聚异戊二烯橡胶

1、聚异戊二烯橡胶1 概述在60年代初异戊二烯橡胶（IR）工业化开发的早期阶段,普遍认为它将替代天然橡胶，但 后来因为天然橡胶价格要比异戊二烯价格低10-40%,聚异戊二烯橡胶在美国、西欧和日本只能得 到天然橡胶5 7%的市场份额。在70和80年代前苏联为摆脱天然橡胶的进口，花了很大力 气建设聚异戊橡胶装置。虽然1 9 9 4 1 9 9 6年间前苏联约有40%的聚异戊二烯橡胶装置 已停产，但他在1995年仍占世界聚异戊二烯橡胶总能力的70%。估计世界75%的异戊橡 胶是用作轮胎和轮胎制品。预计今后5年聚异戊二烯橡胶的生产和消费在美国、西欧和日本不会 有太大的变化，东欧或许会有较大的发展。2国内生

2、产概况目前国内无聚异戊二烯橡胶生产装置。吉林化工研究院曾作过大量的研究开发工作，开发了醚醛 一步法生产异戊二烯的新工艺，并研制了醚醛法合成异戊二烯的第二代催化剂，还开发了稀土I R和反式IR的聚合技术。上述技术均通过了原化工部的技术鉴定。该院已完成1.5万吨/年稀 土系IR和500吨/年反式IRH业装置的基础设计。此外为发展以IR为基础的精细化工产 品，该院还开发了用于大规模集成电路的负型光刻原胶和液体异戊橡胶，并且通过技术鉴定。中国科学院长春应用化学研究所对稀土催化异戊二烯聚合进行了广泛的研究，开发出本体法合成 1日新工艺，并取得阶段性成果。近几年来青岛化工学院也对反式异戊胶的合成进行了研究

3、，用负载型钛系催化剂开发出异戊二烯 本体沉淀聚合新方法，合成出分子量约70000,反式含量大于9 8%的反式异戊胶，并对聚合反 应动力学、聚合产品性能等进行了深入系统的研究。3 生产工艺概述3.1异戊二烯单体生产技术异戊二烯单体的生产可采用c5馏抽提法、烯醛二步法、异戊烷两步脱氢法、烯醛液相一步 法、醚醛法和由2-丁烯和合成气制异戊二烯的方法等。3.2 聚异戊二烯橡胶生产技术采用已定型的连续聚合法生产。工业上采用的催化剂有由四氯化钛和烷基铝组成的齐格勒一 纳塔催化剂、有机锂催化剂及70年代开发的稀土催化剂。由其合成的异戊橡胶分另称为钛胶、 锂胶和稀土胶。由齐格勒一纳塔催化剂合成的是高顺式异戊胶

4、，由有机锂催化剂合成的异戊胶顺 式含量较低，一般为低顺式异戊胶。由稀土催化剂生产的稀土胶顺式含量也较高。锂胶是最早实 现工业化的异戊胶胶种，但由于其顺式1，4结构含量低，在使用中不能象钛系橡胶那样替代较 多的天然橡胶，而且生产过程中对原料的质量要求高，因而限制了它的应用。钛胶是最主要的异 戊胶，除荷兰的Shell公司外，其它公司生产的几乎都是钛胶。稀土胶是7 0年代开发的胶种， 其生产技术具有催化剂用量少，对原料规格适应性强，橡胶凝胶含量少、流程短和消耗定额低等 优点。4国内需求和需求增长率 国内不生产异戊橡胶，需求靠进口满足。1994-1998年每年进口量为1000224。吨，各年的进口 量

5、有升有降，但1999年进口量增长到1万吨以上。1992-1999年历年进口量、出口量列于表1和 图1。19941998年需求的年均增长率为2.3%。进口异戊二烯橡胶片、板出口异戊二烯橡胶片、板 和带总进口量j进口初级形状的异戊二! 烯橡胶表1我国聚异戊二烯橡胶的进口量和出口量图1琵国界戊擞胺进口目的娈化19921675L516L_|2191L.199410667671833199541462910431996651735138619975741668卜-一-一-一-一-一-一-一-一-22421998223109925 LJ1297199910024124223811028和带5价格我国初级形

6、状的聚异戊二烯橡胶和它的板、片、带的每年的平均进口价格列于表2,由表可见初 级品的平均价格由730到1800美元/吨;板、片、带的价格由1157到2076美元/吨。表2我国进口的聚异戊二烯橡胶的年平均价|初级形状的聚异戊二烯橡胶|L聚异戊二烯橡胶板、片、带等19929171157.01994|I902|I1159.119951J11816111173.31996111111180111111427.21199713541381.31199811157811872.61999!730!2076.56应用分配目前工业化生产的聚异戊二烯弹性体主要有两种，即顺式-1,4 -聚异戊二烯和反式1,4 -聚

7、异戊二 烯。前者的分子结构和性能类似于普通天然橡胶，可替代天然橡胶用于轮胎和轮胎制品、泡沫橡 胶、胶管、垫片、手套以及其它用途；后者的分子结构和性能类似于巴拉塔胶或杜仲胶，是一种 结晶性的热塑性聚合物，熔点为6 0 C，在室温下定伸强度、耐切割性和耐磨性优良，主要用于 高尔夫球外壳.医用夹板和热熔胶粘剂等，少量用于电线电缆和传输带等。美国1985、1990和1995年聚异戊二烯弹性体消费方式见表3,西欧和日本的消费方式分别见表4 和表5。表3美国聚异戊二烯橡胶的应用状况198519901995kt份额kt份额kt份额轮胎和轮胎制品245332613668机械制品61361159鞋492412胶

8、带和橡皮4 94 8 47 皮带和胶管252424运动制品252424密封剂12121!2其它243624总量451005210053，100表4西欧聚异戊二烯橡胶的消费状况/%轮胎70机械制品15密封胶和粘合剂6鞋类2制药2其它5总量100表5日本聚异戊橡胶的消费状况/ kt汽车轮胎 和胶管工业制品鞋其它总量其它工业总量19904241249150199135313421431992332133813919932321329130199426212311321995282-535136200029-312-435-37136-387 发展前景聚异戊二烯橡胶由于成本和性能的原因并未能成功地替代天然橡胶，从1983年到1996年世界聚 异戊二烯橡胶的消费量并没有增加，一直维持在1113万吨左右。1996年世界聚异戊二烯橡胶 的总消费量只有12.8万吨，且前苏