SBS三步进料法离子聚合工艺的模拟优化

doi:10.3969/j.issn.1006-396X.2021.02.004

石油化工高等学校学报 ›› 2021, Vol. 34 ›› Issue (2): 22-28.DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.02.004

SBS三步进料法离子聚合工艺的模拟优化

马志民¹，梁加璐¹，王晓蓉¹，刘鑫²，周世嘉³

1. 辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺 113001； 2. 辽宁石油化工大学经济管理学院，辽宁抚顺 113001； 3. 抚顺市生态环境事务服务中心，辽宁抚顺 113006

收稿日期:2020-01-03 修回日期:2020-08-10 出版日期:2021-04-30 发布日期:2021-05-20
通讯作者: 王晓蓉（1985-），女，博士，副教授，从事光功能材料的设计以及相关的理论模拟计算方面研究；E-mail：wangxiaorong@lnpu.edu.cn。
作者简介:马志民（1995-），男，硕士研究生，从事聚合物的合成与表征方面研究；E-mail：544755908@qq.com。
基金资助:
辽宁省教育厅优青培育项目（L2020032）；辽宁石油化工大学引进人才科研启动基金项目（2016XJJ-010）；江南大学合成与生物胶体教育部重点实验室开放研究课题（JDSJ2018-05）；四川大学高分子材料工程国家重点实验室开放课题（sklpme2019-4-24）。

Simulation and Optimization of Three⁃Step Ion Polymerization Process for SBS

Ma Zhimin¹， Liang Jialu¹， Wang Xiaorong¹， Liu Xin²， Zhou Shijia³

1. School of Petrochemical Engineering， Liaoning Petrochemical University， Fushun Liaoning 113001，China； 2. School of Economics and Management， Liaoning Petrochemical University， Fushun Liaoning 113001，China； 3. Service Center of Fushun Ecological Environment Affairs， Fushun Liaoning 113006，China

Received:2020-01-03 Revised:2020-08-10 Published:2021-04-30 Online:2021-05-20

摘要/Abstract

摘要： 以苯乙烯和丁二烯阴离子聚合的三步进料法生产工艺为基础，运用Polymer Plus建立SBS（苯乙烯⁃丁二烯⁃苯乙烯嵌段共聚物）聚合过程的三步进料法模型，利用建立的模型对原料单体苯乙烯、丁二烯，催化剂丁基锂，链转移剂四氢呋喃进行敏感性分析，探究其进料量对SBS产品相对分子质量、聚合物多分散指数以及产量的影响，进而对实际工业生产提出建议。分析结果表明，为了提高产品的聚合度和相对分子质量，应尽量纯化单体，苯乙烯和丁二烯进料量的增加可以提高产品相对分子质量和聚合度，同时增加苯乙烯的进料量还可以降低多分散指数。催化剂可以有效地改变产品的性质，在实际生产中必须严格控制丁基锂的进料量。链转移剂四氢呋喃对产品性质略有影响，可以在不影响产量的基础上小范围调节产品的相对分子质量和聚合度。

关键词: Polymer Plus, 模拟, SBS, 聚合, 敏感性

Abstract: Based on the three⁃step production process of anion polymerization between styrene and butadiene, a three⁃step model of SBS polymerization process was established using Polymer Plus, to analyze the sensitivity of the raw materials including styrene and butadiene, the catalyst (butyl lithium) and chain transfer agent (tetrahydrofuran,THF) , as well as the impact of the input amount on the molecular weight, polydispersity index (PDI), and yield of the SBS product, guiding further actual production process. The results indicated that purifying the monomers and increasing the input amount for styrene and butadiene can improve the polymerization degree and molecular weight of the product. Besides of that, increasing of the input amount of styrene could decrease the the PDI value. The catalyst had a significant effect on the properties of the product. Thus, the input amount of butyl lithium must be strictly controlled in actual production process. Different from catalyst, chain transfer agent (THF) had a slight influence on the properties of the product and could be used to adjust the molecular weight and degree of polymerization of the product on a small scale without affecting the production yield.

Key words: Polymer Plus, Simulation, SBS, Polymerization, Sensitivity

马志民，梁加璐，王晓蓉，刘鑫，周世嘉. SBS三步进料法离子聚合工艺的模拟优化[J]. 石油化工高等学校学报, 2021, 34(2): 22-28.

Ma Zhimin， Liang Jialu， Wang Xiaorong， Liu Xin， Zhou Shijia. Simulation and Optimization of Three⁃Step Ion Polymerization Process for SBS[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2021, 34(2): 22-28.

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SBS三步进料法离子聚合工艺的模拟优化

Simulation and Optimization of Three⁃Step Ion Polymerization Process for SBS

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