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發展史

1910-1911年(nian)(nian)，前(qian)蘇(su)聯用堿(jian)金屬引發丁(ding)二烯(xi)聚合(he)得到橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)狀物質(zhi)。20世紀30年(nian)(nian)代初，德(de)國(guo)和(he)前(qian)蘇(su)聯開始生(sheng)產(chan)(chan)以金屬鈉為(wei)催化(hua)劑的(de)丁(ding)二烯(xi)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，稱為(wei)丁(ding)鈉橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，其結構規整性(xing)差，物性(xing)和(he)加(jia)工性(xing)能(neng)不好，還不能(neng)算做順(shun)(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。20世紀50年(nian)(nian)代，Ziegler-Natta配(pei)位(wei)定向(xiang)聚合(he)理(li)論的(de)實踐，促進了順(shun)(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)合(he)成(cheng)技術的(de)迅速發展。1956年(nian)(nian)，美國(guo)以AlR3-TiBr4催化(hua)體系合(he)成(cheng)順(shun)(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。隨后鈷系、鎳系及稀土系（釹系）催化(hua)劑相續發展，順(shun)(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力已僅次于(yu)丁(ding)苯橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，位(wei)居合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)種第二位(wei)。2013年(nian)(nian)世界合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)者(zhe)協會統(tong)計丁(ding)二烯(xi)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（主要為(wei)順(shun)(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)）產(chan)(chan)能(neng)為(wei)471.8萬噸/年(nian)(nian)。

我(wo)國在上世(shi)紀(ji)70年代采(cai)用自主(zhu)開(kai)發的技(ji)術實現了順丁橡膠工(gong)業化生(sheng)產(chan)(chan)，采(cai)用的是鎳系(xi)(xi)(xi)(xi)催化劑，其生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術一(yi)直處于世(shi)界(jie)先(xian)進水平行(xing)列。中國石(shi)化、中國石(shi)油和(he)一(yi)些(xie)民企均擁有鎳系(xi)(xi)(xi)(xi)順丁橡膠生(sheng)產(chan)(chan)裝(zhuang)置，2011年總產(chan)(chan)能(neng)達66萬噸/年，產(chan)(chan)品銷往世(shi)界(jie)各國。未來幾年，我(wo)國鎳系(xi)(xi)(xi)(xi)順丁橡膠產(chan)(chan)能(neng)將(jiang)進一(yi)步擴大，預計我(wo)國鎳系(xi)(xi)(xi)(xi)順丁橡膠產(chan)(chan)能(neng)將(jiang)超過100萬噸/年。

稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)因(yin)其優(you)(you)異的(de)性(xing)(xing)能(neng)被(bei)視(shi)為鎳(nie)系(xi)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)升級(ji)品種，逐漸被(bei)工業(ye)(ye)界所重(zhong)視(shi)。稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)與鎳(nie)系(xi)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)相(xiang)比(bi)具有較(jiao)高(gao)(gao)的(de)彈性(xing)(xing)、較(jiao)好的(de)拉(la)伸性(xing)(xing)能(neng)、較(jiao)低的(de)生(sheng)(sheng)熱和滾動(dong)阻力以(yi)及(ji)優(you)(you)異的(de)耐(nai)磨耗和抗疲勞等(deng)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)，符合(he)高(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)輪(lun)胎在(zai)高(gao)(gao)速(su)、節能(neng)、安全、環(huan)保等(deng)方面發展的(de)需要(yao)，常用(yong)于高(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)綠色(se)輪(lun)胎。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)早(zao)在(zai)上世紀(ji)60年(nian)代就開始了(le)稀(xi)(xi)土(tu)催化(hua)丁(ding)(ding)(ding)二烯聚合(he)的(de)研(yan)究，由于當時(shi)經濟發展落后，未能(neng)實現工業(ye)(ye)化(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)。1998年(nian)在(zai)國(guo)(guo)(guo)(guo)家863計劃的(de)支持下，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)石(shi)(shi)油(you)錦州(zhou)石(shi)(shi)化(hua)公(gong)司(si)(si)在(zai)鎳(nie)系(xi)萬(wan)(wan)噸(dun)級(ji)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)裝(zhuang)置上成功地生(sheng)(sheng)產(chan)出了(le)稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。2011年(nian)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)石(shi)(shi)油(you)獨山子(zi)石(shi)(shi)化(hua)公(gong)司(si)(si)稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)裝(zhuang)置投產(chan)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)裝(zhuang)置實現了(le)零突(tu)破。2012年(nian)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)石(shi)(shi)化(hua)北京燕山分公(gong)司(si)(si)3萬(wan)(wan)噸(dun)/年(nian)稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)裝(zhuang)置也投產(chan)。未來幾年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)(guo)將(jiang)新(xin)增20多萬(wan)(wan)噸(dun)/年(nian)稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)產(chan)能(neng)，屆時(shi)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)總(zong)產(chan)能(neng)達30萬(wan)(wan)噸(dun)/年(nian)以(yi)上，成為稀(xi)(xi)土(tu)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)第一(yi)大生(sheng)(sheng)產(chan)大國(guo)(guo)(guo)(guo)。

