小型液氮機(jī)在合成橡膠工業(yè)有什么作用？

1.聚合反應(yīng)溫度控制

   在合成橡膠的聚合反應(yīng)過程中，溫度是一個(gè)關(guān)鍵因素。許多聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，需要精 確控制反應(yīng)溫度以確保反應(yīng)的順利進(jìn)行和產(chǎn)物的質(zhì)量。小型液氮機(jī)可以提供低溫冷卻源。

   例如，在丁苯橡膠（SBR）的乳液聚合過程中，反應(yīng)溫度通常需要控制在一定范圍內(nèi)。如果溫度過高，會(huì)導(dǎo)致聚合反應(yīng)速率過快，產(chǎn)生的熱量來不及散發(fā)，引發(fā)爆聚現(xiàn)象，使橡膠的分子量分布變寬，性能下降。通過使用小型液氮機(jī)，將液氮循環(huán)通過反應(yīng)釜的夾套或者冷卻盤管，可以及時(shí)帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，使反應(yīng)溫度穩(wěn)定在合適的區(qū)間，有利于合成出分子量分布較窄、性能均勻的丁苯橡膠。

   對(duì)于順丁橡膠的聚合反應(yīng)也是如此。順丁橡膠一般是通過溶液聚合合成，在聚合過程中，合適的溫度有助于控制聚合物的微觀結(jié)構(gòu)。使用液氮冷卻能夠?yàn)榫酆戏磻?yīng)提供穩(wěn)定的低溫環(huán)境，使聚合反應(yīng)按照預(yù)定的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行，得到具有理想微觀結(jié)構(gòu)和性能的順丁橡膠。

2.凝聚和干燥過程優(yōu)化

   合成橡膠在聚合反應(yīng)完成后，需要經(jīng)過凝聚和干燥過程。小型液氮機(jī)在這個(gè)環(huán)節(jié)也能發(fā)揮作用。在凝聚過程中，通過降 低溫度可以改變橡膠乳液的穩(wěn)定性。

   比如，在氯丁橡膠的凝聚過程中，使用液氮適當(dāng)降 低溫度，可以使橡膠粒子更容易從乳液中凝聚出來。低溫有利于破壞乳液的穩(wěn)定性，促使橡膠粒子團(tuán)聚。同時(shí)，在干燥過程中，液氮可以用于預(yù)冷橡膠物料。對(duì)于一些熱敏性的合成橡膠，低溫預(yù)冷可以防止在干燥過程中因溫度過高而導(dǎo)致橡膠分子鏈的降解或者交聯(lián)，從而保證橡膠的質(zhì)量。

3.橡膠改性和添加劑分散

    小型液氮機(jī)有助于橡膠的改性和添加劑的均勻分散。在合成橡膠中加入各種添加劑可以改善橡膠的性能。例如，在制備具有特殊性能的橡膠（如阻燃橡膠、抗靜電橡膠等）時(shí)，需要添加阻燃劑、抗靜電劑等添加劑。

   在低溫環(huán)境下，橡膠的分子鏈運(yùn)動(dòng)減緩，其黏度會(huì)發(fā)生變化。利用小型液氮機(jī)創(chuàng)造低溫條件，在這種狀態(tài)下加入添加劑，可以使添加劑更好地分散在橡膠基體中。因?yàn)榈蜏亟?低了橡膠分子鏈對(duì)添加劑的排斥作用，使添加劑能夠更均勻地分布，從而提高改性橡膠的性能一致性。對(duì)于一些納 米級(jí)別的添加劑，如納 米氧化鋅用于提高橡膠的耐磨性，在液氮?jiǎng)?chuàng)造的低溫環(huán)境下加入并分散，能夠更好地發(fā)揮其增強(qiáng) 效 果。