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[摘 要]这篇文章主要的介绍的是乳液聚合及丁苯橡胶生产，由此建立起低温乳聚丁苯橡胶聚合模拟的稳定平台，并在此基础上对生产装置进行优化计算。这种模拟系统可以非常好地展现出低温乳液聚合丁苯橡胶生产状况，并且对现实生产提供优秀的指导。同时，将这种模拟平台转化到TDC3000中的应用上去，按照现实实际地计算出这种装置的操作优点，将这些优化数据返还到生产装置中，进而去提高装置的反应转化比率，从而提高企业的生产效率，为企业提供更大的经济收益。这篇文章对人们之前研究过在低温条件下乳聚丁苯橡胶聚合的试验器模型更加深入的进行了研究，就是在前人实验模型的基础上，进一步进行了改良。同时，希望能够创建出这一理想型的模型，使今后可以在企业运作中取得良好效果。
[关键字]催化剂；丁苯橡胶；数学模型
中图分类号：TP921 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0019-01
一、乳液聚合的原理以及理论
1.乳液聚合原理
按照聚合物生产发展的历史来说，自由基聚合一直以来都是处于先地位的，即便是进入到现在，它依然占据非常大的比重。组合方式主要是由溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合以及本体聚合这几种方式产生的。人们所说的本体聚合就指的是单体本身，或者是单体在其中加进微少的催化剂所形成的聚合；溶液的聚合就是在引发剂、单体溶解在某些溶剂形成的溶液之中发生的聚合；悬浮聚合就是说在水中悬浮的单体在球滴中的聚合，这也主要是由水溶性单体，单体的催化剂及分解机组成的成分；乳液聚合就是指的在水、单体一起在乳化剂作用下变成的乳液里完成的聚合，它的这种方式主要乳化剂、水、单体和溶于水的催化剂合成的。通常在形成自由基乳液聚合的不同方式里，乳液聚合和本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合相对比较来说有许多不同但是非常奇特的优势。烯类的单体聚合在反应的过程中放热量是很大，怎样可以将反应热排除是一个非常关键性的问题。它不但可以影响到控制操作的稳定与生产是否安全，并且如果严重的话要影响到产品本身的质量。如果同溶液聚合、本体聚合那样，反应发生后期的粘度直线上涨，就算是用效率很高的换热装置也不能难将反应热马上排除。一旦散热不良，就会导致局部过热，分子的分布变宽，并且还可以造成支化和交联，从而让产品质量变坏，这种情况发生严重时，都会发生剧烈发硬，出现事故。拿一般的乳液聚合来说，聚合反应是从最初是在水相内的乳胶粒中发生反应，尽管在它的特性上乳胶粒内部粘粘的情况是非常严重的，却因为水是连续相，所以让整个体系粘度不会太高，由内往外的传热比较简单的，这样就不会出现局部过热的情况。绝大多数的乳液聚合都是把水作为介质的，这就使得火灾和污染发生的几率减少，同时，也避免了溶剂回收处理的麻烦，从而也降低了生产成本。
2.乳液聚合理论
其实在四十年代时， 就有人提出了乳液聚合的定理论，后来这以理论得到认可，有许多人发展了这一理论。到如今多数关于乳液聚合的模型，也基本上是在上述乳液聚合模型的基础上发展过来的。在乳液聚合发生之前，乳化剂与单体都是以三种状态体现在体系中：
（1）极少数的单体和少量乳化剂按分子状溶解于水中
（2）一些乳化剂形成胶東，直径大约在39-49A，胶束内存在有一定量的单体，
（3）绝大多数的单体分散成液濟，表面吸附着乳化剂，形成稳定的乳液，