生產方法

工業生產順丁(ding)(ding)橡膠均采用(yong)溶(rong)(rong)液聚合的方法，原材料主要有(you)單體丁(ding)(ding)二烯和溶(rong)(rong)劑(ji)，常(chang)用(yong)的溶(rong)(rong)劑(ji)脂肪(fang)烴(jing)(jing)、脂環烴(jing)(jing)、芳香(xiang)烴(jing)(jing)和混合烴(jing)(jing)。輔(fu)助原材料有(you)催化劑(ji)、防老劑(ji)和分散劑(ji)等(deng)。

鎳系

鎳系催(cui)化劑由有(you)(you)機酸鎳鹽、含氟的(de)無機化合物(wu)和有(you)(you)機金屬化合物(wu)以及(ji)微量(liang)水組成。工業上常用催(cui)化體(ti)系為環烷酸鎳、三氟化硼乙醚絡合物(wu)、三異丁(ding)基鋁和微量(liang)水。

鎳系催化劑屬于配位(wei)聚(ju)合機理，其定向性(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)強(qiang)(qiang)，制(zhi)備出的(de)(de)(de)聚(ju)丁(ding)(ding)二烯(xi)橡膠中順(shun)(shun)式-1，4-構型含量高達96%，其1，2-構型含量僅(jin)為1%左(zuo)右。順(shun)(shun)式-1，4-聚(ju)丁(ding)(ding)二烯(xi)等(deng)同周期較(jiao)(jiao)長，為0.86nm，分(fen)子(zi)中碳(tan)碳(tan)單鍵(jian)(jian)較(jiao)(jiao)易旋轉(zhuan)，尤其是雙(shuang)鍵(jian)(jian)旁(pang)的(de)(de)(de)單鍵(jian)(jian)在(zai)雙(shuang)鍵(jian)(jian)的(de)(de)(de)影向下(xia)更容易內旋轉(zhuan)，鏈的(de)(de)(de)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)好(hao)，在(zai)一(yi)般狀態下(xia)，分(fen)子(zi)呈卷曲狀態，回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)好(hao)；而反式-1，4-聚(ju)丁(ding)(ding)二烯(xi)、全(quan)同1，2-聚(ju)丁(ding)(ding)二烯(xi)和(he)間(jian)同1，2-聚(ju)丁(ding)(ding)二烯(xi)的(de)(de)(de)等(deng)同周期較(jiao)(jiao)短，分(fen)別是0.49nm，0.65nm和(he)0.514nm，分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)差，易結晶(jing)，彈(dan)性(xing)(xing)(xing)小(xiao)，因而高順(shun)(shun)式鎳系聚(ju)丁(ding)(ding)二烯(xi)橡膠具(ju)有優異的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)。順(shun)(shun)式-1，4-聚(ju)丁(ding)(ding)二烯(xi)在(zai)拉伸過程中能(neng)取向誘導(dao)結晶(jing)，這還賦予鎳系順(shun)(shun)丁(ding)(ding)橡膠高強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)特征。

