1910-1911年(nian)(nian)，前蘇(su)聯用堿金(jin)屬(shu)引發(fa)丁(ding)(ding)(ding)二烯(xi)(xi)聚合得到(dao)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)狀物質。20世紀30年(nian)(nian)代(dai)初，德國(guo)和(he)前蘇(su)聯開始生(sheng)產(chan)(chan)以金(jin)屬(shu)鈉(na)為(wei)(wei)催(cui)化(hua)劑的丁(ding)(ding)(ding)二烯(xi)(xi)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，稱(cheng)為(wei)(wei)丁(ding)(ding)(ding)鈉(na)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，其結構規整(zheng)性(xing)(xing)差，物性(xing)(xing)和(he)加工性(xing)(xing)能(neng)(neng)不好，還不能(neng)(neng)算做順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。20世紀50年(nian)(nian)代(dai)，Ziegler-Natta配位(wei)定向聚合理論(lun)的實踐(jian)，促進了順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)合成技術的迅速發(fa)展。1956年(nian)(nian)，美國(guo)以AlR3-TiBr4催(cui)化(hua)體(ti)系合成順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。隨后鈷(gu)系、鎳系及稀土(tu)系（釹系）催(cui)化(hua)劑相續發(fa)展，順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)(neng)力已僅(jin)次于丁(ding)(ding)(ding)苯橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，位(wei)居合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)各(ge)膠(jiao)(jiao)種第二位(wei)。2013年(nian)(nian)世界合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)者(zhe)協會(hui)統計丁(ding)(ding)(ding)二烯(xi)(xi)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)（主要為(wei)(wei)順(shun)(shun)(shun)丁(ding)(ding)(ding)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)）產(chan)(chan)能(neng)(neng)為(wei)(wei)471.8萬噸/年(nian)(nian)。
我(wo)國(guo)(guo)在上世(shi)紀70年(nian)(nian)代(dai)采用(yong)自主開(kai)發的(de)技術(shu)實現(xian)了順丁橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)工業(ye)化(hua)(hua)生產(chan)，采用(yong)的(de)是鎳(nie)系(xi)催化(hua)(hua)劑，其生產(chan)技術(shu)一直處于世(shi)界先(xian)進(jin)(jin)水平(ping)行列。中國(guo)(guo)石化(hua)(hua)、中國(guo)(guo)石油(you)和一些民企均擁有(you)鎳(nie)系(xi)順丁橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)裝置，2011年(nian)(nian)總產(chan)能達(da)66萬噸/年(nian)(nian)，產(chan)品銷往世(shi)界各國(guo)(guo)。未來幾(ji)年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)鎳(nie)系(xi)順丁橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)能將進(jin)(jin)一步擴大，預計(ji)我(wo)國(guo)(guo)鎳(nie)系(xi)順丁橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)能將超(chao)過(guo)100萬噸/年(nian)(nian)。
稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)因(yin)其優(you)異的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)被(bei)視為(wei)鎳系(xi)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)升級品種，逐漸被(bei)工業界所(suo)重視。稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)與鎳系(xi)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)相(xiang)比具有較高的(de)(de)(de)彈性(xing)(xing)、較好的(de)(de)(de)拉伸性(xing)(xing)能(neng)(neng)、較低的(de)(de)(de)生(sheng)熱(re)和(he)(he)滾(gun)動阻力以及優(you)異的(de)(de)(de)耐磨耗(hao)和(he)(he)抗(kang)疲(pi)勞等物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)，符合高性(xing)(xing)能(neng)(neng)輪(lun)(lun)胎(tai)在高速、節能(neng)(neng)、安全、環(huan)保等方面(mian)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)需要，常用于高性(xing)(xing)能(neng)(neng)綠色輪(lun)(lun)胎(tai)。中國(guo)早在上世紀60年(nian)(nian)(nian)代就開始(shi)了稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)催化丁(ding)二烯(xi)聚合的(de)(de)(de)研究，由于當時經濟(ji)發(fa)展(zhan)落后，未能(neng)(neng)實(shi)現工業化生(sheng)產(chan)(chan)(chan)。1998年(nian)(nian)(nian)在國(guo)家863計劃的(de)(de)(de)支持下，中國(guo)石油(you)(you)錦州(zhou)石化公司在鎳系(xi)萬噸(dun)級順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)裝置(zhi)上成功(gong)地生(sheng)產(chan)(chan)(chan)出了稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。2011年(nian)(nian)(nian)，中國(guo)石油(you)(you)獨山子石化公司稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)裝置(zhi)投產(chan)(chan)(chan)，中國(guo)稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)裝置(zhi)實(shi)現了零(ling)突破。2012年(nian)(nian)(nian)，中國(guo)石化北(bei)京燕山分公司3萬噸(dun)/年(nian)(nian)(nian)稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)裝置(zhi)也投產(chan)(chan)(chan)。未來幾(ji)年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)將新增(zeng)20多(duo)萬噸(dun)/年(nian)(nian)(nian)稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)能(neng)(neng)，屆時中國(guo)稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)總產(chan)(chan)(chan)能(neng)(neng)達30萬噸(dun)/年(nian)(nian)(nian)以上，成為(wei)稀(xi)(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)第一大生(sheng)產(chan)(chan)(chan)大國(guo)。
工(gong)業生產順丁(ding)(ding)橡膠(jiao)均采用溶液(ye)聚(ju)合的方法，原材料主要有單(dan)體丁(ding)(ding)二烯和(he)(he)溶劑，常用的溶劑脂肪烴(jing)、脂環烴(jing)、芳香烴(jing)和(he)(he)混合烴(jing)。輔(fu)助原材料有催化(hua)劑、防(fang)老劑和(he)(he)分(fen)散劑等。
鎳(nie)(nie)系(xi)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)由有機(ji)酸鎳(nie)(nie)鹽、含氟的無機(ji)化(hua)(hua)合物(wu)和有機(ji)金屬(shu)化(hua)(hua)合物(wu)以及(ji)微量水組成。工(gong)業(ye)上常用催(cui)化(hua)(hua)體系(xi)為(wei)環烷酸鎳(nie)(nie)、三(san)氟化(hua)(hua)硼乙醚絡合物(wu)、三(san)異(yi)丁(ding)基鋁和微量水。
鎳(nie)(nie)系催化劑屬于配位聚合機理，其(qi)定向性(xing)較(jiao)(jiao)強，制(zhi)備出(chu)的(de)聚丁(ding)二(er)(er)(er)烯(xi)(xi)橡膠中順式(shi)-1，4-構型含(han)量高(gao)達96%，其(qi)1，2-構型含(han)量僅為1%左(zuo)右(you)。順式(shi)-1，4-聚丁(ding)二(er)(er)(er)烯(xi)(xi)等同(tong)周(zhou)(zhou)期較(jiao)(jiao)長(chang)，為0.86nm，分(fen)子中碳碳單(dan)鍵(jian)較(jiao)(jiao)易(yi)旋轉，尤其(qi)是(shi)雙鍵(jian)旁(pang)的(de)單(dan)鍵(jian)在雙鍵(jian)的(de)影向下(xia)更容易(yi)內旋轉，鏈的(de)柔性(xing)較(jiao)(jiao)好，在一(yi)般(ban)狀(zhuang)態下(xia)，分(fen)子呈卷(juan)曲狀(zhuang)態，回彈(dan)性(xing)好；而反(fan)式(shi)-1，4-聚丁(ding)二(er)(er)(er)烯(xi)(xi)、全同(tong)1，2-聚丁(ding)二(er)(er)(er)烯(xi)(xi)和間同(tong)1，2-聚丁(ding)二(er)(er)(er)烯(xi)(xi)的(de)等同(tong)周(zhou)(zhou)期較(jiao)(jiao)短，分(fen)別是(shi)0.49nm，0.65nm和0.514nm，分(fen)子鏈的(de)柔性(xing)差，易(yi)結(jie)晶，彈(dan)性(xing)小，因而高(gao)順式(shi)鎳(nie)(nie)系聚丁(ding)二(er)(er)(er)烯(xi)(xi)橡膠具有優異的(de)彈(dan)性(xing)。順式(shi)-1，4-聚丁(ding)二(er)(er)(er)烯(xi)(xi)在拉伸過(guo)程(cheng)中能(neng)取向誘導結(jie)晶，這還賦予鎳(nie)(nie)系順丁(ding)橡膠高(gao)強度的(de)特征。
