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1910-1911年,前苏联用碱金属引发丁二烯聚合得到橡胶状物质。20世纪30年代初,德国和前苏联开始生产以金属钠为催化剂的丁二烯橡胶,称为丁钠橡胶,其结构规整性差,物性和加工性能不好,还不能算做顺丁橡胶。20世纪50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理论的实践,促进了顺丁橡胶合成技术的迅速发展。1956年,美国以AlR3-TiBr4催化体系合成顺丁橡胶。随后钴系、镍系及稀土系(钕系)催化剂相续发展,顺丁橡胶生产能力已仅次于丁苯橡胶,合成橡胶各胶种第二位 。2013年世界合成橡胶生产者协会统计丁二烯橡胶(主要为顺丁橡胶)产能为471.8万吨/年。
我国在上世纪70年代采用自主开发的技术实现了顺丁橡胶工业化生产,采用的是镍系催化剂,其生产技术一直处于世界水平行列。中国石化、中国石油和一些民企均拥有镍系顺丁橡胶生产装置,2011年总产能达66万吨/年,产品销往。未来几年,我国镍系顺丁橡胶产能将进一步扩大,预计我国镍系顺丁橡胶产能将超过100万吨/年。
稀土顺丁橡胶因其的性能被视为镍系顺丁橡胶的升级品种,逐渐被工业界所重视。稀土顺丁橡胶与镍系顺丁橡胶相比具有较高的弹性、较好的拉伸性能、较低的生热和滚动阻力以及的耐磨耗和抗疲劳等物理机械性能,符合轮胎在高速、节能、安全、环保等方面发展的需要,常用于绿色轮胎。中国早在上世纪60年代就开始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于当时经济发展落后,未能实现工业化生产。1998年在国家863计划的支持下,中国石油锦州石化公司在镍系万吨级顺丁橡胶生产装置上成功地生产出了稀土顺丁橡胶。2011年,中国石油山子石化公司稀土顺丁橡胶生产装置投产,中国稀土顺丁橡胶生产装置实现了零突破。2012年,中国石化北京燕山分公司3万吨/年稀土顺丁橡胶生产装置也投产。未来几年,我国将新增20多万吨/年稀土顺丁橡胶的产能,届时中国稀土顺丁橡胶总产能达30万吨/年以上,成为稀土顺丁橡胶大生产大国。
江苏石油化工学院从1990年起用了4年时间对氯化橡胶粘度分级控制、四氯化碳回收等问题进行了研究,其技术特点为:(1)建立了粘度控制的数学模型,使产品粘度控制相对偏差达到了国际水平;(2)四氯化碳的消耗定额为700kg/t。该技术在国内处于地位。然而四氯化碳消耗定额仍然很高,是20世纪80年代国际水平的3~4倍(英国公司的消耗定额为180kg/t)。虽然取得了很大进展,并于1994年在江苏和扬州建成了2套装置,但运行效果并不理想。1995年联合国执行《蒙特利尔议定书》对四氯化碳使用要求进行限制,导致开发四氯化碳的替代物或氯化橡胶新工艺已成为当务之急。国内四氯化碳的替代物研究近几年没有多大进展。
只有安微省化工研究院开发了500t/a规模水相法氯化橡胶技术,尚未工业化生产。据有关分析,近年来,我国氯化橡胶的年需求量在1万t以上,目前,我国国内氯化橡胶总生产能力大约为2500t/a,实际产量不足1000t/a,因此,大力开发氯化橡胶这一产品是非常必要的。浙江水相法氯化橡胶的性能已达到同类溶剂法氯化橡胶的水平,而且价格要低10%左右。
生产方法一:纤维素是世界上蕴藏量丰富的天然高分子化合物,生产原料来源于木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我国由于森林资源不足,纤维素的原料有70%来源于非木材资源。我国针叶材、阔叶材的纤维素平均含量约43-45%;草类茎秆的纤维素平均含量在40%左右。纤维素的工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分别称为亚硫酸盐法和碱法。得到的物料称为亚硫酸盐浆和碱法浆。然后经过漂白进一步除去残留木素,所得漂白浆可用于造纸。再进一步除去半纤维素,就可用作纤维素衍生物的原料。
生产方法二:用纤维植物原料与无机酸捣成浆状,制成α-纤维素,再经处理使纤维素作部分解聚,然后再除去非结晶部分并提纯而得。
生产方法三:将选好的工业木浆板疏解,然后送入已加1%~10%的盐酸(用量为5%~10%)的反应釜进行升温水解,温度为90~100℃,水解时间0.5~2h,反应结束后经冷却送人中和槽,用液碱调至中性,过滤后滤饼在80~100℃下干燥,后经粉碎得产品。
生产方法四:由木浆或棉花浆制成的纤维素。经漂白处理和机械分散后精制而成。