[發明專利]一種低腐蝕橡膠凝聚組合物及其使用方法

有效

• 申請號: 201710356692.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107141374B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 梁亮;談澍杰;黃國柱;史博
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C08C1/15
• 分類號: C08C1/15
• 代理公司: 茂名市穗海專利事務所 44106
• 代理人: 李好琚

一種低腐蝕橡膠凝聚組合物，該組合物由下述質量百分含量的組分組成：聚羧酸鈉0.02～0.2%、非氯離子酸式鈣鹽0.08～0.3%和水99.5～99.9%；其制備方法是先將水加熱至60～95℃，然后分別加入非氯離子酸式鈣鹽和聚羧酸鈉，攪拌狀態下溶解5～10h，冷卻至常溫后即得。本發明應用于橡膠凝聚方面，不但使凝聚得到的橡膠顆粒孔隙增多、水分排出加快、干燥速率提高，還使得到的橡膠制品力學性能提高，而且可大大降低對設備、管線的腐蝕。

技術領域

本發明涉及一種低腐蝕橡膠凝聚組合物及其使用方法，屬于設備腐蝕防護領域。

背景技術

石油化工生產過程由于生產裝置長期處在高溫、高壓和高流速環境下運行，有些過程還要接觸腐蝕性介質，腐蝕問題長期困擾生產。采用氯化鈣作為凝聚輔劑的橡膠生產裝置凝聚工段由于凝聚輔劑帶入大量的能夠對管道、設備造成強腐蝕的離子（如Cl^-、）。據不完全統計，橡膠凝聚段引入的Cl^-濃度高達250ppm，甚至有些橡膠凝聚工段由于Cl^-高濃度造成的設備腐蝕高達15次/年，如茂名石化橡膠生產車間。因此橡膠凝聚段所使用的分散劑對設備、管線照成的腐蝕一直成為停工檢修的問題所在。

因此橡膠凝聚段腐蝕的真正原因以及選擇解決的辦法是與生產實際密切相關的課題。該部分的工作原則上應在生產現場進行，但考慮工業生產的連續性，故現場試驗往往無實施的條件，僅能借助每年設備的大修期間進行，時間上非常有限。而一些關于橡膠凝聚階段的基本數據（凝聚劑種類、用量、分散效果、腐蝕影響等）的獲得是可以在實驗室范圍內進行前期探索的，也可以為生產實際提供基本的參考數據。

對于采用比利時FINA公司的專利技術的橡膠生產而言，該技術設計生產3種產品，其中熱塑性彈性體SBS是它的主導產品之一。SBS既具有橡膠的高彈性，又具有塑料的可塑性，不需硫化就具有很好的強度和彈性，被廣泛應用于制鞋、粘合劑、塑料和瀝清改性等方面。

SBS膠乳粒子的凝聚過程表現為三個階段:粒子形成期、聚集增長期、粒子破碎期。在粒子形成期，凝聚劑對橡膠粒子的分散是整個凝聚過程的關鍵。在粒子形成期時，將膠乳通過多根細管噴入到凝聚劑中進行凝聚，該過程中橡膠粒子的大小與凝聚劑用量及效果密切相關。

采用聚羧酸鈉鹽作為橡膠凝聚工段的分散劑是國內外眾多廠家產用的技術路線，它可以起到降低凝聚段聚合膠液粘度，使膠粒團碎裂為更小的顆粒，并于水相中分散的作用。然而隨聚羧酸鈉含量的降低，表面張力將大幅上升，SBS顆粒逐漸變大并開始結團。且在實際使用過程中，僅僅加入聚羧酸鈉鹽形成的膠粒表面仍然發粘，且后加工膨脹段時SBS膠粒成品的水含量超標，因此還需要引入輔助分散劑。無機電解質凝聚劑中，二價鹽或無機酸的凝聚效果較好，其中最常使用的二價鹽為無水CaC1₂。

無水CaC1₂與聚羧酸鈉并用時屬輔助分散劑，亦稱聚集輔劑。其作用是使聚羧酸鈉降低SBS表面張力的效果更好，可減少聚羧酸鈉的用量，避免在干燥階段由于聚羧酸鈉鹽用量過多引起膠料塑化起火的問題；另外，氯化鈣的引入使已經吸附了聚羧酸鈉鹽膠粒的表面張力進一步降低，即顆粒之間結團的幾率降低，膠粒粒徑減小，膠粒易于分散在水溶液中。

但使用CaCl₂作為輔助分散劑和發熱體的前提條件是設備、管道為上述反離子的非敏感材質，這在目前的服役狀況而言是相當有難度的。特別是近年來，橡膠生產企業的橡膠生產裝置凝聚工段由于CaCl₂分散劑帶入大量的能夠對管道、設備造成強腐蝕的離子（如Cl^-）。據不完全統計，橡膠凝聚段引入的Cl^-的濃度高達250ppm，橡膠凝聚工段由于Cl^-高濃度造成的設備腐蝕高達15次/年。因此橡膠凝聚段所使用的分散劑對設備、管線照成的腐蝕一直成為停工檢修的問題所在。