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(rèn)為它將替代天然橡膠,但后來因?yàn)樘烊幌鹉z價(jià)格要比異戊二烯價(jià)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(jìn)口，花了很大力氣建設(shè)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(jì)世界７５％的異戊橡膠是用作輪胎和輪胎制品。預(yù)計(jì)今后５年聚異戊二烯橡膠的生產(chǎn)和消費(fèi)在美國、西歐和日本不會(huì)有太大的變化，東歐或許會(huì)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(shù)。上述技術(shù)均通過了原化工部的技術(shù)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(chǔ)設(shè)計(jì)。此外為發(fā)展以ＩＲ為基礎(chǔ)的精細(xì)化工產(chǎn)品，該院還開發(fā)了用于大規(guī)模集成電路的負(fù)型光刻原膠和液體異戊橡膠

4、，并且通過技術(shù)鑒定。</p><p>　　中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所對稀土催化異戊二烯聚合進(jìn)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(xué)院也對反式異戊膠的合成進(jìn)行了研究，用負(fù)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(yīng)動(dòng)力學(xué)、聚合產(chǎn)品性能等進(jìn)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(shù)</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(shù) </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(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)工業(yè)化的異戊膠膠種，但由于其順式１，

7、４結(jié)構(gòu)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(zhì)量要求高，因而限制了它的應(yīng)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(shù)具有催化劑用量少，對原料規(guī)格適應(yīng)性強(qiáng)，橡膠凝膠含量少、流程短和消耗定額低等優(yōu)點(diǎn)。</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(jìn)口滿足。1994-1998年每年進(jìn)口量為1000~2240噸,各年的進(jìn)口量有升有降,但1999年進(jìn)口量增長到1萬噸以上。1992-1999年歷年進(jìn)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(jìn)口量和出口量 /噸</p><p><b>　?。?價(jià)

9、格</b></p><p>　　我國初級(jí)形狀的聚異戊二烯橡膠和它的板、片、帶的每年的平均進(jìn)口價(jià)格列于表2,由表可見初級(jí)品的平均價(jià)格由730到1800美元/噸;板、片、帶的價(jià)格由1157到2076美元/噸。</p><p>　　表2 我國進(jìn)口的聚異戊二烯橡膠的年平均價(jià)</p><p><b>　?。?應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和性能類似于巴拉塔膠或杜仲膠，是一種結(jié)晶性的熱塑性聚合物，熔點(diǎn)為６０℃，在室溫下定伸強(qiáng)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(fèi)方式見表3,西歐和日本的消費(fèi)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(yīng)用狀況</p><p>　　表4 西歐聚異戊二烯橡膠的消費(fèi)狀況 /%</p><p>　　表5 日本聚異戊橡膠的消費(fèi)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(fèi)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(fèi)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(fèi)量只相當(dāng)于天然橡膠的5%，西歐只相當(dāng)于4%,前蘇聯(lián)也觀閉了40