1960年前后日(ri)本首先采用(yong)Ni(naph)2-AlEt3-BF3·OEt2三元體系(xi)，以甲苯(ben)為(wei)溶劑(ji)(ji)催化(hua)(hua)(hua)丁二(er)(er)烯聚合(he)實(shi)現(xian)了(le)工(gong)業化(hua)(hua)(hua)。我國自1959年就開始了(le)順丁橡膠(jiao)不同催化(hua)(hua)(hua)體系(xi)的研究，經(jing)過(guo)多年實(shi)踐，自主研究開發(fa)了(le)有中國特(te)色的順丁橡膠(jiao)生產技(ji)術。其特(te)點是以加(jia)氫汽油為(wei)溶劑(ji)(ji)，以Ni(naph)2/Al(i-Bu)3/BF3·OEt2（Ni-Al-B）三組(zu)分(fen)為(wei)催化(hua)(hua)(hua)體系(xi)，將Ni和Al事先混(hun)合(he)陳(chen)(chen)化(hua)(hua)(hua)后加(jia)入(ru)到(dao)(dao)單體溶液中，而B經(jing)溶劑(ji)(ji)稀(xi)釋后單獨直接進(jin)入(ru)聚合(he)體系(xi)，即所謂Ni-Al二(er)(er)元陳(chen)(chen)化(hua)(hua)(hua)，稀(xi)B單加(jia)的陳(chen)(chen)化(hua)(hua)(hua)方式。這種陳(chen)(chen)化(hua)(hua)(hua)方式的催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)活性高，所得橡膠(jiao)的相對分(fen)子質量較低(di)，在(zai)生產中所用(yong)設備少，易于調節。我國于1971年到(dao)(dao)1976年間，相繼(ji)建成了(le)6個萬噸級的順丁橡膠(jiao)廠，到(dao)(dao)2004年國內鎳系(xi)順丁橡膠(jiao)的生產能力已達到(dao)(dao)43萬噸。

鎳系(xi)順丁橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工序主要可分為：（1）催化劑(ji)(ji)、單體(ti)(ti)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)和(he)助劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)配制(zhi)與計量(liang)；（2）丁二烯的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)；（3）橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)聚(ju)(ju)；（4）橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)脫水(shui)(shui)(shui)和(he)干燥(zao)；（5）單體(ti)(ti)、溶(rong)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)回(hui)收(shou)和(he)精制(zhi)。如圖所(suo)示：陳化后(hou)的(de)(de)(de)(de)Ni-Al陳化液(ye)(ye)(ye)(ye)和(he)稀釋后(hou)的(de)(de)(de)(de)B溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)與單體(ti)(ti)丁二烯、溶(rong)劑(ji)(ji)油(you)一起(qi)從(cong)釜(fu)(fu)(fu)底(di)進(jin)入(ru)聚(ju)(ju)合(he)首釜(fu)(fu)(fu)，單體(ti)(ti)濃度為19-22 wt%，在(zai)攪(jiao)拌下混合(he)均(jun)(jun)勻(yun)并(bing)發生聚(ju)(ju)合(he)反(fan)(fan)應。首釜(fu)(fu)(fu)反(fan)(fan)應生成的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)(ye)從(cong)釜(fu)(fu)(fu)頂(ding)流出，再(zai)從(cong)第二聚(ju)(ju)合(he)釜(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)釜(fu)(fu)(fu)底(di)而(er)入(ru)，如此再(zai)通(tong)過第三聚(ju)(ju)合(he)釜(fu)(fu)(fu)。聚(ju)(ju)合(he)釜(fu)(fu)(fu)溫度為65-90℃，聚(ju)(ju)合(he)時(shi)間為1.5-2小時(shi)，最(zui)終聚(ju)(ju)合(he)轉化率(lv)約為85%。從(cong)第三聚(ju)(ju)合(he)釜(fu)(fu)(fu)頂(ding)部流出的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)(ye)和(he)終止(zhi)劑(ji)(ji)以及防老劑(ji)(ji)一起(qi)進(jin)入(ru)終止(zhi)釜(fu)(fu)(fu)，混合(he)均(jun)(jun)勻(yun)后(hou)，被(bei)終止(zhi)的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)(ye)被(bei)送入(ru)膠(jiao)(jiao)罐儲存。最(zui)后(hou)膠(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)(ye)由(you)膠(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)(ye)泵送入(ru)凝(ning)聚(ju)(ju)釜(fu)(fu)(fu)，用(yong)水(shui)(shui)(shui)蒸氣將溶(rong)劑(ji)(ji)油(you)和(he)未反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)丁二烯蒸出并(bing)送到回(hui)收(shou)精制(zhi)系(xi)統中(zhong)進(jin)行循(xun)環利(li)用(yong)，凝(ning)聚(ju)(ju)后(hou)的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)顆粒再(zai)經過洗(xi)膠(jiao)(jiao)罐洗(xi)滌、脫水(shui)(shui)(shui)機(ji)脫水(shui)(shui)(shui)和(he)擠(ji)壓干燥(zao)機(ji)干燥(zao)后(hou)，即(ji)可壓塊包裝入(ru)庫(ku)了。

