青島科技大學(xué)開發(fā)高乙烯基聚丁二烯橡膠紀(jì)實(shí)

 

    HVPBR具有優(yōu)異的抗?jié)窕�性能、低生熱、耐老化等�?yōu)點(diǎn)，是一種制備綠色高速子午線輪胎、轎車輪胎和飛機(jī)輪胎的優(yōu)異材料，但由于技術(shù)問題在國內(nèi)還沒有進(jìn)行大批量銷售。華靜教授告訴記者，他們采用鉬系催化丁二烯聚合制備部分支化的HVPBR，其聚合工藝簡單，極易在我國鎳系順丁橡膠裝置上推廣。

 

    華靜教授科研團(tuán)隊(duì)在HVPBR開發(fā)上走過一段較長歷程。傳統(tǒng)鉬系催化制備HVPBR時(shí)，聚合反應(yīng)的高黏膠液存在傳質(zhì)—傳熱問題，聚合釜內(nèi)易發(fā)生掛壁現(xiàn)象。為解決這一問題，華靜教授課題組在原有鉬系催化丁二烯聚合的技術(shù)基礎(chǔ)上，通過對分子的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，組合多種反應(yīng)方法，在原有的線性結(jié)構(gòu)中構(gòu)筑結(jié)構(gòu)可控的含雜臂的支化鉬系HVPBR。聚合物中支化結(jié)構(gòu)的存在使聚合反應(yīng)膠液黏度大大降低。此舉既解決了聚合釜掛壁問題，又優(yōu)化了生膠的加工性能，以及硫化膠的物理力學(xué)性能，提高了其作為輪胎胎面膠使用時(shí)與天然橡膠、丁苯橡膠并用的相容性。使HVPBR用于高性能綠色輪胎胎面膠時(shí)的綜合性能顯著提高。

 

    2003年起，在兩項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的資助下，華靜教授帶領(lǐng)課題組開始了鉬系催化丁二烯制備HVPBR的研究工作。2007~2012年，青島科技大學(xué)與中國石油化工股份有限公司合作在中石化齊魯股份有限公司橡膠廠分別實(shí)施了鉬系HVPBR中試工藝開發(fā)、3萬噸/年鉬系HVPBR成套技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，將這一技術(shù)推向工業(yè)化。2012年10月，該技術(shù)在中石化齊魯橡膠廠進(jìn)行了500升雙釜連續(xù)生產(chǎn)的中試，試車取得成功。截至目前。該項(xiàng)技術(shù)已申請中國發(fā)明專利4項(xiàng)，其中專利一種鉬系催化制備支化高乙烯基聚丁二烯橡膠的方法于2012年11月獲得第七屆國際發(fā)明博覽會銀獎。

 

    據(jù)華靜教授介紹，將HVPBR用于輪胎胎面配方時(shí)，可替代10~20份順丁橡膠或溶聚丁苯橡膠實(shí)現(xiàn)綠色輪胎胎面膠的高抗?jié)窕�性、低滾動阻力、低生熱之間的平衡，使共混硫化膠的綜合性能達(dá)到最佳。鉬系HVPBR與輪胎用通用橡膠材料相比密度更小，質(zhì)量輕，節(jié)能。采用此膠種用于輪胎胎面有望降低5%~8%的汽車燃油量，從而有效降低廢氣排放量。采用鉬系HVPBR制得的輪胎制品具有好的乘坐舒適性和行駛安全性以及較長的使用壽命。

 

    鉬系HVPBR可部分替代進(jìn)口溶聚丁苯橡膠用于輪胎制造，每年用于輪胎的HVPBR的用量可超過20萬噸。而鉬膠的成本和價(jià)格均低于進(jìn)口溶聚丁苯橡膠，預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。此外，不同支鏈結(jié)構(gòu)的橡膠可以增加其與極性材料的相容性，產(chǎn)品可用于塑料材料的改性劑，亦可在膠管、膠帶等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，因此該膠種具有廣闊的市場空間。