1960年(nian)(nian)前后(hou)(hou)日本首先采用Ni(naph)2-AlEt3-BF3·OEt2三(san)元(yuan)體(ti)(ti)系(xi)，以甲苯(ben)為溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)丁(ding)二(er)烯聚合實(shi)(shi)現了(le)工業化(hua)(hua)(hua)(hua)。我國自(zi)1959年(nian)(nian)就開始了(le)順丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)不同催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)體(ti)(ti)系(xi)的(de)研究，經過多年(nian)(nian)實(shi)(shi)踐，自(zi)主研究開發了(le)有中國特色的(de)順丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術(shu)。其(qi)特點是以加(jia)氫(qing)汽油為溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)，以Ni(naph)2/Al(i-Bu)3/BF3·OEt2（Ni-Al-B）三(san)組分為催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)體(ti)(ti)系(xi)，將Ni和Al事先混(hun)合陳(chen)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)(hou)加(jia)入(ru)到(dao)(dao)(dao)單體(ti)(ti)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中，而(er)B經溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)稀(xi)釋后(hou)(hou)單獨直接(jie)進(jin)入(ru)聚合體(ti)(ti)系(xi)，即所謂Ni-Al二(er)元(yuan)陳(chen)化(hua)(hua)(hua)(hua)，稀(xi)B單加(jia)的(de)陳(chen)化(hua)(hua)(hua)(hua)方式。這種陳(chen)化(hua)(hua)(hua)(hua)方式的(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)活性高，所得橡(xiang)膠(jiao)的(de)相對(dui)分子質量較低，在(zai)生產中所用設備少，易(yi)于(yu)調節(jie)。我國于(yu)1971年(nian)(nian)到(dao)(dao)(dao)1976年(nian)(nian)間，相繼建(jian)成了(le)6個萬噸(dun)級的(de)順丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)廠(chang)，到(dao)(dao)(dao)2004年(nian)(nian)國內鎳系(xi)順丁(ding)橡(xiang)膠(jiao)的(de)生產能力已達到(dao)(dao)(dao)43萬噸(dun)。
鎳系(xi)順丁橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工序主要可分為：（1）催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)、單體(ti)溶液(ye)(ye)(ye)和(he)(he)(he)(he)助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)配制與計量；（2）丁二(er)烯的(de)(de)(de)(de)聚(ju)合(he)(he)；（3）橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)凝聚(ju)；（4）橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)脫水和(he)(he)(he)(he)干(gan)燥；（5）單體(ti)、溶劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)回收(shou)和(he)(he)(he)(he)精(jing)制。如(ru)圖所示：陳化(hua)(hua)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)Ni-Al陳化(hua)(hua)液(ye)(ye)(ye)和(he)(he)(he)(he)稀釋(shi)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)B溶液(ye)(ye)(ye)與單體(ti)丁二(er)烯、溶劑(ji)(ji)(ji)油(you)一起從(cong)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)底進(jin)入(ru)(ru)聚(ju)合(he)(he)首釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)，單體(ti)濃度為19-22 wt%，在攪拌下混合(he)(he)均勻并發(fa)生聚(ju)合(he)(he)反應(ying)。首釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)反應(ying)生成的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)從(cong)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)頂流出，再從(cong)第二(er)聚(ju)合(he)(he)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)底而入(ru)(ru)，如(ru)此(ci)再通(tong)過(guo)第三(san)聚(ju)合(he)(he)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)。聚(ju)合(he)(he)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)溫度為65-90℃，聚(ju)合(he)(he)時間為1.5-2小時，最終(zhong)聚(ju)合(he)(he)轉化(hua)(hua)率約為85%。從(cong)第三(san)聚(ju)合(he)(he)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)頂部(bu)流出的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)和(he)(he)(he)(he)終(zhong)止劑(ji)(ji)(ji)以及防老(lao)劑(ji)(ji)(ji)一起進(jin)入(ru)(ru)終(zhong)止釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)，混合(he)(he)均勻后(hou)(hou)，被(bei)終(zhong)止的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)被(bei)送入(ru)(ru)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)罐儲存。最后(hou)(hou)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)由(you)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)液(ye)(ye)(ye)泵送入(ru)(ru)凝聚(ju)釜(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)，用水蒸氣將(jiang)溶劑(ji)(ji)(ji)油(you)和(he)(he)(he)(he)未反應(ying)的(de)(de)(de)(de)丁二(er)烯蒸出并送到回收(shou)精(jing)制系(xi)統中進(jin)行循環利用，凝聚(ju)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顆粒(li)再經過(guo)洗(xi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)罐洗(xi)滌、脫水機脫水和(he)(he)(he)(he)擠壓干(gan)燥機干(gan)燥后(hou)(hou)，即(ji)可壓塊包裝入(ru)(ru)庫(ku)了。
鈦催化劑由鈦的化合(he)物(wu)與(yu)鋁的有機(ji)化合(he)物(wu)及其鹵化物(wu)組成。常用的有AlR3-TiI4、AlR3-TiCl4-I2、AlEt2I-TiCl4等。
鈦系順丁橡膠也采(cai)用(yong)(yong)(yong)溶(rong)液聚(ju)合法，其特點是采(cai)用(yong)(yong)(yong)甲苯為溶(rong)劑(ji)，6個聚(ju)合釜串聯工藝。聚(ju)合釜采(cai)用(yong)(yong)(yong)冷鹽水撤熱，工藝流(liu)程如圖(tu)所(suo)示。
鈷(gu)系催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)以(yi)鈷(gu)的氯(lv)化(hua)物(wu)、氧化(hua)物(wu)、有機(ji)(ji)酸鹽和吡(bi)啶絡(luo)合(he)物(wu)等任何可溶和不可溶的鈷(gu)化(hua)合(he)物(wu)為主催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)，以(yi)鋁的有機(ji)(ji)化(hua)合(he)物(wu)為助催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)，以(yi)水、有機(ji)(ji)過氧化(hua)物(wu)、鹵素(su)、醇(chun)和有機(ji)(ji)鹵化(hua)物(wu)為第三組份活化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。工業上(shang)常用辛酸鈷(gu)-一氯(lv)二烷基鋁-水三元體系。同(tong)鎳系催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)一樣(yang)，鈷(gu)系催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)也屬于配位(wei)聚(ju)合(he)機(ji)(ji)理，定向性(xing)較強，當其用于丁(ding)二烯(xi)聚(ju)合(he)，在以(yi)鹵化(hua)烷基鋁為助催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)時，通常可得到(dao)順式-1，4-構(gou)型含量(liang)為96-98%，1，2-構(gou)型含量(liang)為1-2%的高順式聚(ju)丁(ding)二烯(xi)。