鈦系

鈦(tai)催化劑由鈦(tai)的化合物與鋁的有(you)機化合物及其鹵化物組成(cheng)。常用的有(you)AlR3-TiI4、AlR3-TiCl4-I2、AlEt2I-TiCl4等。

鈦系順丁橡膠(jiao)也采(cai)用(yong)溶液聚合(he)(he)法，其特點(dian)是采(cai)用(yong)甲苯為(wei)溶劑(ji)，6個聚合(he)(he)釜串聯工(gong)藝。聚合(he)(he)釜采(cai)用(yong)冷鹽水(shui)撤熱，工(gong)藝流程如圖(tu)所示(shi)。

鈷系

鈷(gu)系催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)以(yi)鈷(gu)的(de)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、有(you)機(ji)酸鹽和吡啶絡合(he)物(wu)(wu)等任(ren)何可(ke)(ke)溶(rong)和不可(ke)(ke)溶(rong)的(de)鈷(gu)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)為(wei)(wei)主催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，以(yi)鋁的(de)有(you)機(ji)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)為(wei)(wei)助催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，以(yi)水(shui)、有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、鹵素、醇和有(you)機(ji)鹵化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)為(wei)(wei)第三組份(fen)活化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。工業上(shang)常用辛酸鈷(gu)-一(yi)氯(lv)二(er)烷(wan)基鋁-水(shui)三元體系。同(tong)鎳系催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)一(yi)樣，鈷(gu)系催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)也屬于(yu)配位聚合(he)機(ji)理，定向性較強，當(dang)其用于(yu)丁二(er)烯聚合(he)，在以(yi)鹵化(hua)(hua)(hua)烷(wan)基鋁為(wei)(wei)助催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)時，通常可(ke)(ke)得到順(shun)式-1，4-構型(xing)含(han)量為(wei)(wei)96-98%，1，2-構型(xing)含(han)量為(wei)(wei)1-2%的(de)高(gao)順(shun)式聚丁二(er)烯。

鈷系聚(ju)丁(ding)(ding)二烯橡膠生(sheng)(sheng)產工(gong)藝如圖所示，其特(te)點是以苯(ben)為溶劑(ji)(ji)，以Co(oct)2/AlEt2Cl為催(cui)化體系。其生(sheng)(sheng)產工(gong)序(xu)(xu)大致如下：丁(ding)(ding)二烯和(he)苯(ben)混合(he)(he)(he)經脫水塔后(hou)與AlEt2Cl混合(he)(he)(he)，然后(hou)與Co(oct)2和(he)分子(zi)量(liang)調節(jie)劑(ji)(ji)一起送入(ru)串(chuan)聯的(de)四個反應釜(fu)中(zhong)。單體濃度(du)為20 wt%，聚(ju)合(he)(he)(he)溫度(du)為25-40℃，聚(ju)合(he)(he)(he)2小時(shi)，最終單體轉化率約為80%。聚(ju)合(he)(he)(he)釜(fu)為不銹鋼(gang)制，螺帶刮(gua)刀攪拌，采取夾(jia)套、內冷管水冷卻。末(mo)釜(fu)的(de)膠液送入(ru)凝聚(ju)系統進行凝聚(ju)，未反應的(de)丁(ding)(ding)二烯、溶劑(ji)(ji)苯(ben)和(he)分子(zi)量(liang)調節(jie)劑(ji)(ji)分別進入(ru)各自的(de)回收系統中(zhong)，凝聚(ju)后(hou)的(de)橡膠顆粒經擠壓脫水、膨脹干燥、提(ti)升干燥和(he)壓塊(kuai)等工(gong)序(xu)(xu)后(hou)，即可包裝入(ru)庫(ku)了。