引发剂于水中溶解，在通过水相分解的过程产生自由基。这些溶解在在水中的单体，之后都将产生聚合，只不过是因为水中单体的浓度非常低，让增长链在分子量还不是足够大的时候，就把水相给沉淀了出来，也就使得自身停止了增长。由此来看，用水相溶解过的单体，其实是对聚合的产生贡献很小，也不是乳液聚合的主要发生地。单体滴液事实上也不是聚合的场所，就是因为乳液聚合所使用的催化剂本身是溶于水的，然在单体液滴里却没有引发剂。同时，单体液滴是比胶束的体积大的，而它的表面积则是小的，有催化剂在水分解产生的自由基也是不可能扩散进入单体的。相对于绝大多数聚合产生在胶束内。胶東是水溶性和油溶性单体引发剂相互作用的地方，要是，胶束内的单体浓度高的话，那么相当于本体单体的浓度，是比它的表面积大的，即便是提供了自由基扩散的标间，可以引发聚合，可随着聚合的进行，单体进入胶東，补充消耗的单体，单体液滴中的单体又复溶解在水中的。
二、化工的过程模拟
化工的过程也就是指材料在要进行化学或物理作用时所进行的过程，是用数学模型将它展现出来，在通过电子设配和计算机的运算，之后再各单元设备尺寸及成本的模型过程进行计算。这种对化工的过程模拟，可以让人们更清晰了解化工过程，也是对系统进行细化和改进的前提。
三、建立数学模型的方法
1.理论建立模型的方法。这种数学模型是对反应机理的解析，使用化学工程、热力学和反应动学等基本理论原则设立起来的。这个方法的优势就是，建立的数学模型是十分具有的物理意义，科学性十分严密，存在理论指导的价值。然而这种方法建立的理论模型，不仅要对反物理理动力学的发展过程有清晰的认识，还必须掌握准确的数据，并且清楚传递过程对反应模拟产生的影响；
2.数理统计分析的方法
这种方法就是将实验中取得到的实验数据，通过数理统计找到参数互相间的关系，最常用的是回归分析法。但是这种方法最大的缺点就是不可以从机理上明白过程的本质。
3.人工智能的方法
这几年来人工智能得到长足发展，其中以神经元方法为吐出。该方法已被用于聚合釜的分子量分布控制等方面。神经元方法适用于数学模型以外的领域。
参考文献
[1]王崇商.合成橡胶工业[J].化学与工业.1993.2
[2]杨友麒.化工过程模拟进展[J].合成橡胶工业.1996.3
[3]彭乘璞.化工系统分析与模拟[J].化工过程模拟.1998.3
[4]陆锡恩等.化工过程及相关高新技术化工过程动态模拟[J].化工发展史.2001.76-78
[5]潘祖仁.聚合反應工程的研究内容和动向[J].化工系统工程基础.1990.6
[关键字]催化剂；丁苯橡胶；数学模型
中图分类号：TP921 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0019-01
一、乳液聚合的原理以及理论
1.乳液聚合原理
按照聚合物生产发展的历史来说，自由基聚合一直以来都是处于先地位的，即便是进入到现在，它依然占据非常大的比重。组合方式主要是由溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合以及本体聚合这几种方式产生的。人们所说的本体聚合就指的是单体本身，或者是单体在其中加进微少的催化剂所形成的聚合；溶液的聚合就是在引发剂、单体溶解在某些溶剂形成的溶液之中发生的聚合；悬浮聚合就是说在水中悬浮的单体在球滴中的聚合，这也主要是由水溶性单体，单体的催化剂及分解机组成的成分；乳液聚合就是指的在水、单体一起在乳化剂作用下变成的乳液里完成的聚合，它的这种方式主要乳化剂、水、单体和溶于水的催化剂合成的。通常在形成自由基乳液聚合的不同方式里，乳液聚合和本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合相对比较来说有许多不同但是非常奇特的优势。烯类的单体聚合在反应的过程中放热量是很大，怎样可以将反应热排除是一个非常关键性的问题。它不但可以影响到控制操作的稳定与生产是否安全，并且如果严重的话要影响到产品本身的质量。