鈷系(xi)(xi)(xi)聚(ju)丁二(er)(er)烯(xi)橡膠(jiao)生產工(gong)(gong)藝如圖所示，其特點是以(yi)(yi)苯為(wei)溶劑(ji)，以(yi)(yi)Co(oct)2/AlEt2Cl為(wei)催化(hua)體系(xi)(xi)(xi)。其生產工(gong)(gong)序(xu)大致如下：丁二(er)(er)烯(xi)和(he)(he)苯混合(he)(he)經脫水(shui)(shui)塔后(hou)與(yu)AlEt2Cl混合(he)(he)，然后(hou)與(yu)Co(oct)2和(he)(he)分子(zi)(zi)量調(diao)(diao)節(jie)劑(ji)一起送(song)入(ru)串聯的(de)四個反應釜(fu)中。單(dan)體濃度為(wei)20 wt%，聚(ju)合(he)(he)溫(wen)度為(wei)25-40℃，聚(ju)合(he)(he)2小時，最(zui)終(zhong)單(dan)體轉(zhuan)化(hua)率約為(wei)80%。聚(ju)合(he)(he)釜(fu)為(wei)不(bu)銹鋼制，螺帶(dai)刮刀攪拌(ban)，采取夾套、內冷管水(shui)(shui)冷卻。末釜(fu)的(de)膠(jiao)液送(song)入(ru)凝聚(ju)系(xi)(xi)(xi)統(tong)進(jin)行凝聚(ju)，未反應的(de)丁二(er)(er)烯(xi)、溶劑(ji)苯和(he)(he)分子(zi)(zi)量調(diao)(diao)節(jie)劑(ji)分別進(jin)入(ru)各自的(de)回收系(xi)(xi)(xi)統(tong)中，凝聚(ju)后(hou)的(de)橡膠(jiao)顆粒經擠壓脫水(shui)(shui)、膨脹干(gan)燥、提升干(gan)燥和(he)(he)壓塊(kuai)等工(gong)(gong)序(xu)后(hou)，即可包(bao)裝入(ru)庫了。
稀(xi)土系(xi)催(cui)化劑是以稀(xi)土化合物(wu)為(wei)主(zhu)催(cui)化劑的(de)(de)一類催(cui)化劑，對于丁(ding)二(er)烯聚合，以釹化合物(wu)的(de)(de)活性(xing)最高，因此稀(xi)土順丁(ding)橡膠工業生產(chan)均采用釹化合物(wu)為(wei)主(zhu)催(cui)化劑。常見的(de)(de)催(cui)化體系(xi)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橡膠的生產工藝具(ju)有如下特點(dian)。
(1)三元稀土催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)組(zu)(zu)成包括稀土化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)、烷(wan)基鋁和氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)。典(dian)型(xing)的(de)(de)組(zu)(zu)成為環(huan)烷(wan)酸釹或(huo)新癸(gui)酸釹作(zuo)為主催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，氫化(hua)(hua)(hua)(hua)二異丁基鋁或(huo)其與(yu)三異丁基鋁的(de)(de)混合(he)物(wu)作(zuo)為助催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，氯(lv)代烷(wan)基鋁作(zuo)為氯(lv)源。3種組(zu)(zu)分的(de)(de)結(jie)構(gou)和用(yong)量對聚合(he)物(wu)的(de)(de)微觀結(jie)構(gou)沒有明顯的(de)(de)影響，通過(guo)調節(jie)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)組(zu)(zu)成可(ke)以靈活地控(kong)制聚合(he)物(wu)的(de)(de)門尼(ni)黏度(du)。
(2)采用生(sheng)產(chan)(chan)鎳(nie)系順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠用的丁(ding)二(er)烯(xi)和溶劑(ji)標準進(jin)行生(sheng)產(chan)(chan)。以(yi)己烷或(huo)加氫(qing)抽余油(you)等(deng)脂肪烴作為溶劑(ji)，沸點(dian)低(di)，利于(yu)回收(shou)和精制(zhi);毒性低(di)，利于(yu)環保。鎳(nie)系和稀土系催(cui)化(hua)劑(ji)生(sheng)產(chan)(chan)順(shun)丁(ding)橡(xiang)膠用的溶劑(ji)可以(yi)切換，互不影響(xiang)，使在同(tong)一(yi)裝置上生(sheng)產(chan)(chan)多(duo)種橡(xiang)膠產(chan)(chan)品成(cheng)為可能(neng)，符合合成(cheng)橡(xiang)膠工業(ye)裝置多(duo)用途化(hua)的發展趨勢。
