裂性、弹性与黏性较差。主要用于制造汽车内胎、无内胎轮胎、气袋、气球、电缆绝缘层、蒸汽管与贮槽的衬里等。

  异戊橡胶命名为顺-1,4-异戊二烯橡胶,系以异戊二烯为单体聚合制得的高顺式合成橡胶。异戊橡胶可选用烷基锂或钛系催化剂(四氯化钛一三烷基铝或四氯化钛一聚亚胺基铝烷),经溶液聚合而制得。异戊橡胶具有良好的耐热耐寒性,不易老化。可代替天然橡胶制造各种橡胶制品。

  聚硫橡胶由二卤代烷与碱金属的多硫化物缩聚而得的合成橡胶。一般以水或含醇的水作聚合介质,以烷基萘磺酸钠和氢氧化镁溶液作悬浮剂,通过悬浮聚合制得。聚硫橡胶有优异的耐油和耐溶剂性,但强度不高,而且耐老化性能不佳,加工性能不好,有臭味,常与丁腈橡胶并用。固体聚硫橡胶主要用于制造输油管线和印刷胶辊,密封圈;液态聚硫橡胶用于飞机油箱,机舱的密封和火箭推进剂。

  职业危害

  1.火灾爆炸。合成橡胶所采用的原料,包括单体、溶剂以及其他助剂,绝大部分属于易燃、易爆物品,而且数量大,闪点和自燃点比较低,容易发挥。可燃气体和易燃液体挥发的蒸气大都比空气重,由生产装置泄漏或排放出来,往往沉积于地表、沟渠及厂房的死角处,而且长期聚集不散,极易与空气混合形成爆炸性气体,一旦碰到任何一种火源,都会引起燃烧或爆炸。聚合反应使用的一些引发剂和催化剂也容易分解、自燃和爆炸,如丁基锂和烷基铝遇空气自燃,遇水爆炸。在生产中使用不当,稍有疏忽就会导致火灾爆炸事故。

  合成橡胶的主要生产过程是在密封的设备和管道中进行的,而且有较高的温度和压力,工艺设备的静密封与传动设备的动密封容易发生渗漏,由于反应温度往往超过物料的自燃点,渗漏出来的物料一与空气接触,便会发生自燃,甚至引起爆炸。聚合反应本身是一种放热反应,加上单体和一些中间体的自聚和热聚能力很强,特别是化学性质非常活泼的烯烃和共轭二烯烃,它们遇到氧或在高温下容易发生氧化,自聚和热聚反应,使设备和管道堵塞,导致火灾或爆炸。如丁二烯在一定条件下,能在设备内生成具有性质极不稳定的丁二烯过氧化物和端基聚合物的自聚物。前者易发生分解爆炸,后者能在设备中迅速增加而膨胀,致使设备或管道胀裂产生大量跑料,构成燃烧或爆炸。清理出来的热聚物和自聚物容易自燃,特别在夏季气温较高时更应注意。在生产中,如果温度控制不当,工艺操作中出现失误,有发生冲料暴聚的危险。这就增加了合成橡胶装置的火灾,爆炸危险性。

  合成橡胶的主要单体贮罐大部属于压力容器,如果容器与安全附件存在问题,也会导致设备爆炸事故。甚至出现易燃易爆物料的二次空间爆炸事故。

  合成橡胶生产过程中的大部分液体或者固体成品颗粒,在管道内流动或在设备内传送时,因为摩擦极易产生静电,静电放电火花是导致火灾,爆炸的着火源,还有造成静电电击事故的可能。

  橡胶生产装置,特别是单体生产自动化程度高,连续性强,易燃易爆物料大多在密闭受压的设备和管道内流动,一旦发生事故,可能波及整个生产装置,甚至全厂。

  2.毒性。由于合成橡胶的聚合过程是在密闭系统中进行的,所以单体和溶剂的泄漏可能性比较小,有毒有害物质对人体的危害也相对较小。但是,在生产装置存在跑、冒、滴、漏的情况下,在观察聚合过程采样分析时,在设备故障排除与维修过程中,则会发生有毒物质的泄漏。乳液聚合时,进行凝聚和干燥操作存在着单体泄漏的危险。溶液聚合时,在脱除溶剂和干燥操作中存在着泄漏溶剂的可能性。根据《工业企业设计卫生标准》的规定,车间空气中有毒物质的最高容许浓度见下表。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们
Baidu
map