如果同溶液聚合、本体聚合那样，反应发生后期的粘度直线上涨，就算是用效率很高的换热装置也不能难将反应热马上排除。一旦散热不良，就会导致局部过热，分子的分布变宽，并且还可以造成支化和交联，从而让产品质量变坏，这种情况发生严重时，都会发生剧烈发硬，出现事故。拿一般的乳液聚合来说，聚合反应是从最初是在水相内的乳胶粒中发生反应，尽管在它的特性上乳胶粒内部粘粘的情况是非常严重的，却因为水是连续相，所以让整个体系粘度不会太高，由内往外的传热比较简单的，这样就不会出现局部过热的情况。绝大多数的乳液聚合都是把水作为介质的，这就使得火灾和污染发生的几率减少，同时，也避免了溶剂回收处理的麻烦，从而也降低了生产成本。
2.乳液聚合理论
其实在四十年代时， 就有人提出了乳液聚合的定理论，后来这以理论得到认可，有许多人发展了这一理论。到如今多数关于乳液聚合的模型，也基本上是在上述乳液聚合模型的基础上发展过来的。在乳液聚合发生之前，乳化剂与单体都是以三种状态体现在体系中：
（1）极少数的单体和少量乳化剂按分子状溶解于水中
（2）一些乳化剂形成胶東，直径大约在39-49A，胶束内存在有一定量的单体，
（3）绝大多数的单体分散成液濟，表面吸附着乳化剂，形成稳定的乳液，
引发剂于水中溶解，在通过水相分解的过程产生自由基。这些溶解在在水中的单体，之后都将产生聚合，只不过是因为水中单体的浓度非常低，让增长链在分子量还不是足够大的时候，就把水相给沉淀了出来，也就使得自身停止了增长。由此来看，用水相溶解过的单体，其实是对聚合的产生贡献很小，也不是乳液聚合的主要发生地。单体滴液事实上也不是聚合的场所，就是因为乳液聚合所使用的催化剂本身是溶于水的，然在单体液滴里却没有引发剂。同时，单体液滴是比胶束的体积大的，而它的表面积则是小的，有催化剂在水分解产生的自由基也是不可能扩散进入单体的。相对于绝大多数聚合产生在胶束内。胶東是水溶性和油溶性单体引发剂相互作用的地方，要是，胶束内的单体浓度高的话，那么相当于本体单体的浓度，是比它的表面积大的，即便是提供了自由基扩散的标间，可以引发聚合，可随着聚合的进行，单体进入胶東，补充消耗的单体，单体液滴中的单体又复溶解在水中的。
二、化工的过程模拟
化工的过程也就是指材料在要进行化学或物理作用时所进行的过程，是用数学模型将它展现出来，在通过电子设配和计算机的运算，之后再各单元设备尺寸及成本的模型过程进行计算。这种对化工的过程模拟，可以让人们更清晰了解化工过程，也是对系统进行细化和改进的前提。
三、建立数学模型的方法
1.理论建立模型的方法。这种数学模型是对反应机理的解析，使用化学工程、热力学和反应动学等基本理论原则设立起来的。这个方法的优势就是，建立的数学模型是十分具有的物理意义，科学性十分严密，存在理论指导的价值。然而这种方法建立的理论模型，不仅要对反物理理动力学的发展过程有清晰的认识，还必须掌握准确的数据，并且清楚传递过程对反应模拟产生的影响；
2.数理统计分析的方法
这种方法就是将实验中取得到的实验数据，通过数理统计找到参数互相间的关系，最常用的是回归分析法。但是这种方法最大的缺点就是不可以从机理上明白过程的本质。
3.人工智能的方法
这几年来人工智能得到长足发展，其中以神经元方法为吐出。该方法已被用于聚合釜的分子量分布控制等方面。神经元方法适用于数学模型以外的领域。
参考文献
[1]王崇商.合成橡胶工业[J].化学与工业.1993.2
[2]杨友麒.化工过程模拟进展[J].合成橡胶工业.1996.3
[3]彭乘璞.化工系统分析与模拟[J].化工过程模拟.1998.3
[4]陆锡恩等.化工过程及相关高新技术化工过程动态模拟[J].化工发展史.2001.76-78
[5]潘祖仁.聚合反應工程的研究内容和动向[J].化工系统工程基础.1990.6