稀土系

稀(xi)土(tu)系催(cui)(cui)化劑(ji)是以稀(xi)土(tu)化合物(wu)為主催(cui)(cui)化劑(ji)的(de)一(yi)類(lei)催(cui)(cui)化劑(ji)，對于丁(ding)(ding)二烯聚合，以釹(nv)(nv)化合物(wu)的(de)活性最高，因此稀(xi)土(tu)順(shun)丁(ding)(ding)橡膠工業生產(chan)均(jun)采用釹(nv)(nv)化合物(wu)為主催(cui)(cui)化劑(ji)。常見(jian)的(de)催(cui)(cui)化體(ti)系有：Nd(versa)3/Al(i-Bu)2H/t-BuCl、Nd(versa)3/Al(i-Bu)2H/AlEt3Cl3和Nd(naph)3-AlH(i-Bu)2-Al(i-Bu)2Cl 。

稀土催化劑合成順丁(ding)橡膠的生產(chan)工藝具有(you)如(ru)下(xia)特(te)點。

(1)三(san)元稀(xi)土催(cui)(cui)化劑(ji)的(de)組成包括稀(xi)土化合物(wu)、烷基(ji)(ji)鋁(lv)和(he)氯化物(wu)。典型的(de)組成為環烷酸釹(nv)或新癸酸釹(nv)作(zuo)(zuo)為主催(cui)(cui)化劑(ji)，氫化二異(yi)丁(ding)基(ji)(ji)鋁(lv)或其與三(san)異(yi)丁(ding)基(ji)(ji)鋁(lv)的(de)混(hun)合物(wu)作(zuo)(zuo)為助催(cui)(cui)化劑(ji)，氯代烷基(ji)(ji)鋁(lv)作(zuo)(zuo)為氯源。3種組分的(de)結構(gou)和(he)用量對聚合物(wu)的(de)微(wei)觀結構(gou)沒有明(ming)顯的(de)影響，通過(guo)調(diao)節催(cui)(cui)化劑(ji)的(de)組成可以靈活地控制(zhi)聚合物(wu)的(de)門尼黏度。

(2)采(cai)用生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)鎳系順(shun)丁(ding)(ding)橡膠用的(de)(de)丁(ding)(ding)二烯(xi)和溶劑(ji)標準進(jin)行生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)。以(yi)己烷或加氫抽余油等脂(zhi)肪烴作為溶劑(ji)，沸點低(di)，利于回(hui)收和精制(zhi);毒(du)性低(di)，利于環保。鎳系和稀(xi)土系催化(hua)(hua)劑(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)順(shun)丁(ding)(ding)橡膠用的(de)(de)溶劑(ji)可(ke)以(yi)切換，互不影響，使在同一裝置上生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)多(duo)種橡膠產(chan)(chan)品成為可(ke)能，符合合成橡膠工業裝置多(duo)用途(tu)化(hua)(hua)的(de)(de)發展趨勢。

(3)丁二(er)烯(xi)單體(ti)不(bu)是鏈(lian)轉(zhuan)(zhuan)移劑，其(qi)濃度(du)的變化不(bu)影響聚合(he)物(wu)的結構和性能。轉(zhuan)(zhuan)化率(lv)可以達到100%。丁二(er)烯(xi)質量分數(shu)可達到18% ～21% ，接近鎳系順(shun)丁橡膠的工藝水(shui)平(ping)。

(4)稀土(tu)催(cui)化(hua)劑(ji)聚(ju)合(he)雙烯烴具有“準活(huo)性(xing)(xing)反應(ying)”特(te)征，聚(ju)合(he)物相對分子質量(liang)基(ji)本隨著單體(ti)轉化(hua)率(lv)的(de)(de)升高而增(zeng)大(da)，便于(yu)聚(ju)合(he)過程(cheng)的(de)(de)控制和(he)(he)工(gong)藝工(gong)程(cheng)的(de)(de)設計。助催(cui)化(hua)劑(ji)烷基(ji)鋁是最主要的(de)(de)鏈(lian)轉移劑(ji)，調節烷基(ji)鋁的(de)(de)用(yong)量(liang)可有效地控制聚(ju)合(he)物的(de)(de)相對分子質量(liang)。聚(ju)合(he)物鏈(lian)的(de)(de)末端是具有反應(ying)活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)金屬(shu)碳(tan)鍵(如釹碳(tan)鍵、鋁碳(tan)鍵) ，可采用(yong)類(lei)似(si)于(yu)鋰催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)生產工(gong)藝進(jin)行末端極性(xing)(xing)化(hua)改(gai)性(xing)(xing)和(he)(he)偶聯(硅偶聯和(he)(he)錫偶聯)改(gai)性(xing)(xing)，以(yi)進(jin)一(yi)步提(ti)高橡(xiang)膠(jiao)性(xing)(xing)能。

