中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所與中國(guó)石油天然氣股份有限公司合力經(jīng)過(guò)三年多的艱苦拼搏,在高乙烯基聚丁二烯橡膠制備關(guān)鍵技術(shù)研究方面取得系列新的進(jìn)展。采用鐵系絡(luò)合催化劑生產(chǎn)高乙烯基聚丁二烯橡膠,形成了40升連續(xù)聚合的生產(chǎn)工藝,成功合成出門(mén)尼粘度在60-80范圍內(nèi),乙烯基含量大于80%的高乙烯基聚丁二烯橡膠,該橡膠具有低成本、高性能的特點(diǎn)。承擔(dān)的國(guó)家“863計(jì)劃”課題日前順利通過(guò)驗(yàn)收。
高乙烯基聚丁二烯橡膠是一種同時(shí)具有低滾動(dòng)阻力和良好的抗?jié)窕缘母咝阅芟鹉z,是制造高性能輪胎、綠色輪胎及飛機(jī)輪胎的理想膠料之一。隨著高速公路和轎車(chē)數(shù)量的快速發(fā)展,該類(lèi)橡膠的需求不斷增加。但高乙烯基聚丁二烯橡膠的制備存在催化劑生產(chǎn)成本高,需低溫聚合等問(wèn)題,嚴(yán)重制約著它的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
長(zhǎng)春應(yīng)化所的科研人員于2006年12月承擔(dān)了國(guó)家“863”計(jì)劃課題“高乙烯基聚丁二烯橡膠制備關(guān)鍵技術(shù)研究”。他們以合成出高乙烯基含量的丁二烯橡膠,并實(shí)現(xiàn)連續(xù)聚合中試放大為目標(biāo),經(jīng)過(guò)3年多的不懈努力,開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型鐵系絡(luò)合催化劑,具有成本低、活性高、立體選擇性好,不涉及使用有毒、有害、價(jià)格昂貴的催化劑組分等特點(diǎn)。突破了以往鐵系催化劑聚合活性和立體選擇性較低,需低溫聚合,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的技術(shù)難題。不增加環(huán)保成本,生產(chǎn)成本與鎳系順丁橡膠成本相當(dāng),相對(duì)于鋰系催化體系溶劑精制成本更低,聚合條件溫和,不使用任何添加劑或調(diào)節(jié)劑,更適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
在新疆獨(dú)山子石化公司20升連續(xù)聚合裝置上進(jìn)行3釜連續(xù)聚合試驗(yàn)顯示,該原料轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上,在70℃-110℃的高溫條件下,聚合平穩(wěn),不堵不掛,聚合活性隨溫度升高而升高,聚合物的微觀結(jié)構(gòu)隨聚合條件變化保持穩(wěn)定。通過(guò)控制聚合工藝條件成功合成出門(mén)尼粘度在60-80范圍內(nèi),乙烯基含量大于80%的橡膠。用國(guó)標(biāo)配方及硫化工藝配煉的高乙烯聚丁二烯硫化膠,其300%定伸強(qiáng)度高于10MPa,拉伸強(qiáng)度高于18MPa,斷裂伸長(zhǎng)率高于420%。中試產(chǎn)品性能已超過(guò)國(guó)外工業(yè)化產(chǎn)品,且使用的溶劑和單體與鎳系順丁橡膠相同,可在鎳系順丁橡膠裝置上生產(chǎn),不需另建生產(chǎn)裝置,有廣闊市場(chǎng)和應(yīng)用前景。
該課題現(xiàn)已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng),美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng),授權(quán)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)。
- 長(zhǎng)春應(yīng)化所陶友華研究員、王獻(xiàn)紅研究員 Nat. Commun.:陰離子結(jié)合催化的陽(yáng)離子共聚實(shí)現(xiàn)易降解乙烯基聚合物的合成 2025-06-05
- 長(zhǎng)春應(yīng)化所白晨曦研究員團(tuán)隊(duì) Macromolecules: 通過(guò)后聚合大分子鏈交換反應(yīng)合成耐超低溫的聚乙基氟苯基硅氧烷彈性體 2025-04-25
- 長(zhǎng)春應(yīng)化所陳學(xué)思院士、龐烜研究員/吉大白福全教授 JACS:氫鍵功能化咪唑類(lèi)催化劑實(shí)現(xiàn)環(huán)氧化物和環(huán)狀酸酐開(kāi)環(huán)共聚合成高分子量聚酯 2025-03-31