(3)丁二烯(xi)單體(ti)不(bu)是(shi)鏈轉(zhuan)移(yi)劑，其(qi)濃度的變化(hua)不(bu)影響聚合物的結(jie)構和性(xing)能。轉(zhuan)化(hua)率可以達到(dao)100%。丁二烯(xi)質量分數可達到(dao)18% ～21% ，接近(jin)鎳系(xi)順丁橡膠的工藝水平。
(4)稀土催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)聚(ju)合雙烯(xi)烴(jing)具(ju)有“準活(huo)性反(fan)應”特(te)征，聚(ju)合物相對分(fen)子質(zhi)量(liang)基本隨著單體轉化(hua)(hua)(hua)率的(de)(de)升高而增(zeng)大，便于聚(ju)合過(guo)程的(de)(de)控制和工(gong)(gong)藝工(gong)(gong)程的(de)(de)設計。助(zhu)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)烷基鋁(lv)是最主要(yao)的(de)(de)鏈轉移劑(ji)，調節烷基鋁(lv)的(de)(de)用量(liang)可有效(xiao)地(di)控制聚(ju)合物的(de)(de)相對分(fen)子質(zhi)量(liang)。聚(ju)合物鏈的(de)(de)末端是具(ju)有反(fan)應活(huo)性的(de)(de)金屬(shu)碳(tan)鍵(jian)(如(ru)釹(nv)碳(tan)鍵(jian)、鋁(lv)碳(tan)鍵(jian)) ，可采用類似于鋰催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)合成橡膠的(de)(de)生產工(gong)(gong)藝進行末端極性化(hua)(hua)(hua)改性和偶聯(硅(gui)偶聯和錫偶聯)改性，以(yi)進一步提高橡膠性能。
(5)稀(xi)土(tu)催化劑中的(de)釹是穩定的(de)非氧(yang)化型三(san)價態金屬元素(su)，殘存于橡膠中對產品性能(neng)無影(ying)響(xiang)，因而(er)可以降低產品灰分的(de)要(yao)求。該特點為發展不需(xu)水(shui)洗的(de)干法凝聚(ju)技術提供了理論基礎。
(6)聚(ju)合(he)溫度對聚(ju)合(he)物結構及(ji)性能沒有(you)明顯(xian)影響，最高反應溫度可以(yi)達到(dao)120 ℃，可采用(yong)絕(jue)熱(re)方式進行(xing)聚(ju)合(he)。高溫下的(de)(de)稀土順丁橡膠溶液(ye)黏(nian)度與鎳系順丁橡膠的(de)(de)相似，因此(ci)采用(yong)較(jiao)高的(de)(de)聚(ju)合(he)溫度有(you)助于降低(di)膠液(ye)黏(nian)度，便(bian)于物料的(de)(de)輸(shu)送(song)。
(7)用(yong)稀土催化劑(ji)進行(xing)的聚合平穩，易(yi)于操作，不堵管(guan)，不掛膠(jiao)(jiao)，連續聚合周期長，這與(yu)稀土順丁橡膠(jiao)(jiao)的凝膠(jiao)(jiao)含量低和(he)自(zi)黏(nian)性(xing)高有關。
(8)通過調整配制方式及(ji)工藝條(tiao)件(jian)，稀(xi)土催(cui)化劑可形成均相(xiang)(xiang)及(ji)非(fei)均相(xiang)(xiang)體系，藉此可以(yi)生產(chan)門尼黏度及(ji)相(xiang)(xiang)對分子(zi)質量(liang)分布不同(tong)的(de)系列產(chan)品。
(9)同一(yi)組成的(de)(de)(de)稀土催化劑(ji)在(zai)相(xiang)似的(de)(de)(de)工藝(yi)條件下不僅可以生產(chan)(chan)順丁橡(xiang)膠(jiao)，還(huan)可以生產(chan)(chan)高順式(shi)結構的(de)(de)(de)異戊(wu)橡(xiang)膠(jiao)、丁二(er)(er)烯(xi)- 異戊(wu)二(er)(er)烯(xi)橡(xiang)膠(jiao)等，這是(shi)傳統的(de)(de)(de)鋰、鈦、鈷、鎳(nie)等催化劑(ji)所不具備(bei)的(de)(de)(de)稀土催化劑(ji)獨(du)有的(de)(de)(de)反應特征。
順丁(ding)(ding)橡(xiang)膠(jiao)與天然橡(xiang)膠(jiao)和丁(ding)(ding)苯橡(xiang)膠(jiao)相(xiang)比，具有彈性(xing)高、耐(nai)(nai)磨性(xing)好(hao)(hao)、耐(nai)(nai)寒性(xing)好(hao)(hao)、生熱低(di)、耐(nai)(nai)曲撓(nao)性(xing)和動態性(xing)能(neng)好(hao)(hao)等特點。主要缺點是抗(kang)濕滑性(xing)差，撕(si)裂強度和拉伸(shen)強度低(di)，冷(leng)流性(xing)大，加工性(xing)能(neng)稍差，必須(xu)和其他膠(jiao)種并用。
我(wo)國順(shun)丁橡膠主要用于(yu)輪胎、制(zhi)鞋(xie)(xie)、高(gao)抗沖聚苯乙烯以(yi)及ABS樹脂(zhi)的(de)改性等方(fang)面，其(qi)中輪胎制(zhi)造(zao)業的(de)需(xu)求量(liang)(liang)約(yue)占總需(xu)求量(liang)(liang)的(de)77%，制(zhi)鞋(xie)(xie)業的(de)需(xu)求量(liang)(liang)約(yue)占9%，高(gao)抗沖聚苯乙烯和ABS樹脂(zhi)等塑料改性方(fang)面的(de)需(xu)求量(liang)(liang)約(yue)占10%，膠管、膠帶等其(qi)它方(fang)面的(de)需(xu)求量(liang)(liang)約(yue)占4%。
歲月靜好
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