聚異戊二烯橡膠

1、<p><b>　　聚異戊二烯橡膠  </b></p><p><b>　?。?概述</b></p><p>　　在60年代初異戊二烯橡膠（ＩＲ）工業(yè)化開發(fā)的早期階段,普遍認為它將替代天然橡膠,但后來因為天然橡膠價格要比異戊二烯價格低10-40%,聚異戊二烯橡膠在美國、西歐和日本只能得到天然橡膠５－７％的市場份額。在７０和８

2、０年代前蘇聯(lián)為擺脫天然橡膠的進口，花了很大力氣建設聚異戊橡膠裝置。雖然１９９４－１９９６年間前蘇聯(lián)約有４０％的聚異戊二烯橡膠裝置已停產(chǎn)，但他在１９９５年仍占世界聚異戊二烯橡膠總能力的７０％。估計世界７５％的異戊橡膠是用作輪胎和輪胎制品。預計今后５年聚異戊二烯橡膠的生產(chǎn)和消費在美國、西歐和日本不會有太大的變化，東歐或許會有較大的發(fā)展。</p><p><b>　?。?國內(nèi)生產(chǎn)概況</b><

3、;/p><p>　　目前國內(nèi)無聚異戊二烯橡膠生產(chǎn)裝置。吉林化工研究院曾作過大量的研究開發(fā)工作，開發(fā)了醚醛一步法生產(chǎn)異戊二烯的新工藝，并研制了醚醛法合成異戊二烯的第二代催化劑，還開發(fā)了稀土ＩＲ和反式ＩＲ的聚合技術。上述技術均通過了原化工部的技術鑒定。該院已完成1.5萬噸／年稀土系ＩＲ和500噸／年反式ＩＲ工業(yè)裝置的基礎設計。此外為發(fā)展以ＩＲ為基礎的精細化工產(chǎn)品，該院還開發(fā)了用于大規(guī)模集成電路的負型光刻原膠和液體異戊橡膠

4、，并且通過技術鑒定。</p><p>　　中國科學院長春應用化學研究所對稀土催化異戊二烯聚合進行了廣泛的研究，開發(fā)出本體法合成ＩＲ新工藝，并取得階段性成果。</p><p>　　近幾年來青島化工學院也對反式異戊膠的合成進行了研究，用負載型鈦系催化劑開發(fā)出異戊二烯本體沉淀聚合新方法，合成出分子量約70000,反式含量大于９８％的反式異戊膠，并對聚合反應動力學、聚合產(chǎn)品性能等進行了深入系統(tǒng)的研

5、究。</p><p><b>　　３ 生產(chǎn)工藝概述</b></p><p>　　3.1 異戊二烯單體生產(chǎn)技術</p><p>　　異戊二烯單體的生產(chǎn)可采用Ｃ5 餾抽提法、烯醛二步法、異戊烷兩步脫氫法、烯醛液相一步法、醚醛法和由2-丁烯和合成氣制異戊二烯的方法等。</p><p>　　3.2  

6、聚異戊二烯橡膠生產(chǎn)技術 </p><p>　　采用已定型的連續(xù)聚合法生產(chǎn)。工業(yè)上采用的催化劑有由四氯化鈦和烷基鋁組成的齊格勒－納塔催化劑、有機鋰催化劑及７０年代開發(fā)的稀土催化劑。由其合成的異戊橡膠分另稱為鈦膠、鋰膠和稀土膠。由齊格勒－納塔催化劑合成的是高順式異戊膠，由有機鋰催化劑合成的異戊膠順式含量較低，一般為低順式異戊膠。由稀土催化劑生產(chǎn)的稀土膠順式含量也較高。鋰膠是最早實現(xiàn)工業(yè)化的異戊膠膠種，但由于其順式１，

7、４結構含量低，在使用中不能象鈦系橡膠那樣替代較多的天然橡膠，而且生產(chǎn)過程中對原料的質量要求高，因而限制了它的應用。鈦膠是最主要的異戊膠，除荷蘭的Shell公司外，其它公司生產(chǎn)的幾乎都是鈦膠。稀土膠是７０年代開發(fā)的膠種，其生產(chǎn)技術具有催化劑用量少，對原料規(guī)格適應性強，橡膠凝膠含量少、流程短和消耗定額低等優(yōu)點。</p><p>　?。?國內(nèi)需求和需求增長率</p><p>　　國內(nèi)不生產(chǎn)異戊

8、橡膠，需求靠進口滿足。1994-1998年每年進口量為1000~2240噸,各年的進口量有升有降,但1999年進口量增長到1萬噸以上。1992-1999年歷年進口量、出口量列于表1和圖1。1994~1998年需求的年均增長率為2.3%。 </p><p>　　表1 我國聚異戊二烯橡膠的進口量和出口量 /噸</p><p><b>　?。?價

9、格</b></p><p>　　我國初級形狀的聚異戊二烯橡膠和它的板、片、帶的每年的平均進口價格列于表2,由表可見初級品的平均價格由730到1800美元/噸;板、片、帶的價格由1157到2076美元/噸。</p><p>　　表2 我國進口的聚異戊二烯橡膠的年平均價</p><p><b>　?。?應用分配</b></p&g

10、t;<p>　　目前工業(yè)化生產(chǎn)的聚異戊二烯彈性體主要有兩種,即順式-1,4-聚異戊二烯和反式1,4-聚異戊二烯。前者的分子結構和性能類似于普通天然橡膠,可替代天然橡膠用于輪胎和輪胎制品、泡沫橡膠、膠管、墊片、手套以及其它用途；后者的分子結構和性能類似于巴拉塔膠或杜仲膠，是一種結晶性的熱塑性聚合物，熔點為６０℃，在室溫下定伸強度、耐切割性和耐磨性優(yōu)良，主要用于高爾夫球外殼．醫(yī)用夾板和熱熔膠粘劑等，少量用于電線電纜和傳輸帶等。

11、</p><p>　　美國1985、1990和1995年聚異戊二烯彈性體消費方式見表3,西歐和日本的消費方式分別見表4和表5。</p><p>　　表3 美國聚異戊二烯橡膠的應用狀況</p><p>　　表4 西歐聚異戊二烯橡膠的消費狀況 /%</p><p>　　表5 日本聚異戊橡膠的消費狀況 / kt</p>&

12、lt;p><b>　?。?發(fā)展前景</b></p><p>　　聚異戊二烯橡膠由于成本和性能的原因并未能成功地替代天然橡膠，從1983年到1996年世界聚異戊二烯橡膠的消費量并沒有增加，一直維持在11~13萬噸左右。1996年世界聚異戊二烯橡膠的總消費量只有12.8萬噸，且前蘇聯(lián)占80%的份額。美國現(xiàn)在聚異戊二烯橡膠的消費量只相當于天然橡膠的5%，西歐只相當于4%,前蘇聯(lián)也觀閉了40