(5)稀(xi)土催化劑中的釹是穩定的非(fei)氧化型(xing)三(san)價態金屬元(yuan)素，殘存于橡膠(jiao)中對產品性能無(wu)影響，因而(er)可以降低(di)產品灰分(fen)的要求。該特點為發展(zhan)不需水洗的干法(fa)凝聚(ju)技術提供了理論基礎。

(6)聚合(he)溫(wen)度對聚合(he)物(wu)(wu)結(jie)構及性能(neng)沒(mei)有明顯影響，最高(gao)(gao)反應溫(wen)度可以(yi)達到120 ℃，可采用絕熱(re)方式進(jin)行聚合(he)。高(gao)(gao)溫(wen)下的稀土(tu)順(shun)丁橡膠(jiao)溶液黏度與鎳(nie)系順(shun)丁橡膠(jiao)的相似，因此采用較高(gao)(gao)的聚合(he)溫(wen)度有助于降低膠(jiao)液黏度，便于物(wu)(wu)料的輸送。

(7)用稀(xi)土催化劑進行的聚合平穩，易于操作(zuo)，不堵(du)管，不掛膠，連續聚合周期(qi)長(chang)，這與稀(xi)土順丁橡膠的凝(ning)膠含量(liang)低(di)和(he)自(zi)黏性高(gao)有關(guan)。

(8)通(tong)過調整(zheng)配(pei)制方(fang)式及(ji)工藝(yi)條件，稀土催化劑可形成均相及(ji)非均相體系(xi)，藉(jie)此(ci)可以生(sheng)產(chan)門尼黏度及(ji)相對分子質量分布不同的(de)系(xi)列(lie)產(chan)品。

(9)同一組成(cheng)的(de)稀(xi)土催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)在相似的(de)工藝條件(jian)下不(bu)(bu)僅(jin)可(ke)以生產順丁橡(xiang)膠，還可(ke)以生產高順式結構的(de)異(yi)戊橡(xiang)膠、丁二烯- 異(yi)戊二烯橡(xiang)膠等(deng)，這是傳統的(de)鋰、鈦、鈷、鎳等(deng)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)所不(bu)(bu)具備的(de)稀(xi)土催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)獨有(you)的(de)反應特征。

性能

順丁(ding)橡膠(jiao)與天然橡膠(jiao)和(he)丁(ding)苯橡膠(jiao)相比，具有(you)彈性(xing)高、耐(nai)磨性(xing)好、耐(nai)寒性(xing)好、生熱低(di)、耐(nai)曲(qu)撓(nao)性(xing)和(he)動態性(xing)能好等特(te)點。主(zhu)要缺(que)點是抗濕滑性(xing)差，撕裂強度和(he)拉伸強度低(di)，冷流性(xing)大，加(jia)工性(xing)能稍差，必須和(he)其他(ta)膠(jiao)種并用(yong)。

用途

我國順丁橡膠(jiao)主要用于輪(lun)胎(tai)、制(zhi)鞋、高(gao)(gao)抗(kang)沖聚(ju)苯(ben)乙烯以及ABS樹(shu)脂(zhi)的改性等方面，其中輪(lun)胎(tai)制(zhi)造業的需(xu)求(qiu)(qiu)量(liang)(liang)約(yue)占總(zong)需(xu)求(qiu)(qiu)量(liang)(liang)的77%，制(zhi)鞋業的需(xu)求(qiu)(qiu)量(liang)(liang)約(yue)占9%，高(gao)(gao)抗(kang)沖聚(ju)苯(ben)乙烯和ABS樹(shu)脂(zhi)等塑(su)料(liao)改性方面的需(xu)求(qiu)(qiu)量(liang)(liang)約(yue)占10%，膠(jiao)管、膠(jiao)帶(dai)等其它方面的需(xu)求(qiu)(qiu)量(liang)(liang)約(yue)占4%。